Grandes esforços têm sido empreendidos para preservar recursos naturais e desenvolver sistemas de produção agrícola mais sustentáveis, reduzindo o uso de fertilizantes. Uma das alternativas ao uso de fertilizantes nitrogenados na agricultura são os inoculantes com bactérias diazotróficas. Os micro-organismos diazotróficos mais estudados para produção de inoculantes são os simbiontes noduladores de leguminosas. Para outros grupos de plantas, os diazotróficos mais utilizados são assimbióticos. Estudos conduzidos na Mata Atlântica e na Amazônia tem mostrado que a fixação biológica de nitrogêncio (FBN) assimbiótica associada a filosfera pode contribuir com aportes de N significativos, e que esses biomas podem abrigar uma grande diversidade de bactérias diazotróficas, sendo ambientes apropriados para prospectar diazotróficos eficientes para o uso na agricultura. O objetivo deste trabalho foi isolar novos genótipos de bactérias diazotróficas assimbióticas da filosfera e serapilheira de espécies arbóreas da floresta Amazônica, e estimar suas taxas de FBN e de síntese de ácido indolacético in vitro, bem como identificar taxonomicamente os isolados considerados mais promissores para uso biotecnológico. Bactérias diazotróficas de vida-livre foram isoladas da filosfera e serapilheira de três espécies arbóreas (Rinorea pubiflora, Amphirrhox longifolia e Chamaecrista xinguensis), e cultivadas em meio isento de N. Um total de 86 isolados foram obtidos. A taxa de fixação de nitrogênio foi estimada para todos os isolados, através do ensaio de redução de acetileno (ARA), pelo complexo nitrogenase. Para todos os isolados, também foi determinada a taxa de produção de ácido indolacético (AIA), na presença de L-triptofano. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Scott-Knott e pelo teste de Duncan (p<0,05), através do software estatístico R. Os isolados que apresentaram as maiores taxas de redução de acetileno e de síntese de AIA foram identificados através do sequenciamento parcial do gene rRNA 16S. Cerca de 84,8% dos isolados apresentaram atividade de nitrogenase in vitro, e o teste estatístico desmonstrou não haver diferenças significativas entre as taxas de redução de acetileno entre os isolados, exceto o isolado 10RF, o qual apresentou uma taxa de redução de acetileno maior do que a dos demais isolados (p<0,05). Todos os isolados produziram AIA in vitro, e houve diferenças significativas na síntese de AIA entre os isolados, e quanto origem dos mesmos. Isolados bacterianos de Amphirrox longifolia sintetizaram mais AIA in vitro, em comparação aos isolados das outras duas espécies arbóreas. Cerca de 22% dos isolados apresentaram taxas de fixação de nitrogêncio maiores que 0.025ng N &mu;g-1 h-1, e 20% dos isolados produziram mais de 21,87 &mu;g/mL-1 de AIA. 21 isolados, considerados promissores para uso agrícola (fixadores de N e produtores de AIA), foram identificados através do sequenciamento do gene rRNA 16S, e afiliados aos gêneros Pseudomonas, Bacillus, Burkholderia, Citrobacter, Rhizobium e Stenotrophomonas. Aproximadamente 71 % dos isolados considerados promissores para promoverem o crescimento de plantas foram isolados da filosfera, indicando ser este um ambiente propício à prospecção de bactérias diazotróficas promotoras de crescimento de plantas. / Great efforts have been made to preserve natural resources and develop more sustainable agricultural production systems, reducing the use of fertilizers. One of the alternatives to the use of nitrogen fertilizers in agriculture is the use of inoculants with diazotrophic bacteria. The most studied diazotrophic microorganisms for the production of inoculants are nodule-forming symbionts of legumes. For other groups of plants, the most used diazotrophs are asymbiotic. Several studies in the Atlantic and Amazon forests have shown that the biological nitrogen fixation (BNF) associated with the phyllosphere may contribute with significant N inputs, and that these biomes can harbor a great diversity of diazotrophic bacteria, making them important environments for the prospection of efficient diazotrophs for agricultural use. The objective of this work was to isolate new genotypes of asymbiotic diazotrophic bacteria from the phyllosphere and litter of tree species of the Amazon forest, and to estimate their rates of BNF and indoleacetic acid biosynthesis in vitro, as well as to identify taxonomically the most promising isolates for biotechnological use. Asymbiotic diazotrophic bacteria were isolated from the phyllosphere and litter of three tree species (Rinorea pubiflora, Amphirrhox longifolia and Chamaecrista xinguensis), and cultivated in N-free medium. A total of 86 isolates were obtained. The nitrogen fixation rate was estimated for all isolates measuring the nitrogenase activity by the acetylene reduction assay (ARA). The rates of indoleacetic acid (IAA) production in the presence of L-tryptophan was also determined for all isolates. The data obtained were submitted to analysis of variance and the means were compared by the Scott-Knott test and the Duncan test (p<0.05) using the statistical software R. The isolates showing the highest rates of acetylene reduction and IAA biosynthesis were identified through the partial sequencing of the 16S rRNA gene. Approximately 84.8% of the isolates were positive for nitrogenase activity in vitro, and the statistical analyses showed that there were no significant differences between the acetylene reduction rates among the isolates, except the isolate 10RF, which showed a higher acetylene reduction rate than the other isolates (p<0.05). All isolates produced IAA in vitro, and there were significant differences in the biosynthesis rates among the isolates, as well as regarding the origin of the isolate. Bacterial isolates from Amphirrox longifolia synthesized higher amounts of IAA in vitro as compared to the isolates from the other two tree species. Approximately 22% of the isolates showed nitrogen fixation rates greater than 0.025 ng N &mu;g-1 h-1, and 20% of the isolates produced more than 21.87 &mu;g mL-1 of IAA. 21 isolates, considered promising for agricultural use (N-fixers and IAA producers), were identified by sequencing the 16S rRNA gene, and affiliated to the genera Pseudomonas, Bacillus, Burkholderia, Citrobacter, Rhizobium and Stenotrophomonas. Approximately 71% of the isolates considered promising to promote plant growth were isolated from the phyllosphere, suggesting that this environment is propitious to the prospection of diazotrophic plant growth promoting bacteria.

