Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Species of the genus Psychotria L. are common in the understory of tropical and subtropical forest formations. Most species are distylous with two floral morphs (thrum and pin) in the same population, however homostylous and monomorphic species are common. The objective of this work was to monitor the vegetative and reproductive phenology, as well as determine aspects of floral biology, with emphasis on floral morphometric and floral visitors of Psychotria leiocarpa Cham. & Schltdl., P. carthagenensis Jacq. e P. myriantha Muell. Arg. found in Seasonal Deciduous Forest fragment in Boca do Monte, Santa Maria, RS (53º54 W, 29º38 S). The phenological monitoring was performed every fortnight from August 2010 to August 2011. Were evaluated the vegetative phenophases (budding and leaf fall) and reproductive flowering (anthesis and bud) and fruiting (immature and mature fruit). Were observed during flowering period and duration of anthesis and floral visitors, and collected flowers for morphometric analysis and pollen viability. The three species have intraspecific synchrony in all phenophases. Leaf fall occurred throughout the year, but was more expressive P. leiocarpa in the months of autumn and winter, in other species restricted to a few leaves. The leaf emission was synchronic and occurred in spring, followed by the issue of buds. The bloom was like the annual intermediate for the three species and occurred between October and January. There was greater synchrony between P. leiocarpa and P. carthagenensis, P. myriantha has a slight delay in peak bloom. The fruiting is synchronic, and fruit maturation is gradual and long-term during the autumn and winter. The precipitation was not correlated with any of the phenophases. The highest correlations were obtained for immature fruit with ripe fruit temperature and with temperature and day length. In P. leiocarpa period of anthesis was from 5 to 17 hours. P. myriantha anthesis took several periods during the day, and lasts for 24 h. In P. carthagenensis anthesis occurred in two periods: between 5 to 18 hours and between 12 hours until the next morning. P. myriantha is homostílica. P. leiocarpa has the two floral morphs, reciprocal herkogamy and not isopletic. It has dimorphic traits auxiliary corolla length, size of the stigma lobes and the size of pollen grains, and higher in thrum flowers corolla diameter and number of pollen grains per anther, the higher pin flowers. P. carthagenensis has the two floral morphs, without reciprocal herkogamy and is not isopletic. Presented dimorphic traits auxiliary, length of stigma lobes and anther size, higher in thrum morph and diameter of the corolla in higher pin morpho. The floral visitors were insects, especially of the order Hymenoptera. Apis mellifera was the most frequent visitor in P. leiocarpa and P. myriantha. P. carthagenensis has native bees as the most frequent visitors / Espécies do gênero Psychotria L. são comuns no sub-bosque das formações florestais tropicais e subtropicais. A maioria das espécies são distílicas, apresentando dois morfos florais (brevistilo e longistilo) em uma mesma população, contudo espécies homostílicas ou monomorficas são comuns. O objetivo deste trabalho foi o de acompanhar a fenologia vegetativa e reprodutiva, bem como determinar aspectos da biologia floral, com ênfase na morfometria floral, e os visitantes florais de Psychotria leiocarpa Cham. & Schltdl., P. carthagenensis Jacq. e P. myriantha Muell. Arg. encontradas em um fragmento de Floresta Estacional Decidual no distrito de Boca do Monte, Santa Maria, RS (53º54 W, 29º38 S). O acompanhamento fenológico foi quinzenal de agosto de 2010 a agosto de 2011. Foram observadas as fenofases vegetativas (queda foliar e brotamento) e reprodutivas de floração (botão e antese) e de frutificação (fruto imaturo e maduro). Durante a floração foram observados o período e duração da antese e visitantes florais, e realizadas coleta de flores para as análises morfométricas e de viabilidade polínica. As três espécies possuem sincronia intraespecífica em todas as fenofases. A queda foliar ocorreu durante todo o ano, mas foi mais expressiva em P. leiocarpa nos meses de outono e inverno, nas outras espécies restringiu-se a poucas folhas. O brotamento foi sincrônico entre as espécies e ocorreu nos meses de primavera, seguido da emissão de botões. A floração foi do tipo anual intermediária para as três espécies e ocorreu entre outubro e janeiro. Houve maior sincronia entre P. leiocarpa e P. carthagenensis, pois P. myriantha possui um pequeno atraso no pico de floração em relação às outras espécies. A frutificação é sincrônica, e a maturação dos frutos é gradual e de longa duração durante o outono e inverno. A precipitação não se correlacionou com nenhuma das fenofases. As maiores correlações foram obtidas para frutos imaturos com a temperatura e frutos maduros com a temperatura e comprimento do dia. A antese é diurna para as três espécies. Em P. leiocarpa, o período de antese foi entre 5h às 17 horas. P. myriantha teve vários períodos de antese durante o dia e duração de 24 horas. Em P. carthagenensis, a antese ocorreu em dois períodos: entre as 5h até 18h, e das 12h até a manhã do dia seguinte. P. myriantha é homostílica. P. leiocarpa possui os dois morfos florais, hercogamia recíproca e anisopletia. Apresentou características dimórficas auxiliares para comprimento da corola, tamanho dos lobos estigmáticos e no tamanho dos grãos de pólen, maior nas flores brevistilas e no diâmetro da corola e na quantidade de grãos de pólen por antera, maior nas flores longistilas. P. carthagenensis possui os dois morfos florais, sem hercogamia recíproca e é anisopletia. Apresentou características dimórficas auxiliares para comprimento dos lobos estigmáticos e tamanho da antera, maior no morfo brevistilo e diâmetro da corola, maior no morfo longistilo. Os visitantes florais foram insetos, principalmente da ordem Hymenoptera. Apis mellifera foi o visitante mais frequente em P. leiocarpa e P. myriantha, e P. carthagenensis apresenta abelhas nativas como os visitantes mais freqüentes.

