O número crescente de descobertas de substâncias bioativas produzidas pelo metabolismo secundário de cianobactérias tem despertado o interesse de grupos de pesquisa no mundo todo com o objetivo comum de descrever e explorar estas moléculas e entender a sua biossíntese. No Brasil, as pesquisas sobre moléculas bioativas produzidas por linhagens de cianobactérias nativas são escassas. Neste trabalho, utilizando iniciadores específicos da PCR e sequenciamento, a presença de genes envolvidos na biossíntese da neurotoxina saxitoxina (STX) foi confirmada em representantes dos gêneros Dolichospermum, Sphaerospermopsis, Cuspidothrix e Cylindrospermopsis, enquanto que genes da citotoxina cilindrospermopsina (CYN) foram detectados somente em representantes de Cylindrospermopsis. Genes envolvidos com a produção dos inibidores enzimáticos, microviridina (MDN) e a cianobactina microciclamida (MCA) foram sequenciados em isolados do gênero Microcystis. Os genomas das linhagens de Cylindrospermopsis raciborskii CENA302 e CENA303 foram sequenciados usando a plataforma HiScan SQ (Ilumina) com biblioteca pareada 2 x 100 pb. O genoma da Sphaerospermopsis torques-reginae ITEP-024 foi sequenciado utilizando a plataforma Ion Torrent (Life Technologies) com tamanhos de fragmentos de até 200 pb. As tentativas de montagem ab initio dos genomas foram realizadas e o agrupamento gênico da saxitoxina (28 kb) da linhagem C. raciborskii CENA302 foi identificado e caracterizado. As análises filogenéticas das sequências de aminoácidos envolvidos com a biossíntese das moléculas bioativas avaliadas demonstraram que os isolados brasileiros de cianobactérias formam clados com elevado valor de reamostragem com sequências homólogas de cianobactérias conhecidas como produtoras dessas moléculas. Neste estudo é relatada pela primeira vez a presença de genes cyr em linhagens da América do Sul de C. raciborskii e a presença simultânea de genes cyr e sxt em uma única linhagem de C. raciborskii. Além disso, este é o primeiro estudo que relata a presença de genes envolvidos na biossíntese de MDN e MCA nas espécies de cianobactérias M. protocystis, M. panniformis e M. wesenbergii. Análises por espectrometria de massas acoplada a cromatografia líquida (LC-MS) e imunoensaio enzimático (ELISA) foram utilizadas a fim de detectar e identificar variantes estruturais das moléculas bioativas das cianobactérias que tiveram os genes biossintéticos sequenciados. A análise de LC-MS mostrou a produção das variantes GTX2, GTX3, STX e dc-STX pela linhagem C. raciborskii CENA302, enquanto que a linhagem C. raciborskii CENA305 apresentou as variantes NEO, C1 e dcGTX3. As quatro novas variantes de MCY, [D-Val1]MC-RR, [D-Leu/Ile1]MC-RR, [D-Leu/Ile1]MC-YR e [D-Phe1]MC-LR, foram encontradas nas espécies M. panniformis SPC702 e M. protocystis SPC697. Este é o primeiro relato da produção de MCY por essas duas espécies de Microcystis. Dezesseis linhagens que ainda não possuíam as sequências do gene de RNAr 16S foram sequenciadas. O resultado da análise filogenética das sequências do gene de RNAr 16S foi coerente com as descrições morfológicas, sendo que todas as linhagens foram caracterizadas em nível de espécie. As informações geradas neste estudo contribuem para o aumento do conhecimento da diversidade metabólica dos isolados brasileiros de cianobactérias e trazem nova visão sobre a evolução dessas moléculas produzidas pelo metabolismo secundário / The growing numbers of discoveries of bioactive substances produced by cyanobacterial secondary metabolism has attracted the interest of research groups around the world with the common goal of describing and exploring these molecules and understanding their biosynthesis. In Brazil, researches on bioactive molecules produced by native cyanobacterial strains are scarce. In this work, using specific PCR primers and sequencing, the presence of genes involved in the biosynthesis of the neurotoxin saxitoxin (STX) was confirmed in representatives of the genera Dolichospermum, Sphaerospermopsis, Cuspidothrix and Cylindrospermopsis, while genes of the cytotoxin cylindrospermopsin (CYN) were detected only in representatives of Cylindrospermopsis. Genes involved in the production of protease inhibitors, microviridin (MDN) and the cianobactin microciclamide (MCA), were sequenced in isolates of the genus Microcystis. The genomes of Cylindrospermopsis raciborskii strains CENA302 and CENA303 were sequenced using the high-throughput platform HiScan SQ (Illumina) as paired-ends 2 x 100 bp. The Sphaerospermopsis torques-reginae ITEP-024 genome was sequenced using the high-throughput platform Ion Torrent (Life Technologies) with fragment sizes up to 200 bp. Attempts of ab initio genomes assembly were performed and the 28 kb saxitoxin gene cluster of C. raciborskii strains CENA302 was identified and characterized. Phylogenetic analyses of amino acid sequences involved in the biosynthesis of the bioactive molecules evaluated showed that the Brazilian cyanobacterial isolates formed clades with high bootstrap values with homologous sequences of known cyanobacterial producers of these molecules. In this study is reported for the first time the presence of cyr genes in South America strains of C. raciborskii and the simultaneous presence of cyr and sxt genes in a single C. raciborskii strain. Furthermore, this is the first study reporting the presence of genes involved in the biosynthesis of MDN and MCA in the cyanobacterial species M. protocystis, M. panniformis e M. wesenbergii. Analyses by mass spectrometry coupled to liquid chromatography (LC-MS) and enzyme immunoassay (ELISA) were used to detect and identify structural variants of bioactive molecules of the cyanobacteria that had the biosynthetic genes sequenced. Analysis of LC-MS showed the production of the variants GTX2, GTX3, STX and dc-STX by the C. raciborskii strain CENA302, whereas the strain C. raciborskii CENA305 presented the variants NEO, C1 and dcGTX3. The new four MCY variants [D-Val1]MC-RR, [D-Leu/Ile1]MC-RR, [D-Leu/Ile1]MC-YR and [D-Phe1]MC-LR were found in the species M. panniformis SPC702 and M. protocystis SPC697. This is the first report of the MCY production by these two species of Microcystis. Sixteen strains that still lacked the 16S rRNA gene sequences were sequenced. The result of the phylogenetic analysis of 16S rRNA gene sequences was consistent with the morphological descriptions, and all strains were characterized to species level. The informations generated in this study contribute to the increase of knowledge on metabolic diversity of Brazilian cyanobacterial strains and bring new insight into the evolution of these molecules produced by secondary metabolism