Submitted by AIRTON DAMASCENO SILVA null (airton.silva@ufv.br) on 2016-04-05T15:38:08Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Mestrado versão final.pdf: 4535490 bytes, checksum: 8bb674faf58fdd954d9ebfabaecc42b1 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-04-07T18:23:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silva_ad_me_araiq.pdf: 4535490 bytes, checksum: 8bb674faf58fdd954d9ebfabaecc42b1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-07T18:23:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 silva_ad_me_araiq.pdf: 4535490 bytes, checksum: 8bb674faf58fdd954d9ebfabaecc42b1 (MD5) Previous issue date: 2016-03-18 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O fungo Hypoxylon investiens ocorre em ambientes terrestres e aquáticos, sendo que a maior parte dos estudos já realizados com o gênero Hypoxylon refere-se aos fungos terrestres. Diversas substâncias e atividades biológicas foram determinadas para o gênero e o presente estudo é o primeiro a realizar a bioprospecção de H. investiens associado à alga marinha. Neste trabalho, foram estudados os constituintes químicos produzidos pelo fungo H. investiens e avaliadas algumas atividades biológicas promissoras (antifúngica e citotóxica). O extrato bruto dos metabólitos produzidos em meio líquido de PDB obtido em escala ampliada apresentou forte atividade frente aos fungos fitopatogênicos Cladosporium cladosporioides e Cladosporium sphaerospermum e mostrou-se ativo (75,7% de inibição) frente à linhagem tumoral HCT-116 (carcinoma de cólon). O seu fracionamento por CC em Sephadex LH-20 eluída com metanol resultou em 6 frações (G1 a G6): a fração G4 mostrou forte atividade antifúngica contra linhagens de C. cladosporioides e C. sphaerospermum, além de alto potencial de inibição (97,3%) de células tumorais HCT-116. As frações G5 e G6 também se mostraram ativas frente à linhagem tumoral HCT-116 apresentando, respectivamente, 104,8% e 99,4% de inibição dessa linhagem de células tumorais. A fração G5 apresentou ainda atividade (inibição de 84,5%) contra a linhagem MCF-7 (adenocarcinoma de mama metastático). No entanto, as frações G4 e G6 mostraram-se inativas contra esta linhagem, o que evidenciou a seletividade dessas frações frente às linhagens tumorais testadas. Estes resultados indicaram elevado potencial de produção de metabólitos bioativos por H. investiens. Os procedimentos cromatográficos levaram ao isolamento de 14 substâncias da fração G5, 3 substâncias da fração G6 e de outras 2 substâncias da fração inativa G3. A análise estrutural preliminar por RMN das 17 substâncias isoladas das frações bioativas G5 e G6 indica que devam se tratar de compostos inéditos, derivados do BNT (4,4´,5,5’-tetraidroxi-1,1´-binaftila), sendo que três delas, isoladas da fração G5, tiveram seus esqueletos carbônicos completamente caracterizados, utilizando-se experimentos uni e bidimensionais de RMN e espectrometria de massas de alta resolução. Experimentos adicionais estão em andamento para se determinar a estereoquímica dos centros de quiralidade das substâncias elucidadas, e as demais estruturas estão sob processo de investigação estrutural. Uma das substâncias isoladas da fração não-ativa G3 foi o ácido 3-nitropropanóico, uma toxina mitocondrial produzida por fungos para sua defesa e que foi produzido com alto rendimento (304,5 mg a partir de 605,4 mg da fração G3) por H. investiens. Os resultados obtidos foram promissores, evidenciando a destacada quimiodiversidade de fungos obtidos do ambiente marinho e elevado potencial de bioatividade de seus extratos e frações. Sinalizam ainda para a necessidade de estudos mais aprofundados da química e das propriedades biológicas do fungo H. investiens contribuindo para a exploração sustentável da biodiversidade marinha brasileira. / The fungus Hypoxylon investiens occurs in terrestrial and aquatic environments, and most studies carried out so far on genus Hypoxylon refer to the terrestrial fungal strains. Many compounds and biological activities were determined for the genus and the present study is the first to carry out the bioprospection of H. investiens associated to marine algae. In this work, the chemical constituents produced by a fungal strain of H. investiens were investigated and some promising biological activities were evaluated (antifungal and cytotoxicity). The crude extract of the metabolites produced in PDB liquid medium by H. investiens was obtained in large scale and showed strong activity against the phytopathogenic fungi Cladosporium cladosporioides and C. sphaerospermum. It also showed inhibitory activity (75.7% of inhibition) on colon carcinoma tumor cell line HCT-116. Its fractionation by column chromatography over Sephadex LH-20 eluted with methanol afforded 6 fractions, (G1-G6). Fraction G4 showed strong antifungal activity against C. cladosporioides and C. sphaerospermum strains, in addition to high inibitory potential (97,3%,) towards tumor cells HTC-116. Fractions G5 and G6 were also active against tumor cell line HCT-116, showing 104,8% and 