Made available in DSpace on 2016-06-02T19:32:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4210.pdf: 2126138 bytes, checksum: fc7ae2b9679ee1e4098307223fb03cdc (MD5) Previous issue date: 2012-02-13 / Universidade Federal de Sao Carlos / ABSTRACT Allelopathy is defined as any process involving secondary metabolites that influence the growth and development of natural and cultivated systems. Plants of the Aristolochia genus are known for their use in traditional medicine, but few studies have been conducted on the ecological importance of their secondary compounds and their possible application in agriculture. This study aimed at the isolation, characterization and evaluation of the allelopathic activity of A. esperanzae secondary metabolites. Extraction, bioassay-guided isolation, spectroscopic and spectrometric analysis of the isolated compounds was carried out. The phytotoxic activity of the active extracts from A. esperanzae different organs on the development of species of cultivated crops and weeds, and of the active semipurified sample in the initial growth of Triticum aestivum L. (wheat) was evaluated. The EtOAc extracts of A. esperanzae mature leaves and roots showed phytotoxic activity similar to the herbicide used as control over the weed species. Biossayguided isolation of compounds with allelopathic activity from mature leaves of A. esperanzae has led to the isolation of three isomeric compounds with mass fragments with m/z 321 Da and 161 Da, and ultraviolet absorption at 234 nm and between 286 nm and 287 nm. Analysis by 1D- and 2D-NMR of one of these compounds allowed to stabilish its partial structure. The semi-purified ISO sample, obtained from A. esperanzae mature leaves and composed mainly by the isomeric mixture isolated, showed allelopathic activity on the early development of wheat, with inhibition of root development and formation of necrotic abnormalities over the shoots of these seedlings, with hormetic behavior. The activity of the compounds present in the ISO fraction showed to be different from that presented by the commercial herbicide, and may lead to the development of bioherbicides.. / A alelopatia é definida como qualquer processo envolvendo metabólitos secundários que influenciam no crescimento e desenvolvimento de sistemas naturais e cultiváveis. Plantas do gênero Aristolochia são conhecidas por seu uso na medicina tradicional, porém poucos estudos foram realizados sobre a importância ecológica de seus compostos secundários ou sua possível aplicação na agricultura. O presente estudo teve por objetivo o isolamento, caracterização e avaliação da atividade alelopática de compostos secundários de A. esperanzae. Procedeu-se a extração, isolamento biodirigido, análises espectroscópicas e espectrométricas dos compostos isolados. Avaliou-se a atividade fitotóxica dos extratos ativos de diferentes órgãos de A. esperanzae sobre o desenvolvimento de espécies cultivadas e invasoras de culturas agrícolas, e de amostra ativa semi-purificada sobre o crescimento inicial de Triticum aestivum L. (trigo). Os extratos AcOEt de folhas maduras e raízes de A. esperanzae apresentaram atividade fitotóxica semelhante ao do herbicida utilizado como controle sobre espécies invasoras de culturas agrícolas. O isolamento biodirigido de compostos com atividade alelopática de folhas maduras de A. esperanzae levou à obtenção de três compostos isoméricos com fragmentos de massas com razão m/z 321 Da e 161 Da, e absorção no ultravioleta em 234 nm e entre 286 nm e 287 nm. Análises por RMN mono e bidimensionais de um destes compostos possibilitaram estabelecer sua estrutura parcial. A amostra semipurificada ISO, obtida de folhas maduras de A. esperanzae e compostas majoritariamente pela mistura isomérica isolada, apresentou atividade alelopática sobre o desenvolvimento inicial do trigo, com inibição do desenvolvimento do sistema radicular e formação de anormalidades necróticas na porção aérea, com comportamento hormético. A atividade dos compostos presentes na fração ISO mostrou-se diferenciada daquela apresentada pelo herbicida comercial, sendo promissores no desenvolvimento de bioherbicidas.

