Orientador: Dulce Helena Siqueira Silva / Banca: Angela Regina Araujo / Banca: Edson Rodrigues Filho / Resumo: This work dealt with the study of fungal strains Sarocladium strictum (Ps-02) e Coniothyrium sp. (Ps-03) associated to the red macroalga Pyropia spiralis, collected at SP State shore. Their extracts were obtained in different culture media: rice, malt and Czapek, which induced diversified metabolic production, as shown by HPLC-DAD and NMR analyses and evidenced that the metabolic profile depends on culture media for these strains. Extracts and fractions from Sarocladium strictum and Coniothyrium sp. were evaluated in antifungal, anticholinesterasic and cytotoxic assays and presented one or more potential bioactivities. Fraction Ps-03 A-ACN from Coniothyrium sp. showed antifungal and cytotoxic activities, and was selected for reversed phase column chromatography under positive pressure and gradient elution with H2O:MeOH. Fractions purification by HPLC-DAD or normal phase column chromatography led to the isolation of one diketopiperazine, polyketides and steroids, which had their structural elucidation by UV, 1D and 2D NMR, and MS analyses. The polyketides isolated in this study include three aromatic macrolides (1 - 3): (3R,5R)-sonnerlactone and two sonnerlactone analogues: one novel compound and one novel as a natural product; the aromatic butenolide gymnoascolide A (4), and the antiviral tetralone 10-norparvulenone (7). Two steroids: ergosterol-5,8-endoperóxido-∆6,22 (5) and 22E-ergosta-7,22-dieno-3β,5,6-triol (6) were also isolated. They are structurally related, probably ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Este trabalho consistiu no estudo dos micro-organismos Sarocladium strictum (Ps-02) e Coniothyrium sp. (Ps-03) associados à macroalga vermelha Pyropia spiralis, coletada no litoral paulista. Os extratos foram obtidos em diferentes meios de cultivos: arroz, malte e Czapek, e induziram produção metabólica diversificada, conforme apontado pelas análises por CLAE-DAD e RMN de 1H, evidenciando que o perfil metabólico é dependente do meio de cultivo para estas linhagens. Os extratos e frações de Sarocladium strictum e Coniothyrium sp. foram avaliados em ensaios para atividade antifúngica, anticolinesterásica e citotóxica e apresentaram uma ou mais potenciais atividades. A fração Ps-03 A-ACN de Coniothyrium sp. apresentou atividade antifúngica e citotóxica, e foi selecionada para fracionamento por cromatografia em coluna sob pressão em modo reverso (C18) com eluição em gradiente H2O:MeOH. A purificação das frações por CLAE-DAD ou cromatografia flash em modo normal levou ao isolamento de uma dicetopiperazina, policetídeos e esteroides, que tiveram suas estruturas determinadas por análises na região do UV, RMN 1D e 2D, e por espectrometria de massas. Os policetídeos isolados neste estudo incluem três macrolídeos aromáticos (1 - 3): a (3R,5R)-sonnerlactona e dois análogos à sonnerlactona, sendo um inédito na literatura e outro, inédito como produto natural; o butenolídeo aromático gymnoascolídeo A (4), e a tetralona antiviral10-norparvulenona (7). Foram também obtidos os esteroides erg... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Os fungos endofíticos são microrganismos que vivem no interior de tecidos ou órgãos dos vegetais, sem causar danos aos seus hospedeiros. Dentre as inúmeras características desses microrganismos está o seu potencial biorremediador Este trabalho teve como objetivo a avaliação do potencial biorremediador do endófito Mucor sp. isolado de Eichhornia crassipes (Mart.) (Pontederiaceae), verificando a tolerância e capacidade de absorção do metal pesado cádmio (Cd), os efeitos desse metal na morfologia celular e no sistema de defesa antioxidante do fungo, e também o comportamento da planta modelo Solanum lycopersicum cultivar Calabash Rouge, inoculada com o endófito na presença do metal cádmio. Os resultados apresentados indicaram que um fungo endofítico do gênero Mucor, isolado da macrófita aquática E. crassipes, oriunda de uma lagoa contaminada com metais pesados, apresentou resistência a altas concentrações do metal cádmio. Este fungo apresentou uma modificação na sua morfologia em altas concentrações do metal, além de possuir a capacidade de reter este metal, tanto no interior do seu citoplasma, quanto em sua parede celular, o que pode estar ligada a mecanismos de desintoxicação e sequestro de metais relacionados à formação de complexos Cd-GSH. O mesmo fungo também apresentou um aumento na relação GSH/GSSG nos tratamentos com o metal. Os resultados ainda demonstraram que o estresse causado pelo metal induziu a ativação de enzimas antioxidantes SOD, CAT e GR no isolado endofitico. Além disso, este endófito, quando inoculado em plantas de tomate (Solanum lycopersicum), aumentou a capacidade de absorção do metal na parte aérea desta planta, além de promover crescimento da mesma, nos tratamentos sem o metal, Desta forma o isolado endofítico (CM3) Mucor sp. mostrou um potencial biorremediador, podendo ser utilizado como ferramenta para diminuir os danos causados a saúde humana e ao meio ambiente pelos metais pesados, principalmente o metal cadmio, e também na promoção de crescimento de plantas / Endophytic fungi live in the interior of plant tissues or organs, without causing harm to their hosts. Among several interesting characteristics of these microorganisms, some of them present a good potential for bioremediation. This study aimed at assessing the bioremediation potential of endophytic fungus Mucor sp. isolated from a Eichhornia crassipes (Mart.) (Pontederiaceae), analyzing chemical absorption ability and fungal tolerance to the heavy metal cadmium (Cd), besides testing the effects of cadmium on the cell morphology, the antioxidant defense system of the fungus, and the behavior of model plant (Solanum lycopersicum) variety Calabash Rouge inoculated with a spore suspension of Mucor sp. in the presence of cadmium. The results indicated that the endophytic fungus isolated from a Eichhornia crassipes (Mart.) plant located in a lagoon contaminated with heavy metals showed resistance to high concentrations of cadmium. The isolated fungus was identified as Mucor sp. The morphology studies