99,4% inhibition, respectively. Additionally, fraction G5 inhibited metastatic breast adenocarcinoma cell line MVF-7 whereas fractions G4 and G6 were inactive, which evidenced selectivity of such fractions towards the tested tumor cells lines. These results evidenced a high potential of production of bioactive metabolites by H. investiens. The chromatographic procedures led to the isolation of 14 compounds from fraction G5, 3 compounds from fraction G6 and 2 compounds from the non-active fraction G3. The preliminary analysis of the 17 isolated compounds from the bioactive fraction G5 and G6 by NMR spectroscopy indicated they are novel compounds structurally related to BNT (4,5,4',5'-tetrahydroxy-1,1'-BiNaphThyl). From those, three compounds were isolated from fraction G5 and had their carbon skeletons fully characterized and consistent with uni and bidimensional 1H and 13C NMR spectral data and high-resolution mass spectrometry. Additional experiments are being developed to determine the stereochemistry of asymmetric centers in the elucidated structures. Additionally, the non-active fraction G3 afforded high yield (304,5 mg from 605,4 mg of G3 fraction) of 3-nitropropanoic acid, a mitochondrial toxin wide spread among fungi and produced for their own defense. The results obtained were promising, pointing out the need for further in-depth investigations on the chemistry and biological properties of the fungus H. investiens. Such promising results evidence the outstanding chemodiversity of marine-derived fungi and highlight the bioactivity potencial of their extracts and fractions. They also point out the need for further studies of H. investiens chemistry and biological properties, which may contribute for the sustainable exploration of Brazilian marine biodiversity.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / FundaÃÃo de Amparo à Pesquisa do Estado do Cearà / Este trabalho tem como propÃsito realizar o mapeamento das redes de bioprospecÃÃo no Brasil e as abordagens legais que envolvem o acesso aos recursos genÃticos para fins de bioprospecÃÃo. A BioprospecÃÃo se tornou uma das principais discussÃes nos Ãltimos anos desde que a ConvenÃÃo sobre Diversidade BiolÃgica (CDB) reconheceu a soberania de cada paÃs sobre os recursos genÃticos localizados em seu territÃrio. Ainda, o reconhecimento de cada paÃs signatÃrio da CDB na implementaÃÃo de polÃticas nacionais de biodiversidade. Para atender essas e outras exigÃncias, o Brasil estabeleceu aÃÃes voltadas à conservaÃÃo e ao uso sustentÃvel da biodiversidade por meio de programas e redes de pesquisa. Neste contexto, o trabalho identificou os avanÃos quanto à criaÃÃo e fortalecimento das redes de pesquisa em biodiversidade e os resultados obtidos por meio do desenvolvimento de produtos, em especial, a produÃÃo de biofÃrmacos. No entanto, a Medida ProvisÃria n 2.186-16/2001 considerada o marco regulatÃrio a respeito do acesso aos recursos genÃticos no Brasil estabeleceu normas que tem provocado entraves ao desenvolvimento das pesquisas bioprospectivas. Portanto, hà um senso comum da necessidade de um aprimoramento na Medida ProvisÃria n 2.186-16/2001 que, atualmente està em curso à elaboraÃÃo de um Projeto de Lei. Diante do exposto, espera-se que as redes e programas em bioprospecÃÃo possam transformar os recursos naturais em ganhos econÃmicos, alavancar o desenvolvimento cientÃfico e tecnolÃgico, e agregar valor aos bens e serviÃos provenientes desses recursos naturais. / This work has as its objective to map the bioprospection networks in Brazil, as well as the legal approaches involved in the access to genetic resources for bioprospection purposes. Bioprospection has become one of the main topics of discussion in recent years, since the Biological Diversity Convention (CBD in Portuguese) recognized the sovereignty of each country over genetic resources found within their territories. Moreover, the CDB recognized the right of each signatory country in the implementation of their own national biodiversity policies. In order to fulfil these and other demands, Brazil has established actions focused on the conservation and sustainable use of biodiversity through research programmes and networks. In this context, this work has identified the progress regarding the creation and strengthening of research networks in biodiversity, as well as the results obtained through the development of products, especially bio-pharmaceuticals. However, the Provisional Policy No. 2.186-16/2001, considered to be the regulatory framework regarding the genetic resources in Brazil, has established norms that have caused obstructions to the development of bioprospective research. As a result, there is a common agreement about the need to improve the Provisional Policy No. 2.186-16/2001, which is presently in course through a Law Bill. In face of these facts, it is hoped that the networks and programmes in bioprospection can transform the natural resources in economic gain, leverage the scientific and technological development and add value to the goods and services derived from these natural resources.