O estresse de calor prejudica o crescimento e reprodução dos organismos vegetais, ao alterar a permeabilidade de membranas biológicas e desnaturar proteínas, limitando o metabolismo primário. Dentre as respostas ao estresse abiótico, está a síntese de metabólitos secundários. Braquicerina é um alcaloide monoterpeno indólico com ação antioxidante, protetora contra UV e antimutagênica sintetizado por partes aéreas de Psychotria brachyceras. O objetivo deste trabalho é investigar o metabolismo de braquicerina sob estresse de calor. Assim, espera-se contribuir para o conhecimento acerca do metabolismo secundário nas respostas ao estresse de calor, descrever a função in planta do composto, e fornecer ferramentas para obtenção do alcaloide para fins farmacêuticos. O acúmulo de braquicerina foi induzido em discos foliares mantidos a 40ºC por três dias, tanto em regime de elevação abrupta como gradual da temperatura. Baixa temperatura (10ºC) não afetou o acúmulo do alcaloide. Discos foliares de Psychotria carthagenensis, uma espécie que não sintetiza alcaloides monoterpeno indólicos, foram também desafiados por estresse de calor. Clorofila total, teor de peróxido de hidrogênio e peroxidação lipídica foram quantificados em ambas as espécies. P. carthagenensis foi relativamente tolerante ao calor, o que pode estar relacionado à sua elevada concentração de antocianinas, fortemente induzidas por choque térmico de 50ºC por 6h. Peroxidação lipídica foi reduzida nas amostras de P. brachyceras sob estresse de calor agudo ou gradual em comparação à condição controle, sendo este parâmetro inalterado nas duas condições em P. carthagenensis. O teor de peróxido de hidrogênio foi menor em P. brachyceras submetida a choque de térmico em relação ao controle, enquanto o mesmo parâmetro não foi alterado em P. carthagenensis. Discos foliares das espécies sensíveis ao calor Brugmansia suaveolens e Brassica oleracea, pré-tratadas com braquicerina em concentrações similares às encontradas em P. brachyceras, adquiriram fenótipo tolerante ao choque térmico. A expressão do gene que codifica a enzima triptofano descarboxilase (TDC), envolvida na biossíntese de braquicerina em P. brachyceras, foi fortemente inibida em discos foliares submetidos à 40ºC por 6h, 12h e 24h, sugerindo que o efeito da temperatura na estimulação de acúmulo de alcaloide ocorra em nível pós-transcricional. Em conjunto, os dados indicam que a exposição ao calor é um meio efetivo de aumentar o rendimento de braquicerina, cuja acumulação contribui para proteção contra os danos oxidativos associados. / Heat stress impairs plant growth and reproduction by altering membrane permeability and promoting protein denaturation, which limits primary metabolism. Secondary metabolites often take part in protection against abiotic stress responses. Brachycerine is a monoterpene indole alkaloid with antioxidant, UV protectant, and antimutagenic activity synthesized by Psychotria brachyceras shoots. Brachycerine metabolism was analyzed under heat stress, in order to shed light on brachycerine‘s in planta function and to provide potential tools to improve alkaloid yields for pharmaceutical analysis. Accumulation was induced in leaf disks kept at 40ºC for three days, both by abrupt and stepwise temperature increase. Brachycerine concentration was not affected by low temperature (10ºC) exposure. Leaf disks of Psychotria carthagenensis, a species devoided of alkaloids, were also challenged by heat. Total chlorophyll, hydrogen peroxide and lipid peroxidation concentrations were determined in both species. P. carthagenensis was relatively tolerant to heat treatments which may be explained by its high anthocyanin concentration, strongly induced by heat shock of 50ºC for 6h. Brugmansia suaveolens and Brassica oleracea, pre-treated with brachycerine in concentrations equivalent to those found in P. brachyceras, had a heat shock tolerant phenotype, based on chlorophyll content. Expression of the TRYPTOPHAN DECARBOXYLASE gene, which encodes for an enzyme involved in alkaloid biosynthesis (TDC) was strongly repressed in leaf disks exposed to 40ºC for 6h, 12h e 24h, suggesting that temperature effect may occur at post-transcriptional level. Taken together, data indicate that heat exposure is an effective means to increase yields of brachycerine, whose accumulation contributes to protect against associated oxidative damage.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:12:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Emiret Otoni deFaria.pdf: 4031853 bytes, checksum: 89feccf2bfb58d74b9ae2a73012f01ef (MD5) Previous issue date: 2009-07-31 / Psychotria prunifolia is a Rubiaceae family specimen found in the Goiás cerrado , which is a huge ecosystem in the Brazilian Mid-West Mainland. The NCI (National Cancer Institute) highly referred to Psychotria as a hot genera with a cytotoxic potential from its extracts and fractions. Several related chemical studies have mostly indicated findings of indole alkaloid, which are keys to various biological activities. Current ongoing studies are focusing on phytochemical investigation of P. prunifolia, and its cytotoxic, antibacterial, antioxidant, and antifungal findings from its leaves extracts and fractions. It was feasible to isolate four new indole-monoterpene alkaloids and estrictosamida upon fractioning the leaves gross extracts. Estrictosamida has been found in and isolated from other specimens from the same genera. Recently-found alkaloids have been named prunifolina, prunifoliona, EPP26.2 e EPP28.1. Indole-monoterpene alkaloid is of greater chemotaxonomic importance for the Rubiaceae family, and it may assist with better classifying heteropsychotria sub-genera specimens. In vitro analysis of four cultures of cellular kinds, (S-180- Mice Sarcoma, A549- Human-Lung Carcinoma, K562 Chronic Human Myeloid Leukemia e HFF- 1-Regular Human Cells fibroblasts), has demonstrated successful cytotoxic activity of the P. prunifolia specimen. As a result of the antibacterial analysis, the leaves extracts were deemed to be less active. Extracts of leaves have shown little efficacy with its antioxidant potential, and in vitro antifungal analysis has indicated mild or little response. / Psychotria prunifolia é uma planta da família Rubiaceae