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3825.pdf: 11572588 bytes, checksum: 5139f6f8274e9d9b46982514e6a5c21e (MD5) Previous issue date: 2011-06-30 / Universidade Federal de Minas Gerais / Chagas disease, caused by the flagellate protozoan of the family Trypanosomatidae Trypanosoma cruzi, is endemic in Latin America. The available drugs are ineffective and cause severe side effects. Therefore, it is necessary the discovery and development of new drugs for Chagas disease chemotherapy. The cruzain enzyme (EC 3.4.22.51) is expressed in all T. cruzi life cycle and represents a valid target against Chagas disease. The search for new cruzain enzyme inhibitors was carried out through the development of a new strategy using in silico methods, based on integrated ligand and target virtual screening. The consensus of different virtual screenings allowed the selection of 23 molecules for in vitro assays, from a virtual library containing approximately 8.5 million structures collected from the commercial database ZINC. The compounds were assayed against the cruzain and human homologous cathepsin-L and 12 presented inhibitory activity. The IC50 values ranged from 5.6 to 73.9 μM for cruzain and 8.6 to 89.1 μM for cathepsin-L. The apparent inhibition constant (Ki app) of the identified compounds ranged from 3.7 and 64.5 μM for cruzaínain and 3.8 to 87.1 μM for the cathepsin-L and showed competitive inhibition mechanisms. New molecular classes of non-covalent inhibitors of the enzyme cruzain were identified. Two substances were validated as inhibitors by evaluating compound analogs to establishing relationships between molecular structure and biological activity; a substance with the ligand efficiency of 0.33 kcal mol-1 NA-1 was identified. Two enzyme inhibitors showed trypanocidal activity against the Y strain of T. cruzi trypomastigotes with potency comparable to the drug benznidazole®. The micromolar activity of the compounds against the cruzain enzyme and the confirmed activity against the parasite provide the opportunity for molecular optimization and improve the bioactive compounds design with known mode of action. / A doença de Chagas, causada pelo parasito tripanossomatídeo Trypanosoma cruzi, é uma doença endêmica distribuída por toda América Latina. Os fármacos disponíveis são ineficientes e apresentam sérios efeitos colaterais. Portanto, são necessários novos fármacos para a quimioterapia da doença de Chagas. A enzima cruzaína (EC 3.4.22.51) de T. cruzi é expressa durante todo o ciclo de vida e representa um alvo validado contra a doença da Chagas. A busca de novos inibidores da enzima cruzaína foi realizada pelo desenvolvimento de uma estratégia integrada utilizando métodos in silico baseados na estrutura do ligante e do receptor e métodos in vitro. O consenso dos diferentes métodos de ensaios virtuais permitiu a seleção de 23 moléculas para os ensaios in vitro, a partir de uma coleção virtual com cerca de 8,5 milhões de estruturas provenientes do banco de moléculas comerciais ZINC e 12 apresentaram atividade inibitória frente à enzima cruzaína e sua homóloga catepsina-L de humanos. Os valores de IC50 variaram entre 5,6 e 73,9 μM para cruzaína e 8,6 a 89,1 para catepsina-L. As constantes de inibição aparentes (Ki app) da série de compostos identificados variaram entre 3,7 e 64,5 μM para a cruzaína e 3,8 a 87,1 μM para a catepsina-L e apresentaram mecanismos competitivos de inibição. Novas classes moleculares inéditas de inibidores não covalentes da enzima cruzaína foram identificadas. Duas substâncias foram validadas como inibidores através de avaliação de análogos para o estabelecimento de relações entre a estrutura molecular e atividade biológica, uma substância com eficiência do ligante de 0,33 kcal mol-1 NA-1 foi identificada. Dois inibidores enzimáticos apresentaram atividade tripanossomicida frente à cepa Y do T. cruzi em sua forma tripomastigota com potência comparável ao Benzonidazol®. A inibição da enzima cruzaína com atividade confirmada frente ao T. cruzi oferece a oportunidade de otimização da estrutura molecular da substância matriz e valoriza a racionalização do processo de identificação de substâncias bioativas com modo de ação conhecido.

O número crescente de descobertas de substâncias bioativas produzidas pelo metabolismo secundário de cianobactérias tem despertado o interesse de grupos de pesquisa no mundo todo com o objetivo comum de descrever e explorar estas moléculas e entender a sua biossíntese. No Brasil, as pesquisas sobre moléculas bioativas produzidas por linhagens de cianobactérias nativas são escassas. Neste trabalho, utilizando iniciadores específicos da PCR e sequenciamento, a presença de genes envolvidos na biossíntese da neurotoxina saxitoxina (STX) foi confirmada em representantes dos gêneros Dolichospermum, Sphaerospermopsis, Cuspidothrix e Cylindrospermopsis, enquanto que genes da citotoxina cilindrospermopsina (CYN) foram detectados somente em representantes de Cylindrospermopsis. Genes envolvidos com a produção dos inibidores enzimáticos, microviridina (MDN) e a cianobactina microciclamida (MCA) foram sequenciados em isolados do gênero Microcystis. Os genomas das linhagens de Cylindrospermopsis raciborskii CENA302 e CENA303 foram sequenciados usando a plataforma HiScan SQ (Ilumina) com biblioteca pareada 2 x 100 pb. O genoma da Sphaerospermopsis torques-reginae ITEP-024 foi sequenciado utilizando a plataforma Ion Torrent (Life Technologies) com tamanhos de fragmentos de até 200 pb. As tentativas de montagem ab initio dos genomas foram realizadas e o agrupamento gênico da saxitoxina (28 kb) da linhagem C. raciborskii CENA302 foi identificado e caracterizado. As análises filogenéticas das sequências de aminoácidos envolvidos com a biossíntese das moléculas bioativas avaliadas demonstraram que os isolados brasileiros de cianobactérias formam clados com elevado valor de reamostragem com sequências homólogas de cianobactérias conhecidas como produtoras dessas moléculas. Neste estudo é relatada pela primeira vez a presença de genes cyr em linhagens da América do Sul de C. raciborskii e a presença simultânea de genes cyr e sxt em uma única linhagem de C. raciborskii. Além disso, este é o primeiro estudo que relata a presença de genes envolvidos na biossíntese de MDN e MCA nas espécies de cianobactérias M. protocystis, M. panniformis e M. wesenbergii. Análises por espectrometria de massas acoplada a cromatografia líquida (LC-MS) e imunoensaio enzimático (ELISA) foram utilizadas a fim de detectar e identificar variantes estruturais das moléculas bioativas das cianobactérias que tiveram os genes biossintéticos sequenciados. A análise de LC-MS mostrou a produção das variantes GTX2, GTX3, STX e dc-STX pela linhagem C. raciborskii CENA302, enquanto que a linhagem C. raciborskii CENA305 apresentou as variantes NEO, C1 e dcGTX3. As quatro novas variantes de MCY, [D-Val1]MC-RR, [D-Leu/Ile1]MC-RR, [D-Leu/Ile1]MC-YR e [D-Phe1]MC-LR, foram