Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos são tóxicos e/ou genotóxicos para diversos organismos marinhos e a toxicidade de muitos deles aumenta consideravelmente quando expostos à radiação ultravioleta artificial ou natural. O presente estudo visou avaliar a fototoxicidade do antraceno sobre a mortalidade e o dano ao DNA, segundo o ensaio cometa, de juvenis de pampos da espécie Trachinotus carolinus. Os peixes foram previamente expostos ao antraceno por 24 horas no escuro nas concentrações de 8, 16 e 32µg/L. e então transferidos para a água limpa e expostos à luz de lâmpadas fluorescentes ou à radiação ultravioleta B artificial (RUVB-35µW/cm2). Grupos controle (água e solvente) foram submetidos às mesmas condições experimentais. As exposições na ausência da radiação ultravioleta foram realizadas por períodos cumulativos de 10, 20 e 30h (5h/dia). Para as exposições à RUVB foram utilizados períodos desde 2 até 10h. Na ausência de radiação ultravioleta o antraceno não revelou ser tóxico, mas sua genotoxicidade, medida como danos ao DNA, apresenta resposta dose-dependente. A RUVB é letal para pampos. A exposição ao antraceno seguida de 2h de incidência de RUVB acelera a morte dos peixes em relação à mortalidade dos animais não contaminados. Este resultado revelou a fototoxicidade do antraceno para a espécie. O ensaio cometa pode ser considerado uma ferramenta sensível e útil para avaliar o efeito genotóxico de HPAs em peixes marinhos costeiros. / Polycyclic aromatic hydrocarbons are toxic and/or genotoxic to a variety of marine organisms and under solar or artificial ultraviolet radiation acute toxicity of many of them can be substantially enhanced. The aim of the present study was to examine the effect of the phototoxicity of anthracene on the mortality and damage to the DNA, assessed by the comet assay, of juveniles of Florida pompanos, Trachinotus carolinus. The fish were pre-contaminated in the dark by three concentrations of 8, 16 and 32 µg/L of anthracene for 24 hours then transferred to clean seawater to be exposed to fluorescent light or to artificial ultraviolet B radiation (UVB - 35µW/cm2). Control groups (water and ethanol) were carried out in the same experimental conditions. The exposures to fluorescent light were carried out in cumulative periods of 10, 20 and 30 hours (5h/day). The exposures to UVB were conducted during periods of 2 to 10 hours. In the absence of ultraviolet radiation, the anthracene did not prove to be toxic, but its genotoxicity, evaluated as damage caused to the DNA, proved to be dose dependent. The UVB is lethal to Florida pompanos. The exposure of fish to the anthracene following UVB exposure for 2 hours resulted in earlier and higher mortality when compared to uncontaminated fish. These results indicated that anthracene is phototoxic to the pompanos. The comet assay can be considered a sensitive tool to evaluate the genotoxic effect of PAHs in coastal marine fish.