Surfactantes de origem química e biológica são substâncias anfipáticas que se localizam em interfaces e diminuem a tensão intererficial. Este trabalho objetivou isolar microrganismos do gênero Pseudomonas, a partir de amostras ambientais; selecionar, dentre os isolados, aqueles que são capazes de produzir biossurfactante e caracterizar os biossurfactantes encontrados de acordo com suas propriedades. Foram isoladas 1713 linhagens, destas, 944 foram capazes de crescer em meio PIA. A análise do sobrenadante para presença de ácidos graxos normalmente encontrados em ramnolipídios demonstrou que em 31 linhagens, das 95 que apresentaram atividades tensoativas, foi detectada a presença de 3-hidroxidecanoato (3HD) e outras 56 não apresentaram picos característicos de ácidos graxos característicos de ramnolipídios. Foram selecionadas 10 linhagens para caracterização dos biossurfactantes produzidos por elas. Foi confirmada a produção de ramnolipídios por 3 linhagens e foi possível identificar um novo composto com tensoatividade, o 2-acetilfurano. / Biological and chemical surfactants are anphipatic compounds whitch reduce interfaces tension. The present work aimed to isolate microorganisms of samples from diverse environments, chosing among the isolated ones, those capaple of producing biosurfactants and characterizing it according to some of their properties. From 1713 isolated strains, 944 were capable of growing in PIA medium. The supernatant analysis for the presence of fatty acids usually found in rhamnolipds showed that 31 of the 87 strains that presented tensoactive activities, had 3-hydroxyalkanoates (3HD) detected in their supernatant. Other 56 strains did not present characteristic rhamnolipid fatty acids peaks. Based in this resoults 10 isolates were selected for a better characterization of their biosurfactants. The producton os RHLs were confirmed for 3 diferent strains. It was possible to identify a new compound called 2-acethylfuran that was not mentioned by other authors as a possible biosurfactant or as produced by Pseudomonas.

Orientador: Anita Jocelyne Marsaioli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-22T20:13:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_MariaLairSaboiadeOliveira_M.pdf: 6354441 bytes, checksum: 7cd17cb17f36613aa4366697163fbb5a (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O uso de catalisadores biológicos é importante na academia e na indústria, pois une o ecologicamente correto com o ecologicamente viável. Assim, a busca por novas rotas reacionais viáveis e menos poluentes se enquadra no contexto da química verde, onde o ambiente e os rejeitos são levados em consideração. Com base nestes princípios o presente trabalho visa avaliar o perfil enzimático de micro-organismos provenientes de rejeitos de mineração da Mina do Sossego (Canaã dos Carajás ¿ PA), pertencente à "VALE". Após o isolamento e preservação, as cepas foram caracterizadas por espectrometria de massas, com a técnica MALDI-TOF, onde foram encontradas bactérias dos gêneros Pseudomonas sp., Bacilus sp., Acinetobacter sp., Delfitia sp. e Escherichia sp. As atividades enzimáticas foram avaliadas através de uma triagem rápida e eficiente (HTS, high throughput screening) utilizando sondas fluorogênicas não comerciais baseadas na umbeliferona. Dos 228 micro-organismos isolados, 156 tiveram suas atividades enzimáticas avaliadas das quais 70 apresentaram atividade para esterases, 80 para lipases, 11 para epóxi-hidrolases e 53 para mono-oxigenases. Ainda com base no princípio da triagem enzimática de alto desempenho, foram sintetizadas sondas fluorogênicas quirais e um composto competidor para implementação de uma metodologia conhecida como Quick-E. Esta metodologia visa uma avaliação rápida da enantiosseletividade de esterases em células íntegras através de medidas das velocidades iniciais das biorreações com as sondas fluorogênicas quirais avaliadas separadamente / Abstract: Biocatalysts are important in academia and industry joining the ecological friendly to the ecological safe and efficient processes. Thus, the search for new synthetic routes and reactions producing less hazardous residues fits into the principles of green chemistry as environment and residues are taken into consideration. Based on these principles, present study aims at the enzymatic profiling of microorganisms (156 strains) from cooper mine (Sossego¿s mine, Canaã dos Carajás- PA), belonging to VALE. After isolation (228 microorganisms) and preservation, the strains were characterized by mass spectrometry (MALDI-TOF, 62 strains), being characterized bacterias Pseudomonas sp., Bacilus sp., Acinetobacter sp., Delfitia sp. and Escherichia sp.. The enzymatic activities were evaluated by a high throughput screening using fluorogenic probes based on umbelliferone. Outstanding enzymatic activities of these 156 micro-organisms were: esterases (70), lipases (80), epoxy hydrolases (11) and monooxygenases (53). Additionally the implementation of a novel Quick-E methodology with chiral fluorogenic probes and a competitor will allow the rapid evaluation of esterases enantioselectivities in whole cells by measuring inicial rates of bioreactions in micro scale reactions / Mestrado / Quimica Organica / Mestra em Química