com ocorrência no cerrado goiano. O NCI (Instituto Nacional do Câncer dos Estados Unidos - EUA) apontou o gênero Psychotria como hot gênero referindo-se ao potencial citotóxico de seus extratos e frações. Em estudos químicos do gênero foram encontrados principalmente alcalóides indólicos responsáveis por diversas atividades biológicas. O presente estudo tem por objetivo a investigação fitoquímica de P. prunifolia, a avaliação citotóxica, antibacteriana, antioxidante e antifúngica dos extratos brutos e frações das folhas. A partir do fracionamento ácido-base do extrato bruto das folhas foi possível o isolamento de quatro novos alcalóides indol-monoterpenos e a estrictosamida, já isolada em outras espécies do gênero. Os alcalóides inéditos foram chamados de prunifolina, prunifoliona, EPP26.2 e EPP28.1. Os alcalóides indol-monoterpenos tem importância quimiotaxionômica na família Rubiaceae e podem auxiliar na melhor classificação das espécies do subgênero heteropsychotria. Os testes in vitro com quatro tipos de cultura de células (S-180-sarcoma de camundongo, A549-carcinoma de pulmão humano, K562- leucemia mielóide crônica humana e HFF-1-células normais humanas-fibroblastos) mostraram promissora atividade citotóxica da espécie P. prunifolia. No teste de atividade antibacteriana, os extratos das folhas foram considerados pouco ativos. O extrato bruto das folhas mostrou-se pouco promissor quanto ao potencial antioxidante. A atividade antifúngica in vitro mostrou-se razoável.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-05-13T11:03:13Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Vinícius Galvão Wakui - 2015.pdf: 3450182 bytes, checksum: b120e55647cd9345fddea778ab2c1f4c (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-05-13T11:04:59Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Vinícius Galvão Wakui - 2015.pdf: 3450182 bytes, checksum: b120e55647cd9345fddea778ab2c1f4c (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-13T11:04:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Vinícius Galvão Wakui - 2015.pdf: 3450182 bytes, checksum: b120e55647cd9345fddea778ab2c1f4c (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2014-10-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Regarding that Psychotria species are described as sources of alkaloids, mainly β-carboline type with potential biological activity, this work focused on the phytochemical study of Psychotria capitata Ruiz & Pav. (Rubiaceae) leaves with widely occurrence on Cerrado Biome. The study of this specie led to the isolation and structural elucidation of the alkaloids: bufotenine and bufotenine-N-oxide and coumarin iso-scopelletin. These alkaloids were found mostly in all studied fractions. Furthermore, two alkaloids were identified in misture: 6-hydroxide-2-methyl-1,2,3,4-tetrahydro-β- carboline and 7-carboxyl-2-methyl-dihydro-β-carbolinium. Last one is novel alkaloid which however still in structural elucidation. Additionally, considering the great bioactive potential of indol alkaloids, particularly those found in Psychotria species regarding to central nervous system biological activity, we have submitted fractions and isolated compounds of P. capitata to in vitro evaluation with monoamineoxidases MAO-A and MAO-B as bio targets. These biological essays was realized in collaboration with research group of FF/UFRGS that develops studies searching for enzymatic inhibitors involved in neurodegenerative disease such as Parkinson´s disease and Alzheimer. Thus, search of compounds that interact with cholinesterase (AChE and BCHE) and monoamineoxidases (MAO-A and MAO-B) enzymes are important to the comprehension of neurochemical bases of these diseases. The alkaloidal fractions of P. capitata (10 mg/mL) showed inhibition rates between 60 and 89 %, which demonstrate the potential of these fractions. Bufotenine showed selective inhibiton (89 μM) to MAO-A, while bufotenine-Noxide didn´t showed inhibition to none of the enzymes. Therefore, this work contributes to the study of the species of Rubiaceae family, confirming the great potential of this family as source of indol alkaloids with a β- carboline nucleous, which show biological activity of great interest. / Tendo em vista que espécies do gênero Psychotria são descritas como fontes de alcalóides, principalmente do tipo β-carbolínicos, com potencial atividade biológica, focamos neste trabalho o estudo fitoquímico das folhas de Psychotria capitata Ruiz & Pav. (Rubiaceae) de vasta ocorrência no Cerrado goiano. O estudo desta espécie levou ao isolamento e elucidação estrutural dos alcaloides: bufotenina e N-óxido de bufotenina e da cumarina iso-escopoletina. Esses alcaloides foram encontrados majoritariamente em todas as frações estudadas. Além disso, foi identificado em mistura, dois alcaloides: o 6-hidroxi- 2-metil-1,2,3,4-tetraidro-β-carbolínico e o 7-carboxil-2-metil-3,4-diidro-β- carbolínium. Este último inédito, contudo ainda em fase de elucidação estrutural. Adicionalmente, considerando o grande potencial bioativo dos alcaloides indólicos, particularmente os isolados de Psychotria no que diz respeito à atividade biológica no sistema nervoso central, submetemos as frações e compostos isolados de P. capitata à avaliação in vitro tendo como alvo biológico as isoenzimas monoaminoxidases MAO-A e MAO-B. Essa avaliação foi realizada em colaboração com o grupo de pesquisas da FF/UFRGS que desenvolve estudos na busca de inibidores das enzimas envolvidas em doenças neurodegenerativas tais como doença de Parkinson e de Alzheimer, sendo que a busca de compostos que possam interagir com as enzimas colinesterase (AChE e BChE) e monoaminooxidases (MAO-A e MAOB) são consideradas importantes para a compreensão das bases neuroquímicas dessas doenças. As frações alcaloídica de P. capitata (10 μg/mL) apresentaram taxas de inibição entre 60 e 89%, mostrando o potencial destas frações. A bufotenina (86 μM), apresentou inibição para MAO-A, sendo seletiva para a mesma, enquanto que o N-óxido de bufotenina não apresentou inibição para essas enzimas. Dessa forma contribui-se para o estudo de espécies da família Rubiaceae, confirmando o grande potencial da mesma como fonte de alcaloides indólicos com núcleo β-carbolinicos com atividade biológica de grande interesse.