encontradas nas espécies M. panniformis SPC702 e M. protocystis SPC697. Este é o primeiro relato da produção de MCY por essas duas espécies de Microcystis. Dezesseis linhagens que ainda não possuíam as sequências do gene de RNAr 16S foram sequenciadas. O resultado da análise filogenética das sequências do gene de RNAr 16S foi coerente com as descrições morfológicas, sendo que todas as linhagens foram caracterizadas em nível de espécie. As informações geradas neste estudo contribuem para o aumento do conhecimento da diversidade metabólica dos isolados brasileiros de cianobactérias e trazem nova visão sobre a evolução dessas moléculas produzidas pelo metabolismo secundário / The growing numbers of discoveries of bioactive substances produced by cyanobacterial secondary metabolism has attracted the interest of research groups around the world with the common goal of describing and exploring these molecules and understanding their biosynthesis. In Brazil, researches on bioactive molecules produced by native cyanobacterial strains are scarce. In this work, using specific PCR primers and sequencing, the presence of genes involved in the biosynthesis of the neurotoxin saxitoxin (STX) was confirmed in representatives of the genera Dolichospermum, Sphaerospermopsis, Cuspidothrix and Cylindrospermopsis, while genes of the cytotoxin cylindrospermopsin (CYN) were detected only in representatives of Cylindrospermopsis. Genes involved in the production of protease inhibitors, microviridin (MDN) and the cianobactin microciclamide (MCA), were sequenced in isolates of the genus Microcystis. The genomes of Cylindrospermopsis raciborskii strains CENA302 and CENA303 were sequenced using the high-throughput platform HiScan SQ (Illumina) as paired-ends 2 x 100 bp. The Sphaerospermopsis torques-reginae ITEP-024 genome was sequenced using the high-throughput platform Ion Torrent (Life Technologies) with fragment sizes up to 200 bp. Attempts of ab initio genomes assembly were performed and the 28 kb saxitoxin gene cluster of C. raciborskii strains CENA302 was identified and characterized. Phylogenetic analyses of amino acid sequences involved in the biosynthesis of the bioactive molecules evaluated showed that the Brazilian cyanobacterial isolates formed clades with high bootstrap values with homologous sequences of known cyanobacterial producers of these molecules. In this study is reported for the first time the presence of cyr genes in South America strains of C. raciborskii and the simultaneous presence of cyr and sxt genes in a single C. raciborskii strain. Furthermore, this is the first study reporting the presence of genes involved in the biosynthesis of MDN and MCA in the cyanobacterial species M. protocystis, M. panniformis e M. wesenbergii. Analyses by mass spectrometry coupled to liquid chromatography (LC-MS) and enzyme immunoassay (ELISA) were used to detect and identify structural variants of bioactive molecules of the cyanobacteria that had the biosynthetic genes sequenced. Analysis of LC-MS showed the production of the variants GTX2, GTX3, STX and dc-STX by the C. raciborskii strain CENA302, whereas the strain C. raciborskii CENA305 presented the variants NEO, C1 and dcGTX3. The new four MCY variants [D-Val1]MC-RR, [D-Leu/Ile1]MC-RR, [D-Leu/Ile1]MC-YR and [D-Phe1]MC-LR were found in the species M. panniformis SPC702 and M. protocystis SPC697. This is the first report of the MCY production by these two species of Microcystis. Sixteen strains that still lacked the 16S rRNA gene sequences were sequenced. The result of the phylogenetic analysis of 16S rRNA gene sequences was consistent with the morphological descriptions, and all strains were characterized to species level. The informations generated in this study contribute to the increase of knowledge on metabolic diversity of Brazilian cyanobacterial strains and bring new insight into the evolution of these molecules produced by secondary metabolism

O oxigênio, em determinadas condições, pode promover efeitos prejudiciais à saúde, pois pode produzir moléculas reativas e radicais livres. Como mecanismo de proteção, os organismos desenvolveram sistemas defensivos que, quando em desequilíbrio, podem desencadear o estresse oxidativo. Estudos têm indicado que antioxidantes naturais presentes em alguns alimentos são capazes de auxiliar na contenção deste processo. Os compostos fenólicos, presentes em várias plantas, têm despertado a atenção dos pesquisadores devido à atividade antioxidante. O guaraná (Paullinia cupana), planta originária da Amazônia, contém altas concentrações de substâncias bioativas. No entanto, a literatura científica ainda é escassa em relação à semente e praticamente inexistente em relação à casca e polpa no que diz respeito à caracterização química do guaraná, bem como sua atividade antioxidante. Desta forma, o presente projeto pretendeu determinar as principais substâncias bioativas e a atividade antioxidante nestas três frações do guaraná e do guaraná processado, visando ampliar o conhecimento acerca deste alimento e verificar possível utilização de partes hoje descartadas. Inicialmente, foi otimizado um método de extração de compostos fenólicos do guaraná em pó empregando-se diferentes etapas, incluindo solventes e suas concentrações, método de homogeneização, tempo e número de extrações, e os resultados baseados no teor de compostos fenólicos totais. O teor de CF totais foi analisado utilizando o reagente Folin-Ciocalteu. Em seguida, foi desenvolvido um delineamento composto central rotacional (DCCR), utilizando 2 variáveis independentes (22 = 4 ensaios + 4 pontos axiais + 3 pontos centrais, totalizando 11 ensaios), sendo cada variável avaliada em 5 níveis diferentes. Neste caso, além do teor de CF totais, avaliou-se também o teor de proantocianidinas (PA) totais por hidrólise ácida (butanol-HCl). Após esta padronização, as amostras foram submetidas à análise de composição centesimal, quantificação dos compostos fenólicos e proantocianidinas totais (extraíveis e não extraíveis), carotenóides totais por método espectrofotométrico, avaliação do perfil dos principais fenólicos e metilxantinas por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência e fitosteróis por Cromatografia Gasosa, e análise da atividade antioxidante in vitro pelos métodos de Teste da capacidade de absorbância de oxigênio radical (ORAC) e Ensaio radical 1,1-difenil-2-2picrilhidrazil (DPPH). O método de extração mais eficiente foi o que consistiu em: agitação magnética por 1 h com metanol 30%, centrifugação, re-extrações com metanol 30% seguidas de pelo menos uma etapa de extração com acetona 70%, perfazendo um total de 4 extrações da mesma amostra. O modelo de extração de CF totais apresentou regressão não significativa. O modelo de extração de PA totais apresentou regressão significativa