Este trabalho teve como objetivo caracterizar a diversidade bacteriana presente em uma área de mineração. Os resultados mostraram que o filo mais abundante das bactérias classificadas foi o proteobacteria e 66% deste filo pertencem a classe betaproteobacteria. A diversidade de bactérias encontradas no solo de fora da mina mostrou-se diferente daquele encontrado dentro da mina, mostrando que a ação da mineração poderia ter modificado a comunidade microbiana nativa do local. Na tentativa de elucidar o mecanismo de resistência ao cobre presente nos isolados, foram escolhidas 2 cepas resistentes a altas concentrações de cobre: Acinetobacter sp. e Enterobacter sp. Os resultados de proteômica mostraram que as duas cepas possuem mecanismos diferentes de resistência. Acinetobacter teve a expressão de duas proteínas CopA e CopB em diferentes condições de cultivos (200 ppm de cobre 6h de cultivo; 24h e 72h de cultivo em 450 ppm de cobre). Com esses resultados foi possível elucidar que esta cepa tem o mesmo mecanismo de resistência encontrado em Enterococcus hirae, onde a proteína CopA tem como função o influxo de cobre e a proteína CopB o efluxo do excesso de cobre intracelular. Já a bactéria Enterobacter teve expressão apenas de proteínas de membranas e nenhuma proteína propriamente conhecida como de resistência à cobre. Este resultado foi corroborado por técnica de PCR, no qual não houve expressão para esse gene. Possivelmente as proteínas de membrana externa estão responsáveis pela homeostase do cobre realizada por esta cepa. / This work aimed to characterize the bacterial diversity present in a mining area. Results showed the most abundant phylum of the classified bacteria are proteobacteria and 66% of this phylum are class betaproteobacteria. The diversity of bacteria found in the soil outside the mine differed from those found within the mine, showing that the mining action may have modified the local microbial community. In an attempt to elucidate the mechanism of resistance to copper present in the isolates, two strains resistant to high concentrations of copper were chosen: Acinetobacter sp. and Enterobacter sp. Proteomics results showed these two strains have different mechanisms of resistance. Acinetobacter had the expression of two CopA and CopB proteins under different cultivation conditions (200 ppm of copper 6h of culture and 24h and also in 450 ppm of copper and 72h of culture). With these results it was possible to elucidate, this strain has the same mechanism of resistance found in Enterococcus hirae, which the CopA protein functions as the copper influx and the CopB protein the efflux of excess intracellular copper. On the other hand, Enterobacter bacterium had only membrane proteins, and no proteins known as copper resistance. This result was corroborated with PCR, where there was no expression for this gene. Possibly the outer membrane proteins are responsible for the copper homeostasis performed by this strain.

Os peptídeos antimicrobianos tem sido alvo de cada vez mais estudos como candidatos a antibióticos naturais devido a seu amplo espectro de ação e baixa suceptibilidade a induzir resistência microbiana. Carentes de sistema imune específico, os invertebrados contam com um eficiente sistema imune inato para se defenderem de microrganismos patogênicos, incluindo uma coleção de peptídeos antimicrobianos. Através de cromatografia, ensaios antimicrobianos, espectrometria de massas e análise em banco de dados, isolou-se frações do muco de lesmas da espécie P boraceiensis com efeito antimicrobiano e obteve-se sequencias mais prováveis de fragmentos de algumas das frações ativas encontradas, relacionando-os as proteínas e peptídeos conhecidos mais similares e sugerindo relação entre as sequencias encontradas, as proteínas e peptídeos similares, bem como possível relação com atividade antimicrobiana. Obteve-se uma gama de frações ativas contra bactérias e/ou leveduras e sequências e informações relacionadas que podem ser úteis para futuros estudos de isolamento e caracterização de fatores antimicrobianos no muco de P boraceiensis. / Antimicrobial peptides are becoming increasingly more important as natural antibiotics candidates since they show a broad spectrum of action and low suceptibility to induce microbial resistance. Lacking specific imunne system, invertebrates count with an efficient innate imunne system to deffend theirselves from pathogenic microrganisms, including a collection of antimicrobial peptides. Through chromatografy, antimicrobial tests, mass spectometry and database analysis, we isolated fractions from the mucucs of P boraceiensis slugs showing antimicrobial effect. We obtained most propable sequences from several active fractions, relating them with most similar known peptides and proteins. There were sugesteg some possible connections between the found sequences and related peptides and proteins as well as possible antimicrobial activity relations. We found several active fractions against bacteria and/or yeast as well as sequences and related information that may be usefull in further isolation and caracterization studies of antimicrobial factors in P boraceiensis mucus.