demonstrated the occurrence of modifications on the fungus when in high concentrations of the metal. Furthermore, it was possible to verify that the fungus has a capacity to retain metal, both in the cytoplasm and cell wall. This aspect can be linked to detoxification and sequestration mechanisms of metals related to formation of Cd-GSH complexes, since this fungus also presented increase of GSH/GSSG ratio in the treatments with metal. The results also demonstrated that the stress caused by cadmium induces the activation of antioxidant enzymes SOD, CAT and GR in Mucor sp.. Moreover, the inoculation of this fungus in tomato plants increased the biosorption capacity of the cadmium in aerial parts of the plant, besides promoting its growth in the treatments without the metal. Thus the endophytic isolate (CM3) Mucor sp. presented a promising potential as a bioremediator, which can be used as a tool for reducing the damage caused by heavy metals, especially cadmium, to human health and environment

O agroresíduo mais importante gerado no Brasil é o bagaço da cana de açúcar e seu excedente pode ser utilizado para a produção de etanol celulósico. O objetivo desse trabalho foi bioprospectar e identificar genes que codificam para enzimas lignocelulósicas. Para tanto, aproximadamente 42 linhagens de actinomicetos endofíticos e de solo, passaram por dois tipos de triagem (meio sólido e molecular). Como resultado, a maioria das linhagens apresentou bom desempenho em teste em meio sólido. Nenhuma linhagem foi capaz de hidrolisar igualmente todos os substratos testados. Na triagem molecular, os resultados indicam que os genes para as enzimas estão presentes. Como conclusão pode-se considerar que os actinomicetos são potencialmente bons produtores de enzimas lignocelulolíticas, O material biológico é relativamente pouco estudado e não foram encontrados dados na literatura sobre o tema, mas são interessantes para estudos de obtenção de bioetanol e outros segmentos biotecnológicos. / The most important agro waste generated from Brazil\'s sugarcane bagasse and its surplus can be used to produce cellulose ethanol. The aim of this study was bioprospected and identify genes encoding for lignocellulosic enzymes. Therefore, a batch of about 42 strains of endophytic actinomycetes and soil, passed through two types of screening (soild medium and molecular). The results demonstrated that the majority of the analysed strains presented good results when tested on solid medium. The strains presented better results for a restricted number of substrates, but no strain was able to hydrolyse all substrates. With regards to the results of molecular screening, strains had amplicons, indicating that the genes for the enzymes are present. As a conclusion, it can be considered that the actinomycetes are potentially good producers of lignocellulolytic enzymes. The biological material is relatively poor studied and no literature data e regarding the subject were found, but they can be considered appealing to be studied in order to obtain bioethanol and other biotech segments.

The Rhizoctonia is a genus belonging to the Fungi Kingdom, whose representatives live in the soil and act as endophytes of various plants. Among the plants possessing this fungus, deserves the red-pepper tree (Schinus terebinthifolius Raddi), which is popularly used for different purposes, including inflammation. This work describes the antinociceptive and antiinflammatory activity of methanolic fraction obtained from the biomass of the endophytic fungus from Rhizoctonia solani. The methanolic fraction, when administered by intraperitoneal route, was able to reduce the nociception induced by acetic acid for a period of 8 h. In addition, the methanolic fraction increased the lag time measured in the model of thermal nociception, thus suggesting a possible central action. The same substance exhibited antinociceptive activity in formalin test in both phase, neurogenic and inflammatory. In search of a possible mechanism of action, we found that among the pharmacological tools used, only naloxan was able to restore the action of the methanolic fraction, thus suggesting that the substance acts via opioid receptor. In the search for a possible anti-inflammatory effect from this methanol fraction, we used the rat paw edema test and found that this fraction was able to significantly inhibit the paw edema induced by carrageenan and PGE2. Using histamine as an inducer of edema, we note that the methanolic fraction was also antiedematogenic. In this model, the reference drugs indomethacin and promethazine inhibited the edema formation. Together, our results show for the first time that the methanolic fraction obtained from the biomass of the endophytic fungus Rhizoctonia solani has a potent antinociceptive and anti-inflammatory. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A Rhizoctonia é um gênero pertencente ao Reino Fungi, cujos seus representantes habitam o solo e atuam como endofíticos de vários organismos vegetais. Dentre as plantas possuidoras deste fungo, merece destaque a aroeira-vermelha (Schinus terebinthifolius Raddi), que é utilizada popularmente para diferentes finalidades, incluindo inflamação. Este trabalho descreve a atividade antiinflamatória e antinociceptiva da fração metanólica obtida a partir da biomassa do fungo endofítico Rhizoctonia solani. A fração metanólica, quando administrado por via intraperitoneal, foi capaz de reduzir a nocicepção induzida pelo ácido acético por um período de 8 h. Além disso, a fração metanólica aumentou o tempo de latência avaliado no modelo de nocicepção térmica, sugerindo assim uma possível ação central. A mesma substância apresentou atividade antinociceptiva no ensaio de formalina, tanto na fase neurogênica quanto na fase inflamatória. Em busca de um possível mecanismo de ação, verificamos que dentre as ferramentas farmacológicas usadas, apenas a naloxona foi capaz de reverter à ação da fração metanólica, sugerindo assim que a substância age via receptor opióide. Estendendo as análises para uma possível ação antiinflamatória da fração metanólica, utilizamos o ensaio de edema de pata e verificamos que esta fração foi capaz de inibir de modo significativo o edema de pata induzido por carragenina e PGE2. Utilizando-se a histamina como indutor do edema, notamos que a fração metanólica também se mostrou antiedematogênica. Neste modelo, os fármacos de referência indometacina ou prometazina foram capazes de inibir a formação do edema. Juntos, nossos resultados mostram, pela primeira vez, que a fração metanólica obtida a partir da biomassa do fungo endofítico Rhizoctonia solani apresenta uma potente atividade antinociceptiva e antiinflamatória.