e R2 de 96%, indicando que para atingir uma extração acima de 80% de PA totais a porcentagem de água deve ser inferior a 20% e a proporção dos solventes acetona/metanol não interferiu na extração desses compostos. As frações polpa, casca e semente do guaraná e o guaraná em pó comercial apresentaram, em média, 2, 14, 51 e 129 mg EAG/ g amostra e 0, 3, 2 e 4 mg EAG/ g de amostra de fenólicos extraíveis e não extraíveis, respectivamente. Os teores de proantocianidinas extraíveis e não extraíveis das frações foram 6, 15, 28 e 46 mg de PA em EqCI/ g de amostra e 0, 3, 2 e 4 mg de PA em EqCI/ g de amostra, respectivamente. Os compostos bioativos encontrados nas amostras foram catequina, epicatequina, PA B1, PA B2, cafeína e teobromina nas seguintes concentrações: 30,05; 20,23; 3,72; 3,37; 39,82 e 0,14 mg/g de pó comercial, respectivamente; 6,63; 0,26; 0,17; 0,06; 35,63 e 0,25 mg/g de semente, respectivamente; e 0,07; 0,01; 0,03; 0,03; 0,02 e 1,17 mg/g de casca, respectivamente. Não foram encontrados CF na polpa. A casca apresentou maior conteúdo de teobromina e nenhuma das amostras apresentou teofilina. Os carotenóides só foram encontrados na casca (34 µg/g). Os fitosteróis encontrados nas amostras foram o brassicasterol, campesterol, stigmasterol e β-sitosterol nas seguintes concentrações: 0; 8,01; 6,45 e 40,45 µg/ g de polpa, respectivamente; 225,79; 1110,34; 126,41 e 830,49 µg/g de casca, 4,19; 7,94; 9,86 e 98,59 µg/ g de semente; e 5,85; 23,90; 11,92 e 151,33 µg/g de pó comercial, respectivamente. A atividade antioxidante dos extratos de fenólicos extraíveis pelo método ORAC foi de 258, 1007, 948 e 2693 µM ET/g de polpa, casca, semente e pó, respectivamente. Por DPPH foi possível avaliar a fração extraível e a não extraível das amostras, sendo necessários 119, 67 e 24 g de casca, semente e pó de guaraná para inibir 1g de DPPH, e 475, 347 e 249 g de casca, semente e pó de guaraná para inibir 1g de DPPH, respectivamente. Os resultados obtidos sugerem que o guaraná é uma boa fonte de compostos bioativos, oferendo possível atividade antioxidante in vitro. / The oxygen, in certain circumstances, can promote adverse health effects due to its capacity to produce reactive molecules and free radicals. As a protective mechanism, organisms have developed defensive systems that, when unbalanced, can initiate oxidative stress. Studies have shown that natural antioxidants present in some foods are capable of assisting in the contention of this process. Phenolic compounds present in various plants, have attracted researchers attention due to their antioxidant activity. Guarana (Paullinia cupana), an Amazon plant, contains high concentrations of bioactive substances. However, the scientific literature is scarce in relation to guarana seed and practically nonexistent in relation to peel and pulp regarding chemical characterization, as well as their antioxidant activity. Thus, this project aimed to determine the main bioactive compounds and antioxidant activity in these three fractions of guarana and guarana processed in order to enhance our understanding of this food and verify the possible use of the by-product generated from the guarana powder production. Initially, was optimized a method of phenolic compounds extraction of guarana powder using different steps, including solvents and their concentration, homogenization method, time and number of extractions, and the results based on content of total phenolic compounds. The total CF content was analyzed using Folin-Ciocalteu reagent. Then, a central composite rotational design (DCCR) was developed using two independent variables (22 = 4 + 4 trials axial points + 3 center points, totalizing 11 trials), being each variable evaluated at 5 different levels. In this case, besides the total of CF content, was also evaluated the content of total proanthocyanidins (PA) by acid hydrolysis (HCl-butanol). After this standardization, samples were submitted to analysis of chemical composition, quantification of total phenolics and proanthocyanidins (extractable and non extractable), total carotenoid content by spectrophotometric method, evaluation of major phenolic profile and methyxanthines by High Performance Liquid Chromatography and phytosterols by Gas Chromatography, and analysis of in vitro antioxidant activity by the methods of the ability of oxygen radical absorbance test (ORAC) and radical 1,1-diphenyl-2-2picrilhidrazil (DPPH). The most efficient extraction method was consisting of: magnetic stirring for 1 hour with 30% methanol, centrifugation, re-extracted with methanol 30% followed by at least one extraction step with acetone 70%, making a total of 4 extractions. The extraction model of total CF showed no significant regression. The extraction model of total PA showed significant regression and R2 of 96%, indicating that to achieve an extraction above 80% of total PA the percentage of water should be less than 20% and the proportion of acetone/methanol did not interfere in the extraction these compounds. The fractions pulp, peel and seeds of guarana and commercial guarana powder showed, on average, 2, 14, 51 and 129 mg EAG/g sample, 0, 3, 2 and 4 mg EAG/g sample extractable and non extractable phenolics, respectively. The fractions contents of extracted and non-extractable proanthocyanidins were 6, 15, 28 and 46 mg of PA in EqCI/g sample and 0, 3, 2 and 4 mg of PA in EqCI/g sample, respectively. The bioactive compounds found in the samples were catechin, epicatechin, PA B1, PA B2, caffeine and theobromine in the following concentrations: 30.05, 20.23, 3.72, 3.37, 39.82 and 0.14 mg/g commercial powder, respectively, 6.63, 0.26, 0.17, 0.06, 35.63 and 0.25 mg/g seed, respectively, and 0.07, 0.01, 0.03; 0.03, 0.02 and 1.17 mg/g of peel, respectively. These CF were not found in the pulp. The peel had a higher content of theobromine and none of the samples showed theophylline. Carotenoids were found only in the peel (34 g/g). The phytosterols found in the samples were brassicasterol, campesterol, stigmasterol and β-sitosterol in the following concentrations: 0, 8.01, 6.45 and 40.45 mg/g pulp, respectively, 225.79, 1110.34, 126.41 and 830.49 mg/g of peel, 4.19, 7.94, 9.86 and 98.59 mg/g of seed, and 5.85, 23.90, 11.92 and 151.33 mg/g of commercial powder, respectively. The antioxidant activity of extractable samples by the ORAC method was 258, 1007, 2693 and 948 mM ET/ g pulp, peel, seed and powder, respectively. For DPPH was possible to evaluate the extractable and non extractable fraction of the samples, which required 119, 67 and 24 g of peel, seed and guarana powder to inhibit 1g of DPPH and 475, 347 and 249 g of peel, seed and powder 1g guarana to inhibit DPPH, respectively. The results suggest that guarana is a good source of bioactive compounds, offering possible in vitro antioxidant activity.