Grandes esforços têm sido empreendidos para preservar recursos naturais e desenvolver sistemas de produção agrícola mais sustentáveis, reduzindo o uso de fertilizantes. Uma das alternativas ao uso de fertilizantes nitrogenados na agricultura são os inoculantes com bactérias diazotróficas. Os micro-organismos diazotróficos mais estudados para produção de inoculantes são os simbiontes noduladores de leguminosas. Para outros grupos de plantas, os diazotróficos mais utilizados são assimbióticos. Estudos conduzidos na Mata Atlântica e na Amazônia tem mostrado que a fixação biológica de nitrogêncio (FBN) assimbiótica associada a filosfera pode contribuir com aportes de N significativos, e que esses biomas podem abrigar uma grande diversidade de bactérias diazotróficas, sendo ambientes apropriados para prospectar diazotróficos eficientes para o uso na agricultura. O objetivo deste trabalho foi isolar novos genótipos de bactérias diazotróficas assimbióticas da filosfera e serapilheira de espécies arbóreas da floresta Amazônica, e estimar suas taxas de FBN e de síntese de ácido indolacético in vitro, bem como identificar taxonomicamente os isolados considerados mais promissores para uso biotecnológico. Bactérias diazotróficas de vida-livre foram isoladas da filosfera e serapilheira de três espécies arbóreas (Rinorea pubiflora, Amphirrhox longifolia e Chamaecrista xinguensis), e cultivadas em meio isento de N. Um total de 86 isolados foram obtidos. A taxa de fixação de nitrogênio foi estimada para todos os isolados, através do ensaio de redução de acetileno (ARA), pelo complexo nitrogenase. Para todos os isolados, também foi determinada a taxa de produção de ácido indolacético (AIA), na presença de L-triptofano. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Scott-Knott e pelo teste de Duncan (p<0,05), através do software estatístico R. Os isolados que apresentaram as maiores taxas de redução de acetileno e de síntese de AIA foram identificados através do sequenciamento parcial do gene rRNA 16S. Cerca de 84,8% dos isolados apresentaram atividade de nitrogenase in vitro, e o teste estatístico desmonstrou não haver diferenças significativas entre as taxas de redução de acetileno entre os isolados, exceto o isolado 10RF, o qual apresentou uma taxa de redução de acetileno maior do que a dos demais isolados (p<0,05). Todos os isolados produziram AIA in vitro, e houve diferenças significativas na síntese de AIA entre os isolados, e quanto origem dos mesmos. Isolados bacterianos de Amphirrox longifolia sintetizaram mais AIA in vitro, em comparação aos isolados das outras duas espécies arbóreas. Cerca de 22% dos isolados apresentaram taxas de fixação de nitrogêncio maiores que 0.025ng N &mu;g-1 h-1, e 20% dos isolados produziram mais de 21,87 &mu;g/mL-1 de AIA. 21 isolados, considerados promissores para uso agrícola (fixadores de N e produtores de AIA), foram identificados através do sequenciamento do gene rRNA 16S, e afiliados aos gêneros Pseudomonas, Bacillus, Burkholderia, Citrobacter, Rhizobium e Stenotrophomonas. Aproximadamente 71 % dos isolados considerados promissores para promoverem o crescimento de plantas foram isolados da filosfera, indicando ser este um ambiente propício à prospecção de bactérias diazotróficas promotoras de crescimento de plantas. / Great efforts have been made to preserve natural resources and develop more sustainable agricultural production systems, reducing the use of fertilizers. One of the alternatives to the use of nitrogen fertilizers in agriculture is the use of inoculants with diazotrophic bacteria. The most studied diazotrophic microorganisms for the production of inoculants are nodule-forming symbionts of legumes. For other groups of plants, the most used diazotrophs are asymbiotic. Several studies in the Atlantic and Amazon forests have shown that the biological nitrogen fixation (BNF) associated with the phyllosphere may contribute with significant N inputs, and that these biomes can harbor a great diversity of diazotrophic bacteria, making them important environments for the prospection of efficient diazotrophs for agricultural use. The objective of this work was to isolate new genotypes of asymbiotic diazotrophic bacteria from the phyllosphere and litter of tree species of the Amazon forest, and to estimate their rates of BNF and indoleacetic acid biosynthesis in vitro, as well as to identify taxonomically the most promising isolates for biotechnological use. Asymbiotic diazotrophic bacteria were isolated from the phyllosphere and litter of three tree species (Rinorea pubiflora, Amphirrhox longifolia and Chamaecrista xinguensis), and cultivated in N-free medium. A total of 86 isolates were obtained. The nitrogen fixation rate was estimated for all isolates measuring the nitrogenase activity by the acetylene reduction assay (ARA). The rates of indoleacetic acid (IAA) production in the presence of L-tryptophan was also determined for all isolates. The data obtained were submitted to analysis of variance and the means were compared by the Scott-Knott test and the Duncan test (p<0.05) using the statistical software R. The isolates showing the highest rates of acetylene reduction and IAA biosynthesis were identified through the partial sequencing of the 16S rRNA gene. Approximately 84.8% of the isolates were positive for nitrogenase activity in vitro, and the statistical analyses showed that there were no significant differences between the acetylene reduction rates among the isolates, except the isolate 10RF, which showed a higher acetylene reduction rate than the other isolates (p<0.05). All isolates produced IAA in vitro, and there were significant differences in the biosynthesis rates among the isolates, as well as regarding the origin of the isolate. Bacterial isolates from Amphirrox longifolia synthesized higher amounts of IAA in vitro as compared to the isolates from the other two tree species. Approximately 22% of the isolates showed nitrogen fixation rates greater than 0.025 ng N &mu;g-1 h-1, and 20% of the isolates produced more than 21.87 &mu;g mL-1 of IAA. 21 isolates, considered promising for agricultural use (N-fixers and IAA producers), were identified by sequencing the 16S rRNA gene, and affiliated to the genera Pseudomonas, Bacillus, Burkholderia, Citrobacter, Rhizobium and Stenotrophomonas. Approximately 71% of the isolates considered promising to promote plant growth were isolated from the phyllosphere, suggesting that this environment is propitious to the prospection of diazotrophic plant growth promoting bacteria.