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-09-05T12:34:31Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1390535 bytes, checksum: d9ba23ff906398ead21fa995e0392ba0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-05T12:34:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1390535 bytes, checksum: d9ba23ff906398ead21fa995e0392ba0 (MD5) Previous issue date: 2015-05-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os fungos endofíticos são micro-organismos que vivem no interior das plantas, colonizando os espaços intercelulares de todos os órgãos e tecidos, sem causar aparentemente qualquer dano ao hospedeiro. Alguns fungos endofíticos apresentam atividade antagonista a fitopatógenos, por meio da competição por nutrientes e espaço ou pela produção de antimicrobianos. Além de poderem exercer diversas funções importantes em benefício do hospedeiro, os fungos endofíticos são potencialmente úteis na agricultura e indústria como fonte de substâncias de interesse econômico, como enzimas, substâncias antimicrobianas entre outros compostos bioativos relacionados com o metabolismo fúngico. Estudos vêm demostrando que a planta Glycine max representa um reservatório para espécies fúngicas endofíticas, incluindo decompositoras, produtoras de compostos bioativos, biocontroladoras de patógenos e espécies fitopatogênicas. O presente trabalho teve como objetivos: (I) isolar fungos endofíticos de folhas e raízes de G. max, identificá-los por meio do ITS-PCR, que correspondente ao sequenciamento dos espaçadores de transcrito interno (ITS) e por taxonomia morfológica; (II) estudar a diversidade dos fungos isolados em meio de cultura e por meio de eletroforese em gel de gradiente desnaturante (DGGE); (III) avaliar a atividade de fungos biocontroladores isolados de G. max contra fitopatógenos selecionados (Phomopsis sp., Sclerotinia sclerotorium, Fusarium oxysporium, Fusarium solani e Colletotrichum trucatum); (IV) extrair os metabólitos de um fungo endofítico selecionado no teste de biocontrole de fitopatógenos (Guignardia mangiferae) e analisar os compostos antimicrobianos por meio de fracionamento em coluna de sílica gel; (V) avaliar as diferenças existentes entre isolados do fungo endofítico G. mangiferae coletados de dois diferentes hospedeiros (G. max e Vaccinium virgatum) e regiões geográficas (Brasil e Nova Zelandia) em relação ao perfil metabólico e metaboloma. O trabalho foi iniciado com o isolamento de fungos endofíticos de G. max, que foram caracterizados com base em características morfológicas e moleculares (regiões ribossomais ITS1, 5.8 e ITS2). Foram isolados 229 fungos de G. max, sendo 187 isolados nas folhas e 42 nas raízes. Fungos como Ampelomyces sp., Cladosporium cladosporioides, Colletotricum gloeosporioides, Diaporthe helianthi, G. mangiferae, Phoma sp. foram isolados mais frequentemente das folhas, enquanto que nas raízes houve predominância dos fungos F. oxysporum, F. solani e Fusarium sp. Na análise dos fungos isolados, os índices de riqueza correspondentes ao índice de Simpson, Shannon e equitabilidade apresentaram os maiores valores para as folhas em relação às raízes, enquanto o índice de dominância foi maior nas raízes. Entretanto, a avaliação por meio do perfil de bandas gerados por meio da técnica PCR-DGGE, indicou que a riqueza era maior nas raízes do que nas folhas. Por meio dos testes de cultura pareada entre os fungos endofíticos isolados de G. max e fungos fitopatogênicos, foi observado que 38, 20% dos isolados inibiram o crescimento de um ou mais fitopatógenos, sendo um isolado da espécie G. mangiferae capaz de inibir o crescimento de S. sclerotorium e Phomopsis sp. O Fungo G. mangiferae foi então selecionado para a análise de seus metabólitos e após a extração metabólica, a atividade antifúngica de G. mangiferae foi perdida. Entretanto foi constatada atividade antibacteriana contra Staphylococcus aureus e Lactococcus lactis. Essa fração contendo atividade antibacteriana foi analisada por LC-MS e não foram detectadas massas moleculares específicas para compostos antibacterianos já descritos e isolados de G. mangiferae (ácido guignárdico e guignardone I). Na análise de perfil metabólico e metaboloma por meio de GC-MS e LC-MS entre os dois isolados de G. mangiferae, isolados de diferentes hospedeiros e regiões geográficas, variações metabólicas foram verificadas entre os dois isolados, tanto pela análise dos cromatogramas de íons quanto nos compostos detectados e por meio da análise dos componentes principais. Por meio do perfil metabólico e intensidade relativa de cada íon específico detectado entre os dois isolados da espécie G. mangiferae, foi possível verificar que o fungo F75 (G. max, Brasil) produziu em maior quantidade o hormônio vegetal GABA e 2,3-butanodiol (composto usado na produção de borracha sintética, solventes e drogas farmacêuticas), enquanto o isolado ICMP 15453(V. virgatum, Nova Zelândia) apresentou uma maior produção para o antifúngico benzofurano. Além disso, foi detectado uma grande quantidade de ácido fumárico e málico em ambos os isolados. Esses resultados demonstram que existe uma grande diversidade na comunidade fúngica endofítica associada a G. max e que alguns dentre os fungos endofíticos são potencialmente promissores como controladores de fungos fitopatógenos e produtores de compostos antimicrobianos, bioativos e de interesse industrial. Além disso, foi verificado que a mesma espécie isolada de hospedeiros e regiões diferentes apresenta variações em seus metabolismos. / The endophytic fungi are microorganisms that live inside the plants, colonizing the intercellular spaces of all organs and tissues, without apparently causing any damage to the host. Some endophytic fungi show activity as phytopathogens