O oxigênio, em determinadas condições, pode promover efeitos prejudiciais à saúde, pois pode produzir moléculas reativas e radicais livres. Como mecanismo de proteção, os organismos desenvolveram sistemas defensivos que, quando em desequilíbrio, podem desencadear o estresse oxidativo. Estudos têm indicado que antioxidantes naturais presentes em alguns alimentos são capazes de auxiliar na contenção deste processo. Os compostos fenólicos, presentes em várias plantas, têm despertado a atenção dos pesquisadores devido à atividade antioxidante. O guaraná (Paullinia cupana), planta originária da Amazônia, contém altas concentrações de substâncias bioativas. No entanto, a literatura científica ainda é escassa em relação à semente e praticamente inexistente em relação à casca e polpa no que diz respeito à caracterização química do guaraná, bem como sua atividade antioxidante. Desta forma, o presente projeto pretendeu determinar as principais substâncias bioativas e a atividade antioxidante nestas três frações do guaraná e do guaraná processado, visando ampliar o conhecimento acerca deste alimento e verificar possível utilização de partes hoje descartadas. Inicialmente, foi otimizado um método de extração de compostos fenólicos do guaraná em pó empregando-se diferentes etapas, incluindo solventes e suas concentrações, método de homogeneização, tempo e número de extrações, e os resultados baseados no teor de compostos fenólicos totais. O teor de CF totais foi analisado utilizando o reagente Folin-Ciocalteu. Em seguida, foi desenvolvido um delineamento composto central rotacional (DCCR), utilizando 2 variáveis independentes (22 = 4 ensaios + 4 pontos axiais + 3 pontos centrais, totalizando 11 ensaios), sendo cada variável avaliada em 5 níveis diferentes. Neste caso, além do teor de CF totais, avaliou-se também o teor de proantocianidinas (PA) totais por hidrólise ácida (butanol-HCl). Após esta padronização, as amostras foram submetidas à análise de composição centesimal, quantificação dos compostos fenólicos e proantocianidinas totais (extraíveis e não extraíveis), carotenóides totais por método espectrofotométrico, avaliação do perfil dos principais fenólicos e metilxantinas por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência e fitosteróis por Cromatografia Gasosa, e análise da atividade antioxidante in vitro pelos métodos de Teste da capacidade de absorbância de oxigênio radical (ORAC) e Ensaio radical 1,1-difenil-2-2picrilhidrazil (DPPH). O método de extração mais eficiente foi o que consistiu em: agitação magnética por 1 h com metanol 30%, centrifugação, re-extrações com metanol 30% seguidas de pelo menos uma etapa de extração com acetona 70%, perfazendo um total de 4 extrações da mesma amostra. O modelo de extração de CF totais apresentou regressão não significativa. O modelo de extração de PA totais apresentou regressão significativa e R2 de 96%, indicando que para atingir uma extração acima de 80% de PA totais a porcentagem de água deve ser inferior a 20% e a proporção dos solventes acetona/metanol não interferiu na extração desses compostos. As frações polpa, casca e semente do guaraná e o guaraná em pó comercial apresentaram, em média, 2, 14, 51 e 129 mg EAG/ g amostra e 0, 3, 2 e 4 mg EAG/ g de amostra de fenólicos extraíveis e não extraíveis, respectivamente. Os teores de proantocianidinas extraíveis e não extraíveis das frações foram 6, 15, 28 e 46 mg de PA em EqCI/ g de amostra e 0, 3, 2 e 4 mg de PA em EqCI/ g de amostra, respectivamente. Os compostos bioativos encontrados nas amostras foram catequina, epicatequina, PA B1, PA B2, cafeína e teobromina nas seguintes concentrações: 30,05; 20,23; 3,72; 3,37; 39,82 e 0,14 mg/g de pó comercial, respectivamente; 6,63; 0,26; 0,17; 0,06; 35,63 e 0,25 mg/g de semente, respectivamente; e 0,07; 0,01; 0,03; 0,03; 0,02 e 1,17 mg/g de casca, respectivamente. Não foram encontrados CF na polpa. A casca apresentou maior conteúdo de teobromina e nenhuma das amostras apresentou teofilina. Os carotenóides só foram encontrados na casca (34 µg/g). Os fitosteróis encontrados nas amostras foram o brassicasterol, campesterol, stigmasterol e β-sitosterol nas seguintes concentrações: 0; 8,01; 6,45 e 40,45 µg/ g de polpa, respectivamente; 225,79; 1110,34; 126,41 e 830,49 µg/g de casca, 4,19; 7,94; 9,86 e 98,59 µg/ g de semente; e 5,85; 23,90; 11,92 e 151,33 µg/g de pó comercial, respectivamente. A atividade antioxidante dos extratos de fenólicos extraíveis pelo método ORAC foi de 258, 1007, 948 e 2693 µM ET/g de polpa, casca, semente e pó, respectivamente. Por DPPH foi possível avaliar a fração extraível e a não extraível das amostras, sendo necessários 119, 67 e 24 g de casca, semente e pó de guaraná para inibir 1g de DPPH, e 475, 347 e 249 g de casca, semente e pó de guaraná para inibir 1g de DPPH, respectivamente. Os resultados obtidos sugerem que o guaraná é uma boa fonte de compostos bioativos, oferendo possível atividade antioxidante in vitro. / The oxygen, in certain circumstances, can promote adverse health effects due to its capacity to produce reactive molecules and free radicals. As a protective mechanism, organisms have developed defensive systems that, when unbalanced, can initiate oxidative stress. Studies have shown that natural antioxidants present in some foods are capable of assisting in the contention of this process. Phenolic compounds present in various plants, have attracted researchers attention due to their antioxidant activity. Guarana (Paullinia cupana), an Amazon plant, contains high concentrations of bioactive substances. However, the scientific literature is scarce in relation to guarana seed and practically nonexistent in relation to peel and pulp regarding chemical characterization, as well as their antioxidant activity. Thus, this project aimed to determine the main bioactive compounds and antioxidant activity in these three fractions of guarana and guarana processed in order to enhance our understanding of this food and verify the possible use of the by-product generated from the guarana powder production. Initially, was optimized a method of phenolic compounds extraction of guarana powder using different steps, including solvents and their concentration, homogenization method, time and number of extractions, and the results based on content of total phenolic compounds. The total CF content was analyzed using Folin-Ciocalteu reagent. Then, a central composite rotational design (DCCR) was developed using two independent variables (22 = 4 + 4 trials axial points + 3 center points, totalizing 11 trials), being each variable evaluated at 5 different levels. In this case, besides the total of CF content, was also evaluated the content of total proanthocyanidins (PA) by acid hydrolysis (HCl-butanol). After this standardization, samples were submitted to analysis of chemical composition, quantification of total phenolics and proanthocyanidins (extractable and non extractable), total carotenoid content by spectrophotometric method, evaluation of major phenolic profile and methyxanthines by High Performance Liquid Chromatography and phytosterols by Gas Chromatography, and analysis of in vitro antioxidant activity by the methods of the ability of oxygen radical absorbance test (ORAC) and radical 1,1-diphenyl-2-2picrilhidrazil (DPPH). The most efficient extraction method was consisting of: magnetic stirring for 1 hour with 30% methanol, centrifugation, re-extracted with methanol 30% followed by at least one extraction step with acetone 70%, making a total of 4 extractions. The extraction model of total CF showed no significant regression. The extraction model of total PA showed significant regression and R2 of 96%, indicating that to achieve an extraction above 80% of total PA the percentage of water should be less than 20% and the proportion of acetone/methanol did not interfere in the extraction these compounds. The fractions pulp, peel and seeds of guarana and commercial guarana powder showed, on average, 2, 14, 51 and 129 mg EAG/g sample, 0, 3, 2 and 4 mg EAG/g sample extractable and non extractable phenolics, respectively. The fractions contents of extracted and non-extractable proanthocyanidins were 6, 15, 28 and 46 mg of PA in EqCI/g sample and 0, 3, 2 and 4 mg of PA in EqCI/g sample, respectively. The bioactive compounds found in the samples were catechin, epicatechin, PA B1, PA B2, caffeine and theobromine in the following concentrations: 30.05, 20.23, 3.72, 3.37, 39.82 and 0.14 mg/g commercial powder, respectively, 6.63, 0.26, 0.17, 0.06, 35.63 and 0.25 mg/g seed, respectively, and 0.07, 0.01, 0.03; 0.03, 0.02 and 1.17 mg/g of peel, respectively. These CF were not found in the pulp. The peel had a higher content of theobromine and none of the samples showed theophylline. Carotenoids were found only in the peel (34 g/g). The phytosterols found in the samples were brassicasterol, campesterol, stigmasterol and β-sitosterol in the following concentrations: 0, 8.01, 6.45 and 40.45 mg/g pulp, respectively, 225.79, 1110.34, 126.41 and 830.49 mg/g of peel, 4.19, 7.94, 9.86 and 98.59 mg/g of seed, and 5.85, 23.90, 11.92 and 151.33 mg/g of commercial powder, respectively. The antioxidant activity of extractable samples by the ORAC method was 258, 1007, 2693 and 948 mM ET/ g pulp, peel, seed and powder, respectively. For DPPH was possible to evaluate the extractable and non extractable fraction of the samples, which required 119, 67 and 24 g of peel, seed and guarana powder to inhibit 1g of DPPH and 475, 347 and 249 g of peel, seed and powder 1g guarana to inhibit DPPH, respectively. The results suggest that guarana is a good source of bioactive compounds, offering possible in vitro antioxidant activity.