La Nouvelle-Calédonie possède une flore riche, diverse et unique au monde. Sa forte endémicité (74,7%) résulte en partie de l’origine gondwanienne de la flore et de la forte pression de sélection exercée par les sols ultramafiques, riches en éléments traces métalliques, dont le nickel. Si cet élément fait la richesse du pays par son exploitation minière, cette dernière, ainsi que l’anthropisation du territoire engendrent une détérioration des écosystèmes. Dans le cadre de la dynamique mondiale de conservation, de protection et de restauration de la biodiversité, il convient de caractériser au mieux la flore néo-calédonienne foisonnante de plantes uniques. Les graines, innovation des végétaux supérieurs assurant leur dissémination, sont un des points clés du succès de la domination mondiale des plantes supérieures et un outil indispensable à la restauration écologique. Notre étude s’est attachée à caractériser par une approche biochimique la biologie des graines de deux plantes endémiques exceptionnelles, Amborella trichopoda, soeur de toutes les plantes à fleurs et Psychotria gabriellae, une des plantes contenant le plus de nickel dans ses feuilles au monde.La caractérisation protéomique de la graine d’Amborella trichopoda a permis d’obtenir le premier protéome d’un embryon rudimentaire. L’étude de ce cortège protéique a apporté des éléments de réponse aux nombreuses questions que soulèvent les graines à dormance morphologique comme celles d’A. trichopoda. Notamment, nous avons montré que l’embryon rudimentaire a acquis un stade de maturité moléculaire (présence de protéines chaperons, de réserves lipidiques). L’étude phylogénique de ces protéines a permis de conforter la place basale d’A. trichopoda. La caractérisation de l’évolution du protéome au cours de la germination a quant à elle mise en évidence une utilisation massive des protéines de réserve avant la fin de la germination ce qui questionne la définition de la germination sensu stricto pour les espèces à embryon rudimentaire.Une précèdente étude du cortège protéique de P. gabriellae avait révélé la présence de protéines DING notamment impliquées dans l’homéostasie d’éléments minéraux via leur interaction avec des transporteurs de type ABC ou encore en séquestrant elles-mêmes le phosphore. Leur identification fut corrélée avec l’observation d’un gradient de nickel dans la graine visant à protéger l’embryon du caractère toxique de ce dernier. Les données recueillies au cours du présent travail ont permis de confirmer la présence de ces protéines dont l’origine eucaryotique fait cependant débat. Face à cette controverse, nous avons cherché à identifier la présence de bactéries chez la graine mature sèche. Quatre bactéries endophytes de graine ont été identifiées mais aucune ne semble produire de protéines DING. Le rôle de ces protéines dans la physiologie de la graine de P. gabriellae et dans l’adaptation au nickel restent à explorer.Par ailleurs, cette approche protéomique a été complétée par l’obtention des transcrits exprimés au cours de la formation de la graine de Psychotria gabriellae. Cette base de données représente une source de données génomique utile pour approfondir les mécanismes impliqués dans la mise en place de l’hyperaccumulation de nickel chez les plantes, mécanismes qui pourront un jour s’avérer utiles pour répondre à des questions de phytoremédiation. / New Caledonia possesses one of the world most rich, diverse and unique flora. Its high endemism (74,7%) is partly due to the gondwanian origin of its flora and to the high speciation induced by the ultramafic soils rich in heavy metals, including nickel. If this element is the source of the country richness, its mining exploitation and human colonization of the land induce ecosystems degradation. The study and comprehension of the new Caledonian flora is essential to be able to preserve, protect and restore its rich biodiversity. Preservation and restoration both depend on seeds. They are the unit of dispersal of higher plants, and responsible of their world domination on flora. We focused our study on the biochemical characterisation of seed biology of two extraordinary species, Amborella trichopoda, the sister to all extant flowering plants and Psychotria gabriellae, one of the world most nickel hyperaccumulating plant.Proteomic characterisation of A. trichopoda seeds was the first study that documented a rudimentary embryo proteome. This approach provides a better understanding of the mechanisms involved in the control of dormancy and germination of seeds with morphological dormancy such as A. trichopoda. The results obtained allow us to highlight the molecular maturity of the rudimentary embryo, as well as confirming the basal position of Amborella trichopoda trough phylogenetic analyses of selected protein families. The characterisation of the protein evolution during germination highlights massive mobilisation of storage proteins before the end of germination sensu stricto, and suggests a new definition of germination for seeds with rudimentary embryo.Previous proteomics characterisation of P. gabriellae seeds revealed a high representation of DING proteins that are known to be involved with ABC type transporters or to bind phosphorus. This observation was associated with an observed gradient of nickel inside the seed presumably to protect the embryo from its toxicity. During this work, we confirmed the presence of this protein family in the seeds, from which the belonging to the eukaryotic kingdom remains a subject of debate. To answer about the origin of these proteins in seed, we tried to determine the presence or not of bacteria in the dry mature seed. Four endophytic bacteria were identified but none of them seems to produce such proteins. However, the physiological signification of these bacteria to account for physiological features of the Psychotria gabriellae seeds and their exceptional tolerance toward nickel toxicity remains to be established.Beside this proteomics approach, we sequenced a large number of transcripts expressed during Psychotria gabriellae seed formation. This database will enrich the very limited genomic data available for this specie. It will allow a better understanding of the mechanisms involved in nickel hyperaccumulation, and may highlight novel tools for phytoremediation.