controller, through competition for nutrients and space or for the production of antibiotics. In addition fungi perform several important functions to the host, the endophytic fungi are potentially useful in agriculture and industry to become a viable alternative for obtaining substances of economic interest, such as enzymes, antibiotics, and other bioactive compounds related to the fungal metabolism. Studies have demonstrated that plant Glycine max is a reservoir for endophytic fungal species and between these species there are decomposers, producers of bioactive compounds, biocontrollers of pathogens and phytopathogenic species. This study aimed to (I) isolate endophytic fungi G. max leaves and roots, identify them by ITS-PCR, which corresponds to the internal transcribed spaces (ITS) and morphological taxonomy; (II) to study the diversity of fungi isolated in culture medium and by denaturing gradient gel elecrophoresis (DGGE); (III) to evaluate the activity of G. max isolated biocontrollers fungi against phytopathogens (Phomopsis sp., Sclerotinia sclerotorium, Fusarium oxysporium, Fusarium solani and Colletotrichum trucatum); (IV) to extract metabolites of the endophytic fungus selected in biocontrol of phytopathogens test (Guignardia mangiferae) and to analyze the antimicrobial compounds by fractionation on silica gel column; (V) to evaluate the differences between isolates of endophytic fungus G. mangiferae collected from different hosts (G. max and Vaccinium virgatum) and geographical regions (Brazil and New Zealand) in relation to the metabolic profile and metabolome. The study was initiated with the isolation of endophytic fungi from G. max, which were characterized based on morphological and molecular characteristics (ribosomal regions ITS1, 5.8 and ITS2). 229 fungi were isolated from G. max, 187 being isolated in leaves and 42 in roots. Fungi as Ampelomyces sp., Cladosporium cladosporioides, Colletotricum gloeosporioides, Diaporthe helianthi, G.mangiferae and Phoma sp. were more frequently isolated from the leaves while the roots predominated fungi like F. oxysporum, F. solani and Fusarium sp. In the analysis of fungi isolated, the richness, Simpson, Shannon and equitability indeces showed the highest values for the leaves in relation to the roots, while the dominance indices were higher in the roots. However, the evaluation through band profile generated by PCR-DGGE technique showed that the richness has been higher in roots than in leaves. Through the paired culture tests between endophytic fungi isolated from G. max and phytopathogenic fungi it was observed that 38.20% were able to inhibit the growth of phytopathogens, one isolated from the species G. mangiferae was able to inhibit the growth of S. sclerotorium and Phomopsis sp. The fungus G. mangiferae was selected for the analysis of metabolites and after the metabolic extraction, the antifungal activity of G. mangiferae was lost. However it was detected antibacterial activity against Staphylococcus aureus and Lactococcus lactis. This fraction containing antibacterial activity was analyzed by LC-MS and specific compounds described and isolated from G. mangiferae (guignardic acid and guignardone I) have not been detected in antibacterial fraction. In the metabolic profile and metabolome analysis by GC-MS and LC-MS between the two isolates of G. mangiferae isolated from different hosts and geographic regions, metabolic changes were observed between the two isolated both through the ion chromatograms and the principal components analysis. Through the metabolic profile and relative intensity of each specific ions detected between two isolates species of the G. mangiferae, the fungus F75 (G. max, Brazil) produced the largest amount of plant hormone GABA and 2,3-butanediol (compound used in synthetic rubber production, solvents and pharmaceutical drugs) while ICMP 15453 (V. virgatum, New Zealand) isolate had a higher production for the antifungal benzofuran. In addition, has been detected a large production of fumaric and malic acid in both isolates. These results demonstrate that there is a great diversity in fungal community associated with G. max and that these endophytic fungi are potentially promising as biocontrollers of phytopathogens and producers of antimicrobial and bioactive compounds. In addition, we find that the same species isolated from different hosts and regions have variations in their metabolisms.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:20:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseAQLS.pdf: 12035597 bytes, checksum: 9708ca94fb3128572883e445067600b8 (MD5) Previous issue date: 2007-12-11 / The plant Murraya paniculata is native in Asia where its root barks have produced the contraceptive and hormonal alkaloid yuehchukene. In Brazilian specimens no alkaloid was detected. This had inspired new researches about the microorganisms that interact with it in Brazil, including the present work. Therefore, 1711 endophytic microorganisms were isolated from four host plants, in São Paulo State, and the seasonal colonization indexes, the microbial frequencies and the specificities of the identified groups per tissues (microhabitats) were verified. Among the obtained endophytes, 1061 were filamentous fungi and 650 were bacteria, with 62% and 38% of frequency and 33% and 20% of colonization index, respectively. The colonization indexes of the bacteria in comparison to the of fungi were lower in all gatherings and hosts, principally for leaves that, had shown the bigger frequency for the fungi and the smaller for the bacteria. Fungi were clustered in 20 morphological groups, 15 identified to genus level and five unknown, including two Mycelia sterilia. The recognized genera were Fusarium, Colletotrichum and its teleomorphs Giberella and Glomerella respectively, Trichoderma, Phomopsis, Paecilomyces, Penicillium, Aspergillus, Epicoccum, Pestalotiopsis, Alternaria, Xylaria, Nigrospora and Guignardia and the unknown were named A-E groups. The more frequent genera were rich in diversity, according to morphological and molecular data. A more diversity of fungi genera were verified in the winter (17) and a less in the spring (9) as the endophytic fungi were smaller in quantity in the summer (44.7%) and greater in the autumn (77.7%). From a sample of 59 isolates and six fungi as prototypes genomic DNAs were obtained and their ITS-1 regions were sequenced. The unknown strain B (Fed) had sequenced its 5.8s and ITS-2 regions. 