Orientadora: Profa. Dra. Káthia Maria Honório / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia - Química, 2009 / O diabetes mellitus (DM) e a síndrome metabólica (SM) são doenças crônicas que proporcionam diminuição significativa na qualidade de vida de seus portadores. Ambas são caracterizadas como um distúrbio do metabolismo de determinados nutrientes, onde o DM altera a utilização de carboidratos devido à deficiência de secreção de insulina e a SM altera principalmente o metabolismo dos lipídeos. Diversas causas, consequências e sintomas destas doenças são comuns e, em determinados graus de gravidade, podem se manifestar associadas. Não existe cura para estas patologias e novos tratamentos vêm sendo pesquisados. Existe uma classe de receptores denominados receptores ativados por proliferadores de peroxissomas (PPAR) que, quando ativados no organismo humano, controlam as vias metabólicas dos carboidratos e lipídeos. Uma subclasse destes receptores, o subtipo PPARd, regula determinadas vias metabólicas de forma que substâncias que o ativem podem ser utilizadas como medicamentos para o DM e SM. Técnicas bastante utilizadas no desenvolvimento de novos ligantes bioativos, os métodos de QSAR, permitem que propriedades químicas de substâncias sejam quantitativamente correlacionadas por meio de um modelo matemático/estatístico. No presente estudo, diversos agonistas do receptor PPARd com atividade biológica medida experimentalmente foram selecionados para o estudo de QSAR. Para essas substâncias, foram calculadas propriedades eletrônicas, estereoquímicas, lipofílicas e descritores topológicos a partir de métodos teóricos, como o método da teoria do funcional da densidade (DFT). Inicialmente, foi realizada uma seleção de variáveis empregando os valores de peso de Fisher e análise de componentes principais (PCA). A seguir, as variáveis selecionadas foram utilizadas para a construção do modelo estatístico multivariado, empregando o método de regressão por mínimos quadrados parciais (PLS). O melhor modelo obtido possui 6 PCs, q2=0,81 e r2=0,90. Os resíduos de predição apresentados para os compostos-teste possuem valores menores que 0,64, os quais podem demonstrar a boa qualidade do modelo obtido. / Diabetes mellitus (DM) and metabolic syndrome (SM) are two chronic diseases that provide lower life¿s quality of patients. Both diseases are characterized as a disorder of the metabolism of certain nutrients. DM changes the use of carbohydrates due to the deficiency of insulin secretion, while SM mainly alters the lipid metabolism. These diseases have several causes, consequences and symptoms in common. Therefore, in patients with high gravity, they can be associated. There is no cure for theses diseases and new treatments have been researched. There is a class of biological receptors called peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs), which control the metabolism of carbohydrates and lipids. A subclass of these receptors, PPARd, regulates several metabolic processes and the substances that activate it can be used as a new drug candidate for the treatment of DM and SM. QSAR (Quantitative Structure-Activity Relationship) is a technique widely used in drug design and it allows that chemical properties of bioactive substances and measurements of biological activity can be correlated and a statistics/mathematical model is generated. In this study, several PPARd agonists with experimental biological activity were selected for a QSAR study. Electronic, stereochemical, lipophilic properties and topological descriptors were calculated for the selected compounds using theoretical methods, such as the density functional theory (DFT). Fisher¿s weight and principal components analysis (PCA) methods were employed to select the most relevant variables for this study. Next, partial least squares (PLS) method was used to construct the multivariate statistic model, and the best model obtained had 6 PCs, q2=0.81 and r2=0.90. The prediction residues calculated for the compounds in the test-set had low values and this indicates both good internal and external consistency. Therefore, the model obtained in this study can be used to predict the biological activity of new compounds.

Made available in DSpace on 2016-08-17T18:39:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3244.pdf: 1568153 bytes, checksum: ace013c6a0af80e75388b3ba5b97e8cf (MD5) Previous issue date: 2010-03-22 / The Brazilian tropical savannah occupies a large area in Brazil and includes a high variety of plant species. This diversity is an important source of endophytic microorganisms consisting mainly of bacteria and fungi that inhabit the interior of plants. Endophytes can produce bioactive metabolites that exhibit activities of biotechnological interest, such as antibacterial and antifungal action. The aim of this study was to isolate from Butia capitata var capitata (Coquinho-do-cerrado), Solanum lycocarpum (Lobeira), Stryphnodendron polyphyllu (Barbatimão), Miconia albicans (Quaresmeira-white) and Aegiphila lhotzliana (Tamanqueira), collected on Brazilian tropical savannah at São Carlos, SP, endophytic microorganisms with suggestive features of the genus Streptomyces. The samples were characterized through macroscopic, physiological, biochemical and morph-dying characteristics. The antagonistic potential was tested against Staphylococcus aureus ATCC 25923, Escherichia coli ATCC 25922, Serratia marcensis ITB 1475, Enterococcus faecalis ATCC 29212, Shigella sonnei ATCC 10231 and Candida albicans ATCC 10231. 26 samples of endophytic microorganisms were isolated and selected two, one from Butia capitata var capitata and another one from Miconia albicans. Both presented microbiological characteristics of Streptomyces. The microorganism isolated from Butia inhibited the growth of Staphylococcus aureus (13 mm) and Enterococcus faecalis (11 mm), and the one isolated from Miconia did not show bioactivity against the pathogens tested. / O Cerrado ocupa uma extensa área geográfica no Brasil comportando uma variedade de espécies de plantas. Essa diversidade é uma potencial fonte de microrganismos endofíticos constituídos principalmente por bactérias e fungos que habitam o interior das plantas. Os endofiticos podem produzir metabólitos secundários bioativos de interesse biotecnológico, como ação antibacteriana e antifúngica. Esse trabalho objetivou isolar das folhas das plantas Butia capitata var. capitata (Coquinhodo- cerrado), Solanum lycocarpum (Lobeira), Stryphnodendron polyphyllu (Barbatimão), Miconia albicans (Quaresmeira-branca) e Aegiphila lhotzliana (Tamanqueira), coletadas no cerrado de São Carlos, SP, microrganismos endofíticos produtores de substâncias bioativas com características sugestivas do gênero Streptomyces. As amostras foram identificadas através de características macroscópicas, fisiológicas, bioquímicas e morfo-tintoriais. O potencial antagônico foi testado contra Staphylococcus aureus ATCC 25923, Escherichia coli ATCC 25922, Serratia marcensis IAL 1475, Enterococcus faecalis ATCC 29212, Shigella sonnei ATCC 10231 e Candida albicans ATCC 10231. Vinte e seis amostras de endofíticos foram isoladas e duas selecionadas, provenientes de Butia capitata var capitata e de Miconia albicans. Ambas apresentaram características de Streptomyces. O endofítico isolado de Butia inibiu o crescimento de Staphylococcus aureus (13 mm) e de Enterococcus faecalis (11 mm), e o isolado de Miconia não apresentou bioatividade contra os microrganismos testados.