A sistemática da família Rubiaceae passou por grandes mudanças nas últimas duas décadas. O uso de dados moleculares levou a revisões significativas na classificação intra-familiar, principalmente a nível genérico. As relações entre alguns dos gêneros neotropicais mais diversos de Rubiaceae (e.g. Psychotria, Palicourea e Rudgea) estão sendo investigadas. O gênero neotropical Rudgea possui c. 130 espécies, distribuídas do México ao nordeste da Argentina, com dois centros de diversidade, um no noroeste da América do Sul, e outro no sudeste do Brasil. As espécies são caracterizadas pelas estípulas inteiras ou fimbriadas, com apêndices glandulares, presença de domácias nas folhas, inflorescência terminal, lobos da corola corniculados e sementes profundamente sulcadas na face adaxial. Trabalhos filogenéticos anteriores incluíram uma amostragem limitada de espécies do gênero Rudgea. Nossas análises moleculares mostram Rudgea como um gênero monofilético com a exclusão de R. woronovii, uma espécie mais próxima de Palicourea sensu lato. Por outro lado, R. stipulacea emergiu como grupo-irmão das demais espécies de Rudgea, sendo o grupo formado por estas espécies altamente sustentado e denominado \"Rudgea sensu stricto\". Mudanças taxonômicas serão necessárias para acomodar Rudgea stipulacea, e uma classificação infragenérica de Rudgea será proposta, com suporte molecular e morfológico. Além da análises filogenéticas, também foi realizado um tratamento taxonômico para as espécies brasileiras de Rudgea, com 64 espécies aceitas e 26 sinônimos novos. Informações nomenclaturais completas foram fornecidas e 36 lectótipos foram designados. Chaves de identificação para as espécies e subespécies (quando apropriado) também foram apresentadas. Informações sobre distribuição geográfica, habitat, fenologia, discussões taxonômicas, material examinado e figuras também foram apresentadas. Este é o primeiro tratamento de Rudgea para o Brasil desde a monografia de Mueller Argoviensis em 1881 para a Flora Brasiliensis. Como parte dos estudos taxonômicos em Rudgea, o manuscrito que compreende as descrições de duas novas espécies da Bahia (Brasil) e o manuscrito com novas combinações em Rudgea e Palicourea sensu lato também foram incluídos nesta tese / Systematics of Rubiaceae has undergone major changes during the last two decades. The use of molecular data has lead to a profound revision in the intra-familiar classification, mainly at generic level. It has become clear that the relationships between some of the largest genera of Neotropical Rubiaceae (e.g. Psychotria, Palicourea and Rudgea) had to be investigated. The neotropical genus Rudgea encompasses c. 130 species distributed from Mexico to northeastern Argentina with two main centers of diversity, one in the western portion of South America and another in southeastern Brazil. The species are characterized by the entire to fimbriate stipules, with glandular appendages, presence of domatia in the leaves, terminal inflorescence, corniculate corolla-lobes and pyrenes deeply furrowed adaxially. Previous Rubiaceae phylogenies have included a limited sample of Rudgea species. Our molecular analyses have shown Rudgea as a monophyletic genus with the exclusion of R. woronovii, a species more closely related to Palicourea sensu lato. On the other hand, R. stipulacea appears as sister to all other Rudgea, this last group strongly supported and formed by the species of \"Rudgea sensu stricto\". Taxonomic changes will be necessary to accommodate R. stipulacea and an infrageneric classification of Rudgea will be proposed, with molecular and morphological support. Besides the phylogenetic analyses, it was also conducted a taxonomic study for the Brazilian species of Rudgea, with 64 species accepted species and 26 new synonyms proposed. Comprehensive nomenclatural information is supplied and 36 lectotypes are designated. Identification key for the species and subspecies (where appropriate) are provided and information on geographical distribution, habitat, phenology, taxonomic notes, examined material and illustrations are also provided. This is the first comprehensive treatment of Rudgea for Brazil since Mueller Argoviensis published the Flora Brasiliensis monograph in 1881. As part of the taxonomic studies with Rudgea, the manuscript comprising the descriptions of two new species from Bahia (Brazil) and the manuscript with new combinations in Rudgea and Palicourea sensu lato were also included in this thesis

Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2017-07-25T12:53:59Z No. of bitstreams: 2 Tese - Aline Pereira Moraes - 2017.pdf: 5958230 bytes, checksum: 799ef005b7ec97bfd8fd06e0e7f3a36b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-07-26T11:58:55Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Aline Pereira Moraes - 2017.pdf: 5958230 bytes, checksum: 799ef005b7ec97bfd8fd06e0e7f3a36b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-26T11:58:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Aline Pereira Moraes - 2017.pdf: 5958230 bytes, checksum: 799ef005b7ec97bfd8fd06e0e7f3a36b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-04-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Palicourea and Psychotria (Rubiaceae) are known for the presence of compounds with potential biological activity, such as the indole alkaloids, flavonoids and norisoprenoids. In order to increase the chemical knowledge of Palicourea species, the phytochemical study of the aerial parts of Palicourea officinalis was carried out for the first time, through the isolation by chromatography and structural elucidation of the compounds by NMR and mass spectrometry. The following secondary metabolites were identified: the novel alkaloid 18-epi-brachycerine; the norisoprenoids: guettardionoside, 3-oxo--ionol 9-O--D-apiofuranosyl-(1®6)--D-glucopyranoside, vomifoliol 9-O--D - apiofuranosyl-(1®6)--D-glucopyranoside and 7,8-dihydro-vomifolol 9-O--D-apiofuranosyl-(1®6)--D-glucopyranoside; the