Plinia edulis (Myrtaceae), espécie arbórea popularmente conhecida como cambucá, é nativa da Mata Atlântica brasileira. Apesar do emprego na medicina tradicional em diversas moléstias, incluindo distúrbios gástricos, não existem estudos relacionando as atividades biológicas e os constituintes químicos da espécie. Esta tese relata a avaliação da gastroproteção, da atividade antioxidante, da citotoxicidade e da mutagenicidade do extrato etanol/água de folhas de P. edulis e das frações. Com o objetivo de correlacionar os metabólitos secundários com a eficácia da droga vegetal na medicina tradicional, o extrato foi submetido à partição e posterior fracionamento cromatográfico. O extrato apresentou atividade gastroprotetora significativa em modelo de indução de úlceras por etanol acidificado em ratos em doses de 100, 200 e 400 mg/kg via oral, sendo mais ativo que o fármaco de referência lansoprazol. Entre as frações, a hexânica (100 mg/kg p.o.) foi a mais eficaz, mas apresentou menor atividade do que o extrato bruto. A gastroproteção do ácido ursólico também foi avaliada, mas embora outros triterpenos sejam conhecidos como gastroprotetores, o ácido ursólico (50 mg/kg p.o.) reduziu a área lesionada, mas não apresentou atividade significativa no modelo empregado. O extrato não evidenciou mutagenicidade na concentração de 20 mg/placa no Ensaio de Ames e apresentou atividade antioxidante pronunciada, com CE50 de 5,75 µg/mL no ensaio com DPPH e valor de ORAC de 3.948 µmol de Trolox/g de extrato. O extrato e as frações foram avaliados quanto à citotoxicidade em linhagens de células tumorais humanas de UACC62 (melanoma), MCF-7 (mama), NCI 460 (pulmão), OVCAR03 (ovário), PC-03 (próstata), HT-29 (cólon), 786-0 (rins), NCI-ADR (mama com fenótipo de resistência a múltiplos fármacos) e linhagem de células normais de ovário de hamster chinês (CHO) in vitro. O extrato e as frações apresentaram citotoxicidade seletiva dose-dependente em células cancerígenas e atividade proliferativa em células normais. A partir das frações de hexano e acetato de etila foram identificados β-amirina, lupeol, β-sitosterol, ácido oleanólico, ácido ursólico, ácido maslínico, ácido corosólico, galato de etila, ácido gálico, quercitrina, miricitrina e quercetina por meio de análises espectrométricas. Estes resultados dão suporte à utilização popular desta espécie e estão provavelmente associados à presença dos flavonóides e triterpenos identificados no extrato. / Plinia edulis (Myrtaceae), an arboreous species popularly known as cambucá, is native in Brazilian Atlantic Rain Forest. Despite its traditional uses in many diseases, which include gastric disorders, no reports are available on the relationship between the biological activities of its extract and its chemical constituents. This thesis reports the evaluations of the the aqueous ethanol extract of leaves of P. edulis and its fractions on gastroprotective effect, antioxidant capacity, cytotoxicity and mutagenicity of. In order to correlate the secondary metabolites and the efficacy of the crude drug in traditional medicine, the extract was submitted to solvent partition followed by chromatographic fractionation. The extract exhibited significant gastroprotective effect on HCl/ethanol-induced ulcers in rats at doses of 100, 200 and 400 mg/kg p.o., even more active than the reference drug lansoprazole. Among the fractions, the hexane fraction (100 mg/kg p.o.) was the most effective, but showed lower activity than the crude extract. In addition, the gastroprotective effect of ursolic acid was evaluated. Although others triterpenes are well known as gastroprotective agents, ursolic acid (50 mg/kg p.o.) reduced the lesion area, but did not show significant activity on this model. The extract did not show mutagenicity at the concentration of 20 mg/plate in the Ames test and exhibited high antioxidant activity, with EC50 of 5.75 µg/mL on the DPPH assay and ORAC value of 3948 µmol Trolox/g of extract. The extract and its fractions were evaluated for cytotoxic activity against human tumour cell lines as UACC62 (melanoma), MCF-7 (breast), NCI 460 (lung, non-small cells), OVCAR03 (ovarian), PC-03 (prostate), HT-29 (colon), 786-0 (renal), NCI-ADR (breast expressing phenotype multiple drugs resistance) and CHO (Chinese Hamster Ovary) normal cell line in vitro. The extract and its fractions showed selectively dose-dependent cytotoxicity against cancer cells and proliferative activity in normal cells. The hexane and ethyl acetate fractions yielded β-amyrin, lupeol, β-sitosterol, oleanolic acid, ursolic acid, maslinic acid, corosolic acid, ethyl gallate, gallic acid, quercitrin, myricitrin and quercetin, which were identified based on spectrometric analyses. These results provide scientific support to the traditional use of this species, which are probably associated with the flavonoids and triterpenoids identified in the extract.