Orientador: Lourdes Campaner dos Santos / Resumo: Os microrganismos são considerados uma fonte promissora de substâncias com potencial biológico e de alta capacidade biossintética para produção de novas substâncias com aplicação em diversas áreas tais como agricultura, medicina e alimentos. Os fungos endofíticos colonizam o interior das plantas e tem demonstrado grande importânica na produção de metabólitos secundários bioativos. Dessa forma, este trabalho foi idealizado objetivando a bioprospecção dos extratos produzidos por fungos endofíticos associados à Paepalanthus planifolius, espécie vegetal do Cerrado, e a avaliação epigenética em Aspergillus terreus, isolado de espécie vegetal do Deserto de Sonora, na obtenção de novas substâncias. Os fungos endofíticos isolados de P. planifolius (15 linhagens) foram cultivados em escala reduzida em meio líquido de batata e dextrose (PDB), a 25 oC, sob modo estático para obtenção dos respectivos extratos brutos em AcOEt. A avaliação das atividades antimicrobiana e citotóxica foram realizadas, sendo que a bioprospecção inicial conduziu a seleção de dois fungos endofíticos identificados como Paraphaeosphaeria sporulosa e Cochliobolus eragrostidis. Estes, foram cultivados em diferentes meios líquidos e sólidos (escala reduzida) para novamente avaliar a atividade biológica dos extratos e selecionar os mais promissores para isolamento e determinação/elucidação estrutural dos metabólitos secundários em escala ampliada. Do cultivo de P. sporulosa no meio sólido de arroz foram isoladas seis... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Microorganisms are considered a promising source of substances with biological potential and high biosynthetic capacity to produce new substances with application in various areas such as agriculture, medicine and food. Endophytic fungi colonize the interior of plants and have shown great importance in the production of bioactive secondary metabolites. Thus, this work was conceived aiming the bioprospection of extracts produced from endophytic fungi associated with Paepalanthus planifolius, a Cerrado plant species, and the epigenetic evaluation in Aspergillus terreus, isolated from Sonora Desert plant species, to obtain new substances. The isolated endophytic fungi of P. planifolius (15 strains) were cultivated in small scale in potato and dextrose liquid medium (PDB) at 25 oC, under static mode to obtain the respective EtOAc crude extracts. Antimicrobial and cytotoxic activities were evaluated and the initial bioprospection led to the selection of two endophytic fungi identified as Paraphaeosphaeria sporulosa and Cochliobolus eragrostidis. These were cultivated in different liquid and solid media (reduced scale) to again evaluate the biological activity of the extracts and select the most promising ones for isolation and structural determination/elucidation of the secondary metabolites on larger scale. From the cultivation of P. sporulosa in the solid medium of rice, six new substances, sporulosaldeins A-F (1-6) were isolated, with good antifungal activity (MIC <100 µg/mL) a... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Plants produce a wide range of insectistatic phytochemicals for protection against the damages caused by phytophagous insects. They can harm insect eggs, nymphs, larvae and adults promoting mortality, repellency, phagodeterrence, morphological deformations, prolongation of development, reduce nutrient-intake etc. Plant bioactive compounds have been used to control insect pests in agriculture since ancient times, but during Green Revolution many of them were replaced by synthetic compounds such as organochlorines, organophosphates, carbamates and pyrethroids. Nonetheless, the excessive and irrational use of synthetic insecticides in agriculture led to environmental and health issues and the selection of resistant insect pest populations. As a response to these negative aspects of synhtetic insecticides, it was developed stringent regulatory laws and requirements for pesticide registration at Governmental Regulatory Agencies resulting in higher costs to develop new commercial synthetic insecticides. Inevitably, scientific studies with bioprospection of insectistatic compounds from plants have grown in order to discover safer insecticides with new modes of action. Therefore, in the present study, it was performed a screening with 25 ethanolic extracts from 17 Solanaceae species in order to evaluate their bioacticity against the Mexican bean weevil, Zabrotes subfasciatus (Boheman, 1833) (Coleoptera: Chrysomelidae: Bruchinae). Ethanolic extracts from leaves of Solanum lycocarpum A. St.