Guava is cultivated in many parts of the world, but the high perishability and the incidence of diseases such as anthracnose limits its commercialization. The challenge to the method used to attempt to solve these problems, the use of chemicals, has instigated the conduct of research with products. Thus, plantas have been studied mant times have active substances with antimicrobial properties, among them aroeira that is widely used in folk medicine and its potencial for the use in agricultura are being targeted studies. Another alternative is the use of coatings based on polymers such as chitosan that in addition to prolonging the shelf-life also presents potencial antifungal. This study to determine the yeld of aqueous extract and hydrolate mastic and the main chemical compounds contained, to evaluate the antifungal effect of hydrodistillation byproducts on in vitro development of the fungus Colletotrichum gloeosporioides and test biofilm-base chitosan for promote increased service life and control the attack of anthracnose in guavas Paluma . The aqueous extract end hydrolate were obtained by hydrodistillation of leaves and seeds at different times. For the in vitro antifungical power of aroeira in C. gloeosporioides concentrations used were 5, 10, 15, 20, 25 and 30% aqueous extraxt, 10, 15, 20 and 25% hydrolate and 2μL fungicide. In vivo test, guavas were inoculated with the pathogen were for 1 minute in chitosan solutions 2, 3 and 4% and subjected to chemical and physical assessments every 4 days storage totaling 12. It was observed that the time of hydrodistillation did not influence the yeld of the aqueous extract and hydrolate, indicating 2,5h for extraction. Larger amounts of hidrolact were obtained from levaes of aroeira, while the yield of the extract was not influenced by the plant. Unable to determine the compounds existing in the hydrolate aroeira. The fungus developed in all treatments with respect cotonoso except in fungicide Captan® (2μL). The aqueous extract and hydrolate aroeira showed no fungicidal properties of inhibiting the development of in vitro concentrations used in Colletotrichum gloeosporioides is not recommended to control of this fungus. The guavas coated with chitosan 3 and 4% had delayed ripening being evidenced by the high firmness, color maintenance from the pulp and peel, slight increase of soluble solids and vitamin C in addition to having constant pH. A 2% chitosan was not as efficient when compared to other concentrations. The fruits control and fungicide were not fit for consumption for 12 days due to the rapid maruration and incidence of anthracnose. All concentrations of chitosan were efficient in controlling the fungus. / A goiaba é cultivada em várias partes do mundo, porém a alta perecibilidade e a incidência de doenças como a antracnose limitam a sua comercialização. A contestação do método mais utilizado para tentar solucionar tais problemas, o uso de produtos químicos, tem instigado a realização de pesquisas com produtos naturais. Assim, as plantas vêm sendo estudadas por muitas vezes possuírem substâncias ativas com propriedades antimicrobianas, dentre elas a aroeira que é amplamente utilizada na medicina popular e suas potencialidades quanto ao uso na agricultura estão sendo alvo de estudos. Outra alternativa é o uso de revestimentos a base de biopolímeros como a quitosana que além de prolongar a vida pós-colheita também apresenta potencial fungitóxico. Este trabalho teve como objetivos determinar o rendimento do extrato aquoso e hidrolato de aroeira e os principais compostos químicos contidos, avaliar o efeito fungitóxico destes subprodutos da hidrodestilação no desenvolvimento in vitro do fungo Colletotrichum gloeosporioides e testar biofilmes a base de quitosana para promover o aumento da vida útil e controlar o ataque da antracnose em goiabas Paluma . O extrato aquoso e o hidrolato foram obtidos por hidrodestilação de folhas e sementes em diferentes tempos. Para o ensaio in vitro do poder fungitóxico da aroeira em C. gloeosporioides foram utilizadas as concentrações 5, 10, 15, 20, 25 e 30% de extrato aquoso; 10, 15, 20 e 25% de hidrolato e 2μL de fungicida. No ensaio in vivo as goiabas foram inoculadas com o patógeno, imersas por 1 minuto em soluções de quitosana a 2, 3 e 4% e submetidas a avaliações físicas e químicas a cada 4 dias totalizando 12 de armazenamento. Observou-se que os tempos de hidrodestilação não influenciaram o rendimento do extrato aquoso e do hidrolato, indicando-se 2,5h para extração. Maiores quantidades de hidrolato foram obtidas a partir de folhas de aroeira, enquanto que o rendimento do extrato também não foi influenciado pela parte da planta. Não foi possível determinar os compostos existentes no hidrolato da aroeira. Os fungos desenvolveram-se em todos os tratamentos com aspecto cotonoso exceto no fungicida Captan® (2μL). O extrato aquoso e hidrolato de aroeira não apresentaram propriedade fungicida para a inibição do desenvolvimento do in vitro do Colletotrichum gloeosporioides nas concentrações utilizadas não sendo recomendados para controle deste fungo. As goiabas revestidas com quitosana 3 e 4% tiveram seu amadurecimento retardado sendo evidenciado pela alta firmeza, manutenção da coloração tanto da polpa quanto da casca, leve incremento de sólidos solúveis e vitamina C além de apresentarem pH constante. Os frutos controle e fungicida não se encontravam aptos para o consumo aos 12 dias em função do rápido amadurecimento e incidência de antracnose. Todas as concentrações de quitosana foram eficientes no controle do fungo.

O câncer é uma das doenças que mais acometem a população no mundo. Dessa forma, estudar suas terapêuticas é importante para o entendimento dos mecanismos e alvos biológicos por detrás da doença. Apesar dos tratamentos convencionais apresentarem uma boa eficácia, eles também provocam respostas indesejadas, como danos moleculares, resistência de células neoplásicas e efeitos colaterais fortes, colaborando para uma maior taxa de reincidência de neoplasias e mortalidade de pacientes. Sendo assim, a busca por alternativas é um importante desafio da Ciência Moderna para aprimorar e/ou substituir esses tratamentos. As plantas medicinais, como alternativa, são o foco de muitos estudos voltados ao câncer. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito citotóxico de 59 extratos em linhagens celulares humanas de câncer de mama (MDA-MB-231 e MCF7), próstata (PC-3 e DU 145) e fígado (HepG2). Foi realizada, inicialmente, uma triagem dos extratos por MTT em duas diluições 100x e 1000x para análise da viabilidade celular desses extratos. No total, 35 extratos obtiveram uma resposta para, pelo menos, uma das linhagens de câncer. A próxima etapa envolveu estudar os extratos pré-seletivos na triagem através de curvas-resposta quantificando a seletividade desses extratos para cada linhagem testada. Para essa etapa, foram selecionados 31 extratos. No câncer de mama, para a linhagem MDA-MB-231 nove extratos foram seletivos, e para MCF7 foram seis extratos. No câncer de próstata, para a linhagem PC-3, quinze extratos foram seletivos, e para DU 145 dezesseis extratos foram seletivos, mostrando uma maior sensibilidade do câncer de próstata comparado ao câncer de mama e fígado (HepG2 - sete extratos seletivos) em relação aos extratos testados. De todos os resultados apresentados, algodão de seda (Calotropis procera), camomila (Matricaria chamomilla), casca de anta (Drimys winteri), erva de São Caetano (Momordica charantia L.), estigmas de milho (Zea mays), graviola (Annona muricata), ipê roxo (Tabebuia sp.), malva - folhas (Malva sylvestris) e unha de gato (Uncaria tomentosa) foram os extratos mais amplamente significativos atingindo as linhagens celulares apresentando altos índices de seletividade. Com a realização desse trabalho podemos concluir que os extratos apresentam atividade antiproliferativa e seus fitoquímicos