lignan syringaresinol--D-glucoside; the pyrazines 2,5-deoxyfructosazine, 2,6-deoxyfructosazine and fructosazine; the flavonoids quercetin 3-O-sophoroside and kampferol 3-O-sophoroside; 3-caffeoyl and 4-caffeoylquinic acids; feruloylquinic acids; salicylic acid; coumarin scopoletin; besides ursolic and oleanolic triterpenes acids and glycosylated sitesterol and stigmasterol steroids. In addition, for the first time, the indirect and direct DESI-MSI techniques were applied in the study of the spatial distribution of alkaloids in the leaves of Palicourea coriacea and Psychotria prunifolia. The indirect approach was applied successfully and showed distinct distribution patterns of the alkaloids detected. The image data were confirmed by LC-MS. / Palicourea e Psychotria (Rubiaceae) são gêneros conhecidos pela presença de compostos com potencial atividade biológica, tais como os alcaloides indólicos, flavonoides e norisoprenoides. Com o objetivo de ampliar o conhecimento químico de espécies de Palicourea, foi realizado pela primeira vez o estudo fitoquímico das partes aéreas de P. officinalis, através do isolamento por cromatografia e elucidação estrutural dos compostos por RMN e espectrometria de massas. Os seguintes metabólitos secundários foram isolados e identificados: o alcaloide inédito 18-epi-braquicerina; os norisoprenoides: guettardionosídeo e 3-oxo--ionol 9-O--D-apiofuranosil(1”®6’)- -D-glicopiranosídeo e a mistura vomifoliol 9-glicopiranosídeo, vomifoliol 9-O--D-glucopiranosil-(1®6)--D-apiofuranosídeo e 7,8-diidro-vomifoliol 9-O--D-glucopiranosil-(1®6)--D-apiofuranosídeo; a lignana siringaresinol-4’--D-glicosídeo; a mistura de pirazinas 2,5-desoxifructosazina, 2,6-desoxifructosazina e fructosazina; os flavonoides quercetina 3-O-soforosídeo e canferol 3-O-soforosídeo; os ácidos clorogênicos 3-cafeoil e 4-cafeoil-quínicos; uma mistura de ácidos feruloil-quínicos; ácido salicílico; a cumarina escopoletina; além das misturas dos triterpenos ácidos ursólico e oleanólico e dos esteroides sitosterol e estigmasterol glicosilados. Além disso, pela primeira vez, as técnicas de produção de imagem química por DESI-MS direto e indireto foram aplicadas no estudo da distribuição espacial dos alcaloides nas folhas de Palicourea coriacea e Psychotria prunifolia. O método indireto apresentou melhores resultados, com distintos padrões de distribuição dos alcaloides detectados. Os dados da imagem foram confirmados por LC-MS.

A sistemática da família Rubiaceae passou por grandes mudanças nas últimas duas décadas. O uso de dados moleculares levou a revisões significativas na classificação intra-familiar, principalmente a nível genérico. As relações entre alguns dos gêneros neotropicais mais diversos de Rubiaceae (e.g. Psychotria, Palicourea e Rudgea) estão sendo investigadas. O gênero neotropical Rudgea possui c. 130 espécies, distribuídas do México ao nordeste da Argentina, com dois centros de diversidade, um no noroeste da América do Sul, e outro no sudeste do Brasil. As espécies são caracterizadas pelas estípulas inteiras ou fimbriadas, com apêndices glandulares, presença de domácias nas folhas, inflorescência terminal, lobos da corola corniculados e sementes profundamente sulcadas na face adaxial. Trabalhos filogenéticos anteriores incluíram uma amostragem limitada de espécies do gênero Rudgea. Nossas análises moleculares mostram Rudgea como um gênero monofilético com a exclusão de R. woronovii, uma espécie mais próxima de Palicourea sensu lato. Por outro lado, R. stipulacea emergiu como grupo-irmão das demais espécies de Rudgea, sendo o grupo formado por estas espécies altamente sustentado e denominado \"Rudgea sensu stricto\". Mudanças taxonômicas serão necessárias para acomodar Rudgea stipulacea, e uma classificação infragenérica de Rudgea será proposta, com suporte molecular e morfológico. Além da análises filogenéticas, também foi realizado um tratamento taxonômico para as espécies brasileiras de Rudgea, com 64 espécies aceitas e 26 sinônimos novos. Informações nomenclaturais completas foram fornecidas e 36 lectótipos foram designados. Chaves de identificação para as espécies e subespécies (quando apropriado) também foram apresentadas. Informações sobre distribuição geográfica, habitat, fenologia, discussões taxonômicas, material examinado e figuras também foram apresentadas. Este é o primeiro tratamento de Rudgea para o Brasil desde a monografia de Mueller Argoviensis em 1881 para a Flora Brasiliensis. Como parte dos estudos taxonômicos em Rudgea, o manuscrito que compreende as descrições de duas novas espécies da Bahia (Brasil) e o manuscrito com novas combinações em Rudgea e Palicourea sensu lato também foram incluídos nesta tese / Systematics of Rubiaceae has undergone major changes during the last two decades. The use of molecular data has lead to a profound revision in the intra-familiar classification, mainly at generic level. It has become clear that the relationships between some of the largest genera of Neotropical Rubiaceae (e.g. Psychotria, Palicourea and Rudgea) had to be investigated. The neotropical genus Rudgea encompasses c. 130 species distributed from Mexico to northeastern Argentina with two main centers of diversity, one in the western portion of South America and another in southeastern Brazil. The species are characterized by the entire to fimbriate stipules, with glandular appendages, presence of domatia in the leaves, terminal inflorescence, corniculate corolla-lobes and pyrenes deeply furrowed adaxially. Previous Rubiaceae phylogenies have included a limited sample of Rudgea species. Our molecular analyses have shown Rudgea as a monophyletic genus with the exclusion of R. woronovii, a species more closely related to Palicourea sensu lato. On the other hand, R. stipulacea appears as sister to all other Rudgea, this last group strongly supported and formed by the species of \"Rudgea sensu stricto\". Taxonomic changes will be necessary to accommodate