-Hil and flowers of Brugmansia suaveolens (Willd.) Bercht. & J.Presl were the best ones; thereby they were selected for bioguided fractionations (Solid Phase Extraction) based on toxicological bioassays in order to identify their bioactive compounds. The chemical fractions from S. lycocarpum killed adults of Z. subfasciatus, reduced the number of eggs per sample (due to oviposition deterrence and the decrease of fecundity), and reduce F1 progeny and damages on bean grains, and also reduced the fecundity of F1 progeny. The observed bioacticity promoted by fractions of S. lycocarpum is possibly due to the presence of whitanolides and alkaloids. On the other hand, bioactive fractions from B. suaveolens promoted an intense reduction on egg-adult viability preventing the embryonic development in Z. subfasciatus eggs. Consequently, F1 progeny and damages on bean grains were completely inhibited as well. Moreover, they also killed adults of Z. subfasciatus, which demonstrated signs of hyperexcitation, a symptom related to neurotoxic insecticides. It was identified fatty acid derivatives in the bioactive fraction BSHidAcF1-1-C through a Gas Chromatography Mass Spectrometry analysis. The results acquired in the present study demonstrate the potential of prospecting insectistatic compounds in Solanaceae species in order to protect bean grains against the damages promoted by Z. subfasciatus in warehouses. / As plantas produzem um ampla gama de compostos químicos insetistáticos para sua própria proteção contra os danos causados por insetos fitófagos. Tais compostos podem prejudicar os insetos nas fases de ovo, ninfa, larva e adulto promovendo mortalidade, repelência, fagodeterrência, deformações morfológicas, prolongamento do desenvolvimento, redução da absorção de nutrientes etc. Compostos bioativos de plantas têm sido usados para o controle de insetos-praga na agricultura desde a antiguidade, mas durante a Revolução Verde muitos deles foram substituídos por inseticidas sintéticos como os organoclorados, organofosforados, carbamatos e piretroides. No entanto, o uso excessivo e irracional dos inseticidas sintéticos na agricultura gerou problemas ambientais, de saúde e a seleção de populações resistentes de insetos. Como uma resposta a esses aspectos negativos dos inseticidas sintéticos, foram elaboradas regulamentações legais mais rigorosas para o registro de defensivos agrícolas nas agencias regulatórias governamentais resultando em custos mais elevados para o desenvolvimento de novos inseticidas sintéticos comerciais. Inevitavelmente, isso incentivou pesquisas científicas para a bioprospecção de compostos insetistáticos com o intuito de se descobrirem inseticidas mais seguros com novos modos de ação. Portanto, no presente estudo, foi realizada uma triagem com 25 extratos etanólicos provenientes de 17 espécies de Solanaceae para avaliar a bioatividade deles sobre o caruncho-do-feijão, Zabrotes subfasciatus (Boheman, 1833) (Coleoptera: Chrysomelidae: Bruchinae). Os extratos etanólicos das folhas de Solanum lycocarpum A. St.-Hil e de flores de Brugmansia suaveolens (Willd.) Bercht. & J.Presl foram os melhores dentre todos; dessa forma eles foram selecionados para uma série de fracionamentos químicos (Extração em Fase Sólida) com base em bioensaios toxicológicos para identificar compostos bioativos. As frações químicas de S. lycocarpum mataram os adultos de Z. subfasciatus, reduziram o número de ovos (devido à deterrência de oviposição e redução na fecundidade), reducão na progênie F1 e nos danos nos grãos de feijão, e também reduziu a fecundidade da progênie F1. A bioatividade promovida pelas frações de S. lycocarpum se deve, possivelmente, à presença de vitanolídeos e alcaloides. Por outro lado, as frações bioativas de B. suaveolens promoveram um efeito ovicida inibindo o desenvolvimento embrionário nos ovos de Z. subfasciatus. Consequentemente, a progênie F1 e os danos nos grãos também foram completamente inibidos. Além disso, tais frações também promoveram mortalidade dos adultos de Z. subfasciatus, que demostraram sinais de hiperexcitação, um sintoma característico de inseticidas neurotóxicos. Na fração bioativa BSHidAcF1-1-C foram identificados derivados de ácidos graxos por meio de Cromatografia Gasosa com Espectrometria de Massas. Os resultados adquiridos no presente estudo demonstram o potencial de prospectar compostos insetistáticos de espécies da família Solanaceae para proteger grãos de feijão armazenado contra os danos promovidos por Z. subfasciatus em armazéns.