21 species were identified by their ITS-1 regions and two others were hypothesized as novelty: one Trichoderma and the Fed that all morphological and chemotaxonomic studies appoint as a new species. Trichoderma associated to M. paniculata were in majority from barks and had showed great diversity of species (9). It was evaluated too the potential of the endophytes from host for bioactive metabolite production. The more promising groups for extracellular substances were the fungi Penicillium, with bactericidal and antiprotozoal actions, Pestalotiopsis, active against Candida, and Trichoderma, with fungicidal and bactericidal activities. For Fed it was noted its intracellular metabolites as strong bactericidal and its volatiles as anti-fungi. By looking for the active principles of those microorganisms, from Penicillium citrinum the citrinin and an undetermined alkaloid were obtained and from Trichoderma koningii 13 metabolites, including four koninginins related to those biological activities observed were identified. From Fed-3, 10 substances were obtained, seven fixed and three volatile, including a novel manosil guaiane type sesquiterpene and the new, as natural substances, 3-Hydroxy-5-phenylmethyl- (3S,5R)-b10-O-tetrahydrofuran-2-one and chloroacetonitrile. The chloroacetonitrile was suggested as the active principle of the Fed s volatiles. This work was important to reveal the diversity of the endophytes from Brasilian M. paniculata, the high variability of their more frequent genera, two possible novel species and the potential of them to produce bioactive and new metabolites. This work is hoped to contribute for understanding the endophytic microorganism biodiversity as well as their chemical and biotechnological potential. / A planta Murraya paniculata é de origem asiática e em seu continente de origem foi isolado, das cascas das raízes, o alcalóide yuehchukeno que apresenta atividade anticoncepcional e hormonal. Em espécimes brasileiros nenhum alcalóide foi detectado, o que inspirou novas pesquisas envolvendo o estudo dos microrganismos que interagem com esta, incluindo o presente trabalho. Assim, foram isolados 1.711 microrganismos endofíticos de quatro hospedeiras, no estado de São Paulo, verificando-se os índices de colonização sazonal, a freqüência e a especificidade dos grupos identificados por tecidos (micro-habitat). Dos isolados, 1.061 eram fungos filamentosos e 650 eram bactérias, com freqüências de 62% e 38% e índices de colonização de 33% e 20%, respectivamente. Os menores índices de colonização foram observados para as bactérias em todas as coletas, principalmente nas folhas que apresentaram a maior freqüência para os fungos. Os fungos endofíticos foram classificados em 20 grupos morfológicos, 15 identificados ao nível de gênero e cinco desconhecidos, sendo dois Micelia sterilia. Os gêneros identificados foram Fusarium, Colletotrichum e seus telemorfos Giberella e Glomerella rescpectivamente, Trichoderma, Phomopsis, Paecilomyces, Penicillium, Aspergillus, Epicoccum, Pestalotiopsis, Alternaria, Xylaria, Nigrospora e Guignardia e os não identificados foram denominados como grupos A-E. Foi também detectada grande diversidade dentro dos gêneros mais freqüentes, pela morfologia e por marcadores moleculares. Foi verificada maior diversidade de gêneros de fungos no inverno (17) que na primavera (9). A população de fungos endofíticos foi menor no verão (44,7%) em contraste com o outono (77,7%). De uma amostragem de 59 isolados e seis controles foram extraídos os DNAs genômicos e seqüenciadas as regiões ITS-1. Para a linhagem indeterminada B (Fed) foi sequenciada a região 5,8s e a ITS-2. Foram identificadas 21 espécies pela região ITS-1 e detectadas duas possíveis espécies novas: uma de Trichoderma e o Fed cujos estudos morfológicos e quimiotaxonômicos apóiam esta hipótese. Os Trichoderma associados a M. paniculata foram isolados principalmente das cascas e apresentaram 9 espécies, sendo uma indeterminada. Foi também avaliado o potencial para produção de substâncias bioativas de endófitos. Os grupos mais promissores para a produção de substâncias extracelulares foram os dos fungos Penicillium com ação bactericida e anti-protozoária, Pestalotiopsis candicida e Trichoderma fungicida e bactericida. Fed com substâncias intracelulares de forte ação bactericida e de voláteis fungicidas. Buscou-se ainda o isolamento dos princípios ativos tendo sido isolados de Penicillium citrinum a citrinina e um alcalóide indeterminado, de Trichoderma koningii 13 substâncias, das quais quatro koningininas relacionadas às atividades biológicas detectadas. De Fed-3 foram identificadas 10 substâncias, sete fixas e três voláteis, incluindo um sesquiterpeno guaiano manosilado inédito e as substâncias 3-Hidróxi- 5-fenilmetil-(3S,5R)-b10-O-tetrahidrofuran-2-ona e cloroacetonitrila, isoladas pela primeira vez de fonte natural. A esta última é sugerida a ação fungicida dos voláteis. Esta pesquisa foi oportuna ao revelar a diversidade de microrganismos associados à hospedeira, a alta variabilidade entre e dentre os gêneros, incluindo duas possíveis novas espécies, e o potencial na produção de moléculas bioativas e inéditas. Espera-se ter contribuído para o conhecimento da biodiversidade dos microrganismos endofíticos e do potencial químico e biotecnológicos que eles representam.