R. stipulacea and an infrageneric classification of Rudgea will be proposed, with molecular and morphological support. Besides the phylogenetic analyses, it was also conducted a taxonomic study for the Brazilian species of Rudgea, with 64 species accepted species and 26 new synonyms proposed. Comprehensive nomenclatural information is supplied and 36 lectotypes are designated. Identification key for the species and subspecies (where appropriate) are provided and information on geographical distribution, habitat, phenology, taxonomic notes, examined material and illustrations are also provided. This is the first comprehensive treatment of Rudgea for Brazil since Mueller Argoviensis published the Flora Brasiliensis monograph in 1881. As part of the taxonomic studies with Rudgea, the manuscript comprising the descriptions of two new species from Bahia (Brazil) and the manuscript with new combinations in Rudgea and Palicourea sensu lato were also included in this thesis

O gênero Psychotria destaca-se na família RUBIACEAE pela produção de alcalóides bioativos e por sua taxonomia complexa, sendo muitas vezes relacionado aos gêneros Palicourea, Cephaelis, Calycodendron e Calycosia. A divisão de Psychotria nos subgêneros Psychotria, Tetramerae e Heteropsychotria foi proposta com o objetivo de auxiliar a classificação quimiotaxonômica do gênero. Estudos demonstram que o subgênero Psychotria (espécies pantropicais) produz alcalóides poliméricos, formados por duas ou mais unidades de triptamina; enquanto o subgênero Heteropsychotria parece estar envolvido com a produção de alcalóides indol monoterpênicos, de acordo com pesquisas realizadas com diferentes espécies coletadas no Sul do Brasil. O isolamento e purificação dos alcalóides estrictosamida, ácido estrictosidínico e miriantosina, a partir de Psychotria myriantha, corroboram com esta hipótese, permitindo a inclusão da espécie no subgênero Heteropsychotria. A literatura descreve várias atividades para extratos e alcalóides isolados de espécies de Psychotria, como antimicrobiana e analgésica, por exemplo. Neste trabalho, o extrato n-butanólico de alcalóides de P. myriantha, além de seus alcalóides isolados, apresentaram atividade inibidora da migração de leucócitos, sugerindo um efeito antiinflamatório, e capacidade de inibir a ação da enzima acetilcolinesterase. Extratos e alcalóides isolados da espécie foram avaliados quanto à atividade antioxidante em CCD, frente ao DPPH, apresentando resultado negativo. O extrato EBA e o alcalóide ácido estrictosidínico aumentaram o tempo de latência no teste da retirada da cauda frente ao estímulo térmico, indicando uma atividade analgésica do tipo opióide. A influência do ácido estrictosidínico, alcalóide isolado em maior quantidade em massa, sobre os níveis de DA, DOPAC, 3-MT, HVA, 5-HT e 5-HIAA em estruturas cerebrais de ratos foi verificada. Hipocampos de animais que receberam injeção intra-hipocampal bilateral de ácido estrictosidínico (20 μg/μL) apresentaram redução de 83,4 % nos níveis de serotonina, em comparação ao grupo controle, enquanto os córtices desses animais apresentaram redução nos níveis de DOPAC (35,9%), 3-MT (24,7%) e 5-HIAA (9%). Hipocampos e estriados de ratos tratados com injeção i.p. de ácido estrictosidínico (10 mg/kg) demonstraram diminuição de 63,4 e 28,7% nos níveis de 5-HT, respectivamente. As alterações nos níveis de aminas biogênicas nas estruturas avaliadas, além das atividades analgésica e inibidora da acetilcolinesterase, indicam que P. myriantha e espécies do subgênero Heteropsychotria constituem uma potencial fonte de substâncias bioativas no tratamento de distúrbios do sistema nervoso central. / Psychotria genus is an important in RUBIACEAE due to bioactive alkaloids production and complex taxonomy, being related to Palicourea, Cephaelis, Calycodendron and Calycosia genera. The division of Psychotria in Psychotria, Tetramerae and Heteropsychotria subgenera was proposed with the aim of aiding the genus chemotaxonomic classification. Studies demonstrate that Psychotria subgenus produce polyindoline alkaloids formed by two or more triptamine units; whereas Heteropsychotria subgenus seems to be involved with indole monoterpene alkaloids production, according to researches with different species collected in Southern Brazil. Isolation and purification of strictosamide, strictosidinic acid and miriantosine from Psychotria myriantha corroborated this hypothesis, allowing its inclusion into Heteropsychotria subgenus. The scientific literature describes several activities to Psychotria extracts and alkaloids, such as antimicrobial and analgesic, for example. In this work, P. myriantha n-butanolic alkaloid extract and isolated compounds inhibited the leukocyte migration, suggesting an antiinflammatory activity, and a weak ability to inhibit the action of acetylcholinesterase enzyme. Alkaloids and extracts from P. myriantha were evaluated as regards their antioxidant activity using DPPH, with no positive results. EBA and strictosidinic acid increased the latency in the tail flick model, indicating an opioid analgesic activity. The influence of strictosidinic acid on the levels of DA, DOPAC, 3-MT, HVA, 5-HT and 5-HIAA in brain structures of rats was verified. Hippocampus with intra-hippocampal injection of strictosidinic acid (20 μg/μL) displayed a decrease of 83.4% in serotonin levels, in comparison with control group; whereas the cortex showed a decrease in the levels of DOPAC (35.9%), 3-MT (24.7%) and 5-HIAA (9%). Hippocampus and striatum that received intraperitoneal injection of strictosidinic acid (10 mg/kg) showed 5-HT levels reduction of 63.4 e 28.7%, respectively. The biogenic amine levels alterations in the studied structures, associated with the analgesic and acetylcholinesterase inhibitor activities, suggest that P. myriantha and species from the Heteropsychotria subgenus constitute a font of bioactive compounds in the treatment of central nervous system disturbs.