Plinia edulis (Myrtaceae), espécie arbórea popularmente conhecida como cambucá, é nativa da Mata Atlântica brasileira. Apesar do emprego na medicina tradicional em diversas moléstias, incluindo distúrbios gástricos, não existem estudos relacionando as atividades biológicas e os constituintes químicos da espécie. Esta tese relata a avaliação da gastroproteção, da atividade antioxidante, da citotoxicidade e da mutagenicidade do extrato etanol/água de folhas de P. edulis e das frações. Com o objetivo de correlacionar os metabólitos secundários com a eficácia da droga vegetal na medicina tradicional, o extrato foi submetido à partição e posterior fracionamento cromatográfico. O extrato apresentou atividade gastroprotetora significativa em modelo de indução de úlceras por etanol acidificado em ratos em doses de 100, 200 e 400 mg/kg via oral, sendo mais ativo que o fármaco de referência lansoprazol. Entre as frações, a hexânica (100 mg/kg p.o.) foi a mais eficaz, mas apresentou menor atividade do que o extrato bruto. A gastroproteção do ácido ursólico também foi avaliada, mas embora outros triterpenos sejam conhecidos como gastroprotetores, o ácido ursólico (50 mg/kg p.o.) reduziu a área lesionada, mas não apresentou atividade significativa no modelo empregado. O extrato não evidenciou mutagenicidade na concentração de 20 mg/placa no Ensaio de Ames e apresentou atividade antioxidante pronunciada, com CE50 de 5,75 µg/mL no ensaio com DPPH e valor de ORAC de 3.948 µmol de Trolox/g de extrato. O extrato e as frações foram avaliados quanto à citotoxicidade em linhagens de células tumorais humanas de UACC62 (melanoma), MCF-7 (mama), NCI 460 (pulmão), OVCAR03 (ovário), PC-03 (próstata), HT-29 (cólon), 786-0 (rins), NCI-ADR (mama com fenótipo de resistência a múltiplos fármacos) e linhagem de células normais de ovário de hamster chinês (CHO) in vitro. O extrato e as frações apresentaram citotoxicidade seletiva dose-dependente em células cancerígenas e atividade proliferativa em células normais. A partir das frações de hexano e acetato de etila foram identificados β-amirina, lupeol, β-sitosterol, ácido oleanólico, ácido ursólico, ácido maslínico, ácido corosólico, galato de etila, ácido gálico, quercitrina, miricitrina e quercetina por meio de análises espectrométricas. Estes resultados dão suporte à utilização popular desta espécie e estão provavelmente associados à presença dos flavonóides e triterpenos identificados no extrato. / Plinia edulis (Myrtaceae), an arboreous species popularly known as cambucá, is native in Brazilian Atlantic Rain Forest. Despite its traditional uses in many diseases, which include gastric disorders, no reports are available on the relationship between the biological activities of its extract and its chemical constituents. This thesis reports the evaluations of the the aqueous ethanol extract of leaves of P. edulis and its fractions on gastroprotective effect, antioxidant capacity, cytotoxicity and mutagenicity of. In order to correlate the secondary metabolites and the efficacy of the crude drug in traditional medicine, the extract was submitted to solvent partition followed by chromatographic fractionation. The extract exhibited significant gastroprotective effect on HCl/ethanol-induced ulcers in rats at doses of 100, 200 and 400 mg/kg p.o., even more active than the reference drug lansoprazole. Among the fractions, the hexane fraction (100 mg/kg p.o.) was the most effective, but showed lower activity than the crude extract. In addition, the gastroprotective effect of ursolic acid was evaluated. Although others triterpenes are well known as gastroprotective agents, ursolic acid (50 mg/kg p.o.) reduced the lesion area, but did not show significant activity on this model. The extract did not show mutagenicity at the concentration of 20 mg/plate in the Ames test and exhibited high antioxidant activity, with EC50 of 5.75 µg/mL on the DPPH assay and ORAC value of 3948 µmol Trolox/g of extract. The extract and its fractions were evaluated for cytotoxic activity against human tumour cell lines as UACC62 (melanoma), MCF-7 (breast), NCI 460 (lung, non-small cells), OVCAR03 (ovarian), PC-03 (prostate), HT-29 (colon), 786-0 (renal), NCI-ADR (breast expressing phenotype multiple drugs resistance) and CHO (Chinese Hamster Ovary) normal cell line in vitro. The extract and its fractions showed selectively dose-dependent cytotoxicity against cancer cells and proliferative activity in normal cells. The hexane and ethyl acetate fractions yielded β-amyrin, lupeol, β-sitosterol, oleanolic acid, ursolic acid, maslinic acid, corosolic acid, ethyl gallate, gallic acid, quercitrin, myricitrin and quercetin, which were identified based on spectrometric analyses. These results provide scientific support to the traditional use of this species, which are probably associated with the flavonoids and triterpenoids identified in the extract.