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:21:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissPQCN.pdf: 1591126 bytes, checksum: 47e87d1e295d07b8d7e7495ed953e78b (MD5) Previous issue date: 2002-09-27 / The tropical palm pupunha (Bactris gasipaes Kunth) was domesticated by Amerindians and is cultivated in several countries. In Brazil, the interest is in the agribusiness for heart-of-palm production, although the fruits nutritional value is also interesting. Endophytic microorganisms were isolated from fruit fragments of 18 plants using BDA and PDA (pupunha pulp-dextrose-agar) in the absence of light at 18ºC. In fragments of mesocarp, endocarp and endosperm the presence of endophytic bacteria, yeast and filamentous fungi was observed. The fungal isolates were identified as: Thielaviopsis paradoxa 36.4%, Ceratocystis paradoxa 17.1%, Phomopsis sp. 10.4%, Fusarium sp. 9.7% and Penicillium sp. 2,0%. The infection rate was highest in the mesocarp with 47.7%. More than one isolate was colonizing pupunha fruits in the same plant and in all plants investigated there were endophytes. C. paradoxa showed specificity for mesocarp while T. paradoxa for endocarp and endosperm. T. paradoxa was the most frequent isolate, and was chosen for molecular analysis. The DNA from 22 endophytes was extracted with CTAB and liquid nitrogen. A fragment with 1600 bp was amplified from rDNA by PCR and the purified amplification product was sequenced. The 22 samples had been submitted to the GenBank and all had presented greater similarity with access C. paradoxa (AF043607). The alignment among the 22 endophytes showed little variability among them. The samples were submitted to the TCS program, where gaps were considered as a fifth character, resulting in the identification of nine haplotypes. Among these only two were found in more than one individual. The greatest genetic variability was among the endosperm isolates. The PAUP 4.0 Program, utilizing the distance p method not corrected, was used to obtain a distance matrix and a parsimonious tree by neighbor-joining, with a length of 139 steps. The estimate of the transition/transvertion rate was 1.2, and the base proportions were 27.9% for adenine, 21.5% for cytosine, 21.5% for guanine and 29.1% for thymine. The proportion of invariable sites was 0.476 and the parameter gamma was 0.57; CI=0.897 and RI=0.976. There was little genetic divergence among isolates. The taxons topology was estimated by neighbor-joining, using a 1000 replication bootstrap. The tree was rooted with two outgroups, both of Chalara elegans (AF275509 e AF275482). Three major groups were formed, with one group containing C. paradoxa (AF043607) with all T. paradoxa isolates. No specific groups were formed according to the fragment sampled although some haplotypes from the endocarp and endosperm were grouped closely together. The molecular analysis confirmed the identification of T. paradoxa made from reproductive structures. / A palmeira tropical pupunheira (Bactris gasipaes Kunth) foi domesticada pelos ameríndios e atualmente é cultivada em diversos países. No Brasil possui interesse agroeconômico principalmente para produção de palmito; além disso, o valor nutricional de seu fruto é bastante valorizado. Foi realizado o isolamento de microrganismos endofíticos de fragmentos de frutos de 18 pupunheiras, em meios BDA e PDA (polpa de pupunha-dextrose-ágar) em ausência de luz a 18ºC. A partir de fragmentos do mesocarpo, endocarpo e amêndoa foi observada a presença dos microrganismos endofíticos: bactérias, leveduras e fungos filamentosos. Foram identificados os seguintes táxons: Thielaviopsis paradoxa apresentou freqüência de isolamento de 36,4%, Ceratocystis paradoxa com 17,1%, Phomopsis sp. com 10,4%, Fusarium sp. com 9,7% e Penicillium sp. com 2,0% e o maior índice de infecção foi apresentado pelo mesocarpo com 47,7%. Mais de uma espécie estava colonizando frutos de pupunha em uma mesma planta e em todas as plantas investigadas havia endófitos. C. paradoxa apresentou especificidade pelo mesocarpo enquanto T. paradoxa pelo endocarpo e amêndoa. Por ser o isolado mais frequente T. paradoxa foi escolhido para análise molecular. O DNA de 22 endófitos foi extraído com CTAB e nitrogênio líquido. Um fragmento com 1600 pb foi amplificado a partir do rDNA pela técnica de PCR. A partir da purificação do produto amplificado, foi obtido o sequenciamento de parte da região espaçadora ITS1, ITS2 e gene 5,8S completos, e parte da subunidade maior 28S. As 22 amostras foram submetidas ao GenBank e todas apresentaram maior semelhança com o acesso C. paradoxa (AF043607). O alinhamento realizado entre os 22 endófitos demonstrou pouca variabilidade entre eles. As amostras foram então submetidas ao Programa TCS, onde os gaps foram considerados como um quinto caracter, resultando na identificação de nove haplótipos. Dentre estes somente dois apresentaram mais de um indivíduo e a maior variabilidade genética foi entre os isolados da amêndoa. Por meio do Programa PAUP 4.0, utilizando o método de distância p não corrigida, foram obtidas uma matriz de distância e uma árvore parcimoniosa pelo método agrupamento de vizinhos, com tamanho de 139 passos. A estimativa da taxa de transição/transversão foi de 1,2 e a proporção de bases foi de 27,9% para adenina, 21,5% para citosina, 21,5% para guanina e 29,1% para timina. A proporção de sítios invariáveis foi de 0,476 e o parâmetro gama foi 0,57. O Índice de Consistência foi 0,897 e o de Retenção de 0,976. A matriz demonstrou pouca divergência genética entre os isolados. A topologia dos táxons foi estimada pelo agrupamento de vizinhos, com aplicação de bootstrap com 1000 repetições. A árvore foi enraizada a partir de dois grupos externos, ambos da espécie Chalara elegans (AF275509 e AF275482). Três grupos maiores foram formados, sendo que C. paradoxa (AF043607) originou um grupo com todos os isolados de T. paradoxa. Não houve a formação de grupos específicos por fragmento de isolamento, entretanto, alguns haplótipos isolados do endocarpo e amêndoa foram agrupados juntos. A análise molecular ratificou a identificação realizada por meio das estruturas de reprodução de T. paradoxa.