O gênero Psychotria destaca-se na família RUBIACEAE pela produção de alcalóides bioativos e por sua taxonomia complexa, sendo muitas vezes relacionado aos gêneros Palicourea, Cephaelis, Calycodendron e Calycosia. A divisão de Psychotria nos subgêneros Psychotria, Tetramerae e Heteropsychotria foi proposta com o objetivo de auxiliar a classificação quimiotaxonômica do gênero. Estudos demonstram que o subgênero Psychotria (espécies pantropicais) produz alcalóides poliméricos, formados por duas ou mais unidades de triptamina; enquanto o subgênero Heteropsychotria parece estar envolvido com a produção de alcalóides indol monoterpênicos, de acordo com pesquisas realizadas com diferentes espécies coletadas no Sul do Brasil. O isolamento e purificação dos alcalóides estrictosamida, ácido estrictosidínico e miriantosina, a partir de Psychotria myriantha, corroboram com esta hipótese, permitindo a inclusão da espécie no subgênero Heteropsychotria. A literatura descreve várias atividades para extratos e alcalóides isolados de espécies de Psychotria, como antimicrobiana e analgésica, por exemplo. Neste trabalho, o extrato n-butanólico de alcalóides de P. myriantha, além de seus alcalóides isolados, apresentaram atividade inibidora da migração de leucócitos, sugerindo um efeito antiinflamatório, e capacidade de inibir a ação da enzima acetilcolinesterase. Extratos e alcalóides isolados da espécie foram avaliados quanto à atividade antioxidante em CCD, frente ao DPPH, apresentando resultado negativo. O extrato EBA e o alcalóide ácido estrictosidínico aumentaram o tempo de latência no teste da retirada da cauda frente ao estímulo térmico, indicando uma atividade analgésica do tipo opióide. A influência do ácido estrictosidínico, alcalóide isolado em maior quantidade em massa, sobre os níveis de DA, DOPAC, 3-MT, HVA, 5-HT e 5-HIAA em estruturas cerebrais de ratos foi verificada. Hipocampos de animais que receberam injeção intra-hipocampal bilateral de ácido estrictosidínico (20 μg/μL) apresentaram redução de 83,4 % nos níveis de serotonina, em comparação ao grupo controle, enquanto os córtices desses animais apresentaram redução nos níveis de DOPAC (35,9%), 3-MT (24,7%) e 5-HIAA (9%). Hipocampos e estriados de ratos tratados com injeção i.p. de ácido estrictosidínico (10 mg/kg) demonstraram diminuição de 63,4 e 28,7% nos níveis de 5-HT, respectivamente. As alterações nos níveis de aminas biogênicas nas estruturas avaliadas, além das atividades analgésica e inibidora da acetilcolinesterase, indicam que P. myriantha e espécies do subgênero Heteropsychotria constituem uma potencial fonte de substâncias bioativas no tratamento de distúrbios do sistema nervoso central. / Psychotria genus is an important in RUBIACEAE due to bioactive alkaloids production and complex taxonomy, being related to Palicourea, Cephaelis, Calycodendron and Calycosia genera. The division of Psychotria in Psychotria, Tetramerae and Heteropsychotria subgenera was proposed with the aim of aiding the genus chemotaxonomic classification. Studies demonstrate that Psychotria subgenus produce polyindoline alkaloids formed by two or more triptamine units; whereas Heteropsychotria subgenus seems to be involved with indole monoterpene alkaloids production, according to researches with different species collected in Southern Brazil. Isolation and purification of strictosamide, strictosidinic acid and miriantosine from Psychotria myriantha corroborated this hypothesis, allowing its inclusion into Heteropsychotria subgenus. The scientific literature describes several activities to Psychotria extracts and alkaloids, such as antimicrobial and analgesic, for example. In this work, P. myriantha n-butanolic alkaloid extract and isolated compounds inhibited the leukocyte migration, suggesting an antiinflammatory activity, and a weak ability to inhibit the action of acetylcholinesterase enzyme. Alkaloids and extracts from P. myriantha were evaluated as regards their antioxidant activity using DPPH, with no positive results. EBA and strictosidinic acid increased the latency in the tail flick model, indicating an opioid analgesic activity. The influence of strictosidinic acid on the levels of DA, DOPAC, 3-MT, HVA, 5-HT and 5-HIAA in brain structures of rats was verified. Hippocampus with intra-hippocampal injection of strictosidinic acid (20 μg/μL) displayed a decrease of 83.4% in serotonin levels, in comparison with control group; whereas the cortex showed a decrease in the levels of DOPAC (35.9%), 3-MT (24.7%) and 5-HIAA (9%). Hippocampus and striatum that received intraperitoneal injection of strictosidinic acid (10 mg/kg) showed 5-HT levels reduction of 63.4 e 28.7%, respectively. The biogenic amine levels alterations in the studied structures, associated with the analgesic and acetylcholinesterase inhibitor activities, suggest that P. myriantha and species from the Heteropsychotria subgenus constitute a font of bioactive compounds in the treatment of central nervous system disturbs.