podem ser utilizados no estudo de novos fitoterápicos. O próximo passo é elucidar os mecanismos moleculares onde eles atuam. / Cancer is one of the most common diseases overworld. Studying the therapeutics of it is important to understand the biological mechanisms and targets behind this disease. Although conventional treatments show a good outcome against some types of cancer, they also currently cause undesired responses, such as molecular damage, neoplastic cell resistance and strong side effects, increasing recurrence of neoplasms, metastasis formation, and patient mortality. Therefore, the search for new alternatives is a challenge for Modern Science to improve or replace conventional treatments. In view of their antiproliferative effects medicinal plants have become the focus of many cancer studies as an alternative. The aim of the present study was to evaluate the cytotoxic and antiproliferative effect of 59 plant extracts in human cancer cell lines as breast cancer (MDA-MB-231 and MCF7), prostate cancer (PC-3 and DU 145) and liver cancer (HepG2). Initially, the extracts were screened in two different dilutions 100x and 1000x by MTT to analyze the cellular viability and cytotoxicity effects of them. To 59 extracts analyzed, 35 were effective against at least one of the tested lineages. The next step involved studying those pre-selective extracts through response curves to quantify the selectivity of these extracts for each cell lineage tested. For this stage, 31 extracts were selected. In breast cancer, for MDA-MB-231, nine extracts were selective and for MCF7 were six extracts. In prostate cancer, for PC-3, fifteen extracts were selective and for DU 145 were sixteen extracts. For liver cancer (HepG2) only seven extracts were selective. Comparing all the cancer lineages we can see a greater sensitivity of prostate cancer lineages compared to breast cancer and liver cancer in response of these tested extracts. Of all the results presented, silk cotton (Calotropis procera), chamomile (Matricaria chamomilla), winter\'s bark (Drimys winteri), bitter melon (Momordica charantia L.), corn silk (Zea mays), graviola (Annona muricata), purple trumpet tree (Tabebuia sp.), malva - folhas (Malva sylvestris) e unha de gato (Uncaria tomentosa) silk cotton (Calotropis procera), chamomile (Matricaria chamomilla), graviola (Annona muricata) and mallow-leaves (Malva sylvestris) were the most effective extracts reaching different cell types and present high selectivity indices. With the accomplishment of this work we can conclude that the natural extracts of plants presented antiproliferative activity in cancer lines and their phytochemicals can be used to study new herbal medicines. The next step, then, is to understand the molecular mechanisms where they act.

O câncer é uma das doenças que mais acometem a população no mundo. Dessa forma, estudar suas terapêuticas é importante para o entendimento dos mecanismos e alvos biológicos por detrás da doença. Apesar dos tratamentos convencionais apresentarem uma boa eficácia, eles também provocam respostas indesejadas, como danos moleculares, resistência de células neoplásicas e efeitos colaterais fortes, colaborando para uma maior taxa de reincidência de neoplasias e mortalidade de pacientes. Sendo assim, a busca por alternativas é um importante desafio da Ciência Moderna para aprimorar e/ou substituir esses tratamentos. As plantas medicinais, como alternativa, são o foco de muitos estudos voltados ao câncer. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito citotóxico de 59 extratos em linhagens celulares humanas de câncer de mama (MDA-MB-231 e MCF7), próstata (PC-3 e DU 145) e fígado (HepG2). Foi realizada, inicialmente, uma triagem dos extratos por MTT em duas diluições 100x e 1000x para análise da viabilidade celular desses extratos. No total, 35 extratos obtiveram uma resposta para, pelo menos, uma das linhagens de câncer. A próxima etapa envolveu estudar os extratos pré-seletivos na triagem através de curvas-resposta quantificando a seletividade desses extratos para cada linhagem testada. Para essa etapa, foram selecionados 31 extratos. No câncer de mama, para a linhagem MDA-MB-231 nove extratos foram seletivos, e para MCF7 foram seis extratos. No câncer de próstata, para a linhagem PC-3, quinze extratos foram seletivos, e para DU 145 dezesseis extratos foram seletivos, mostrando uma maior sensibilidade do câncer de próstata comparado ao câncer de mama e fígado (HepG2 - sete extratos seletivos) em relação aos extratos testados. De todos os resultados apresentados, algodão de seda (Calotropis procera), camomila (Matricaria chamomilla), casca de anta (Drimys winteri), erva de São Caetano (Momordica charantia L.), estigmas de milho (Zea mays), graviola (Annona muricata), ipê roxo (Tabebuia sp.), malva - folhas (Malva sylvestris) e unha de gato (Uncaria tomentosa) foram os extratos mais amplamente significativos atingindo as linhagens celulares apresentando altos índices de seletividade. Com a realização desse trabalho podemos concluir que os extratos apresentam atividade antiproliferativa e seus fitoquímicos podem ser utilizados no estudo de novos fitoterápicos. O próximo passo é elucidar os mecanismos moleculares onde eles atuam. / Cancer is one of the most common diseases overworld. Studying the therapeutics of it is important to understand the biological mechanisms and targets behind this disease. Although conventional treatments show a good outcome against some types of cancer, they also currently cause undesired responses, such as molecular damage, neoplastic cell resistance and strong side effects, increasing recurrence of neoplasms, metastasis formation, and patient mortality. Therefore, the search for new alternatives is a challenge for Modern Science to improve or replace conventional treatments. In view of their antiproliferative effects medicinal plants have become the focus of many cancer studies as an alternative. The aim of the present study was to evaluate the cytotoxic and antiproliferative effect of 59 plant extracts in human cancer cell lines as breast cancer (MDA-MB-231 and MCF7), prostate cancer (PC-3 and DU 145) and liver cancer (HepG2). Initially, the extracts were screened in two different dilutions 100x and 1000x by MTT to analyze the cellular viability and cytotoxicity effects of them. To 59 extracts analyzed, 35 were effective against at least one of the tested lineages. The next step involved studying those pre-selective extracts through response curves to quantify the selectivity of these extracts for each cell lineage tested. For this stage, 31 extracts were selected. In breast cancer, for MDA-MB-231, nine extracts were selective and for MCF7 were six extracts. In prostate cancer, for PC-3, fifteen extracts were selective and for DU 145 were sixteen extracts. For liver cancer (HepG2) only seven extracts were selective. Comparing all the cancer lineages we can see a greater sensitivity of prostate cancer lineages compared to breast cancer and liver cancer in response of these tested extracts. Of all the results presented, silk cotton (Calotropis procera), chamomile (Matricaria chamomilla), winter\'s bark (Drimys winteri), bitter melon (Momordica charantia L.), corn silk (Zea mays), graviola (Annona muricata), purple trumpet tree (Tabebuia sp.), malva - folhas (Malva sylvestris) e unha de gato (Uncaria tomentosa) silk cotton (Calotropis procera), chamomile (Matricaria chamomilla), graviola (Annona muricata) and mallow-leaves (Malva sylvestris) were the most effective extracts reaching different cell types and present high selectivity indices. With the accomplishment of this work we can conclude that the natural extracts of plants presented antiproliferative activity in cancer lines and their phytochemicals can be used to study new herbal medicines. The next step, then, is to understand the molecular mechanisms where they act.