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DoutRMGS.pdf: 15258875 bytes, checksum: b9c0d83986b9c6afa772cbed4e891474 (MD5) Previous issue date: 2003-11-21 / From healthy tissues of M. azedarach, 59 isolates of endophytic fungi were obtained, representing eight genera (one Ascomycetes, one Basidiomycetes and six Hyphomycetes). Genera Aspergillus and Penicillium were the most found in this present study. Extracts of two fungal strains, Penicillium sp e Fusarium moniliforme were investigated chemically. This investigation resulted in the isolation of 34 pure compounds. Three were obtained from F. moniliforme: two depsidipeptides (bassiatin and a new natural product) and the ergosterol peroxide. From the Penicillium sp were isolated 10 novel meroterpenes (preaustinoid A, preaustinoid B, preaustinoid A2, preaustinoid A1, austinolide, preaustinoid B1, isoaustinone, austinoneol, preaustinoid B2, and preaustinoid A3), three known meroterpenes(acetoxydehydroaustin, dehydroaustin, and neoaustin). The other two meroterpenes are still to be identified. In addition, it has been found five lignans compounds (two were identified as novel natural products), six alkaloids (three of them identified as verruculogen, Tr-2 and its isomer), two lactones derivatives (penicillic acid and dehidropenicillic acid), one nucleoside (uridine) and two poliols (eritritol and mannitol). Some extracts and fractions from these two microorganisms were submitted to biological assays (antibacterial and insecticidal). The meroterpene dehydroaustin showed a great insecticidal activity against the mosquito Aedes aegyptii. An analytical strategy, based on liquid-chromatography-mass spectrometry hyphenation was established for the comparison of the secondary metabolites composition of the host plant and the fungus Penicillium sp. This methodology had the meroterpenes and limonoids from M. azedarach as targets in order to compare the metabolism between these two associated organisms. Liquid chromatography-mass spectrometry methodology allowed the standard meroterpenes identification in the extracts derived from this microorganism cultivated on rice and maize, as well as, other metabolites, verruculogen, uridine and a new lignan. Gas chromatography-mass spectrometry analysis supplied the apolar constituents identification of the fungus on distinct substrates. Biogenetics studies involving molecular biology related to meroterpenes were carried out using the tetraketide precursor 3,5 dimethyl orsellinic acid. As a result of this, were found three related genes to polyketides (non-reduced, partially reduced, and highly modified) and C-methyltransferase gene. It suggests a relationship between these genes and the meroterpenoid production. Further studies should be carried out in order to investigate this relation. / Dos tecidos sadios de M. azedarach foram obtidos 59 isolados de fungos endofíticos, representando oito gêneros (um Ascomycetes, um Basidiomycetes e seis Hyphomycetes), sendo Aspergillus e Penicillium os mais encontrados neste estudo. Os extratos de dois fungos, Penicillium sp e Fusarium moniliforme foram investigados quimicamente. Essa investigação resultou no isolamento de 34 compostos. Três deles foram obtidos de F. moniliforme: dois depsidipeptídeos (bassiatina e um novo produto natural) e o peróxido de ergosterol. Dos extratos de Penicillium sp foram isolados 10 meroterpenos de estruturas inéditas (preaustinóide A, preaustinóide B, preaustinóide A2, preaustinóide A1, austinolídeo, preaustinóide B1, isoaustinona, austinoneol, preaustinóide B2 e preaustinóide A3), três já descritos na literatura (acetoxidehidroaustina, dehidroaustina e neoaustina) e dois meroterpenos em identificação. Também foram isoladas cinco lignanas (duas foram identificadas como novos produtos naturais), seis alcalóides (três identificados como verruculogenina, TR-2 e seu isômero), duas lactonas (ácido penicílico e ácido desidropenicílico), um nucleosídeo (uridina) e dois polióis (eritritol e manitol). Alguns extratos e frações desses dois microrganismos foram submetidos a ensaios biológicos (antibacteriano e inseticida) e o meroterpeno dehidroaustina destacou-se por sua atividade contra as larvas do mosquito Aedes aegyptii. Outros estudos paralelos foram realizados com o fungo Penicillium sp, como o desenvolvimento de metodologias de análises por técnicas hifenadas a espectrometria de massas para a análise dos extratos oriundos do cultivo para averiguação da produção dos metabólitos secundários frente a um determinado substrato. Os métodos utilizando cromatografia líquida acoplada a espectrometria de massas permitiram a identificação dos meroterpenos utilizados como padrões, bem como os metabólitos verruculogenina, uridina e a lignana nos extratos desse microrganismo cultivado em arroz e milho. Adicionalmente foi realizado o estudo dos limonóides nos extratos a partir dos tecidos de M. azedarach por estas metodologias, com o objetivo de comparar o perfil metabólico dos dois organismos associados. As análises realizadas por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas permitiram a identificação dos constituintes apolares do fungo cultivado na presença de diferentes substratos. Os estudos biogenéticos envolvendo biologia molecular dos meroterpenos foram realizados com o tetracetídeo precursor, o ácido 3,5-dimetilorselínico. Como resultado, foram encontrados três genes relacionados a policetídeos não reduzidos, parcialmente reduzidos e totalmente modificados e um gene que expressa a produção das enzimas C-metiltransferases, sugerindo uma possível relação desses genes na produção de meroterpenos, a qual dever ser constatada através da continuidade deste trabalho, agora envolvendo ambos os precursores policetídico e terpenoídico dessa classe de substâncias.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2697.pdf: 5379086 bytes, checksum: 5f63f672d07f64a60a5a807ad123c4ca (MD5) Previous issue date: 2009-11-27 / Universidade Federal de Minas Gerais / The endophytic microorganisms Penicillium griseoroseum, Penicillium brasilianum, Aspergillus flavus e Aspergillus aculeatus have shown to be very efficient in order to perform the most diferenciated biotransformation reactions. The fungi Penicillium griseoroseum has presented an elevated desmethylation selectivity of the caffeine substrate besides the desmethylation of the 2 ,4 ,6 - trimethoxyacetophenone. More complex chemical modifications as the formation of the C-C bond (in the flavanoid 5,7,3 ,4 ,5 -pentamethoxyflavanone) and chloration were also observed with this microorganisms. Yet when explored with flavonoids such as the naringenin and hesperetin, their respective chalcone and, with the glicosylated flavonoid the fungi has also shown itself active. Besides that, the oxidative capability of the Penicillium brasilianum e Aspergillus flavus fungi has been explored with the 1 indanone substrate. Both fungi have performed the Baeyer-Villiger oxidation reaction and the hidroxylation as well. Therefore, when testing glicosylated flavonoids with the fungi Aspergillus flavus their complete degradation was obtained, but with the respective methoxylated substrates no transformation has been obtained. The Aspergillus aculeatus fungi was explored concerning its capability of dimerizing substances. This way, the used substrates were the phenolics 2-naphthol, 1-naphthol e 1- naphthilamine compounds. As a biotransformation product a new reaction was obtained, a Fries rearrangement that has originated the adition of the ketil group to all tested substrates. / Os micro-organismos endofíticos Penicillium griseoroseum, Penicillium brasilianum, Aspergillus flavus e Aspergillus aculeatus se mostraram bastante eficientes para a realização das mais diferenciadas reações de biotransformação. O fungo Penicillium griseoroseum apresentou elevada seletividade de desmetilação do substrato cafeína além da desmetilação da 2 ,4 ,6 -trimetoxiacetofenona. Modificações químicas mais complexas como formação de ligação C-C ( no flavanóide 5,7,3 ,4 ,5 -pentametoxiflavanona) e cloração também foram observadas com este micro-organismo. Ainda quando explorado com flavonóides como naringenina e hesperetina, obteve-se suas respectivas chalconas e, com o flavonóide glicosilado o fungo também se mostrou ativo. Por outro lado explorou-se a capacidade oxidativa dos fungos Penicillium brasilianum e Aspergillus flavus com o substrato 1-indanona. Ambos os fungos realizaram tanto a reação de oxidação de Baeyer-Villiger quanto hidroxilação. No entanto ao se testar flavonóides glicosilados com o fungo Aspergillus flavus obteve-se a degradação completa dos mesmos, porém com os respectivos substratos metoxilados nenhuma transformação foi obtida. O fungo Aspergillus aculeatus por sua vez foi explorado quanto a sua capacidade de dimerizar substâncias. Dessa forma os substratos utilizados foram os compostos fenólicos 2-naftol, 1- naftol e 1-naftilamina. Como produto de biotransformação foi obtida uma nova reação, um rearranjo de Fries que originou a adição do grupo cetil em todos os substratos testados.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Retido.pdf: 19733 bytes, checksum: 6aad255badc436a06364517de2344ab6 (MD5) Previous issue date: 2014-03-31 / Universidade Federal de Minas Gerais / The project "Metabolic, enzymatic and genetic studies of the endophytic fungus P. brasilianum" resulted in biosynthetic studies of bisphenylpropanoid amides, the brasilimides, confirming the origin of these substances via phenylpropanoid biosynthesis pathway, very unusual in fungi. PAL activity, the first enzyme involved in this biosynthetic route was successfully evaluated and the conditions of PAL production by P. brasilianum were optimized (culture medium and induction of PAL adding Phe to the culture), and the incubation conditions of the enzymatic reaction. The specificity of the PAL enzyme was studied, and the enzyme showed activity toward all substrates tested, including acting as TAL (tyrosine ammonia lyase). In vivo studies throught the addition of different substrates lead to N-acetylation confirmed by spectroscopy data. The genome of the fungus P. brasilianum was sequenced, and extensive studies through bioinformatics lead to the gene encoding PAL enzyme. From molecular biology studies, the enzyme was cloned and expressed as recombinant PAL fused to a SUMO protein and a his-tag at the N- terminus of the protein in pETSUMO vector expressed in E. coli BL21 (DE3) to obtain the best conditions for enzyme overexpression in its soluble form. The purification process of the recombinant enzyme was studied from a single purification step (affinity chromatography) by pH gradient elution, obtaining a high degree of purity confirmed by one-dimensional electrophoresis. The pure recombinant PAL enzyme obtained was characterized by MS and biochemically yielding Km values of 4,8 mM. Recent studies seem to point out that there is a relationship between the production of brasiliamides when the fungus is subjected to stress conditions. The PAL enzyme appears to be involved in defense mechanisms in this fungus, as has been described for plants. / O projeto "Estudos metabólicos, enzimáticos e genéticos do fungo endofítico P. brasilianum" tratou de investigações biossintéticas das amidas bisfenilpropanoídicas, as brasiliamidas, confirmando a origem fenilpropanoídica destas substâncias, muito incomum em fungos. A atividade da enzima Fenilalanina amônia-liase, primeira da rota biossintética, foi avaliada pela primeira vez no fungo em estudo, e as condições da produção de PAL por P. brasilianum foram otimizadas (meio de cultivo e indução ao adicionar fenilalanina ao cultivo), assim como as condições de incubação da reação enzimática. A especificidade da enzima foi determinada a qual se apresentou altamente promíscua em todos os substratos testados, inclusive atuando como TAL (tirosina amônia-liase). In vivo, a adição de diferentes precursores ao meio de cultivo levou a N-acetilação destes confirmado por dados espectroscópicos. O genoma do fungo P. brasilianum foi sequenciado, e através de extensos estudos de bioinformática pode-se determinar o gene que codifica a enzima PAL. A partir de estudos de biologia molecular foi possível clonar e expressar a enzima PAL recombinante fusionada a uma proteína SUMO e uma cauda polihis no N-terminal da proteína em vetor pETSUMO expresso em E. coli BL21(DE3) obtendo-se, dessa maneira, as melhores condições para superexpressão enzimática na forma solúvel. O processo de purificação da enzima recombinante foi estudado a partir de um único passo de purificação (coluna de afinidade) por gradiente de pH, obtendo alto grau de pureza comprovado através de eletroforese monodimensional. A enzima PAL recombinante pura obtida foi caracterizada por MS e bioquimicamente obtendose valores de Km de 4,8 mM. Estudos parecem deixar claro que exista uma relação entre a produção de brasiliamida A quando o fungo é submetido a situações de estresse, seguindo mesmo comportamento relatado em plantas e, portanto, a enzima PAL parece estar envolvida em mecanismos de defesa neste fungo.