O aumento do conhecimento em relação aos danos provocados pela radiação solar, tanto na faixa do UVB quanto na faixa do UVA, o avanço nas tecnologias relacionadas ao produto e às formas de avaliação bem como a disponibilização de novas moléculas no mercado levaram ao aumento da qualidade da proteção proporcionada pelos fotoprotetores. Entretanto, ainda há preocupações em relação à segurança de alguns filtros solares devido a sua fotoinstabilidade e penetração cutânea. Dessa forma, torna-se necessário o desenvolvimento de novos filtros solares mais efetivos e seguros, que apresentem relevância científica e potencial de inovação. Assim, a presente pesquisa teve como objetivo desenvolver novos análogos ao filtro solar benzofenona-3 e determinar o seu potencial fotoprotetor por meio da avaliação da absorção UV e avaliação da fotoestabilidade, fototoxicidade e atividade antioxidante. Para tal, inicialmente seis análogos ao filtro solar químico benzofenona-3 foram sintetizados visando aumentar o tamanho da molécula e aumentar a sua absorção no UVA longo (340-400nm). Foram avaliados os espectros de absorção no UV e a fotodegradação dessas substâncias. A fototoxicidade das substâncias selecionadas foi avaliada por meio do uso de cultura de fibroblastos 3T3, para a determinação da viabilidade celular na presença e ausência da radiação. A atividade antioxidante das substâncias foi avaliada por meio da quimioluminescência gerada pela reação HRP-H2O2-luminol. Os resultados permitiram demonstrar a importância da relação entre a estrutura molecular dos compostos e sua absorção no UV. As moléculas benzofenona-3 fenil amino (B5) e o carbazol da benzofenona-3 fenil amino (B6) apresentaram maior absorção no UVA, longo e curto, e no UVB, quando comparadas com a molécula de partida (benzofenona-3). Apenas as substâncias que apresentavam ponte de hidrogênio intramolecular (B5 e B6) foram consideradas fotoestáveis. Somente a molécula B5 não apresentou potencial para fototoxicidade aguda. Além disso, essa molécula apresentou atividade antioxidante, o que sugere o seu grande potencial para utilização com filtro solar. / The increase of our knowledge of not only UVB but also UVA-induced damages, the advances on product and testing technologies as well as new sunscreen molecules leaded to and enhancement of quality of UV protection provided by topical sunscreens. However there are some safety concerns involving some UV-filters due to their photoinstability and skin penetration. Therefore it is necessary to develop new safer and more effective UV-filters, which also presents scientific relevance and innovation potential. Thus, the aim of the present research was to develop new analogues based on benzophenone-3, and to evaluate their photoprotective potential through their photostability, phototoxicity and antioxidant activity. For this purpose, firstly six new synthetic analogues based on benzophenone-3 were prepared in order to promote molecular weight enhancement as well as improve long-wave UVA absorption (340-400 nm). The UV absorption spectra and photodegradation of these compounds were also analyzed. Phototoxicity of selected compounds was evaluated by using 3T3 monolayer fibroblast culture to determine cell viability in the presence and absence of UVA radiation. The antioxidant activity was evaluated by HRP-H2O2-luminol induced chemiluminescence. The results showed that relationship between the molecular structure and UV absorption. Me molecules phenylamine benzophenone-3 (B5) and phenylamine benzophenone-3 carbazol (B6) showed higher short and long-wave UVA and UVB absorption, when compared to benzophenone-3. Only B5 and B6, which presented intermolecular hydrogen bond, were considered photostable. B5 did not present any acute phototoxicity potential; in addition it has antioxidant activity, which suggests its high UVfilter potential.

A necessidade de proteger a pele contra os raios ultravioleta (UV) é imprescindível, tendo em vista os efeitos deletérios gerados pelos mesmos. Compostos convencionais com atividade fotoprotetora sofrem interações, instabilidade e em sua maioria protegem contra os raios UVB. Poucos compostos apresentam proteção contra os raios UVA. No ambiente marinho, como nas algas marinhas, adversidades do ambiente relacionadas, principalmente, a exposição solar, aumentam as defesas naturais contra os raios UV por meio da produção de metabólitos secundários que podem absorver/refletir os raios solares, ou agir como antioxidantes. Tais moléculas podem ser produzidas pelas próprias algas ou pelos fungos endofíticos associados a elas. Assim, o presente estudo tem como objetivo investigar o potencial fotoprotetor de extratos, frações e substâncias isoladas dos fungos endofíticos Xylaria sp e Annulohypoxylon stygium, associados à alga vermelha Bostrychia radicans. Bem como de quatro espécies de algas da Antártica, Palmaria decipiens, Monostroma hariotii, Desmarestia anceps e a Gigartina skottsbergii. As algas da Antártica foram disponibilizadas pelo grupo do Prof. Dr. Pio Colepicolo Neto do IQ-USP e o cultivo dos fungos, a extração e o isolamento foram desenvolvidos em parceria com o Laboratório de Química Orgânica do Ambiente Marinho - NPPNS da FCFRP-USP. Os extratos e frações obtidos foram submetidos à análise dos espectros de absorção no UV e à fotodegradação. A seguir, os extratos e frações mais promissoras foram submetidos à avaliação da fototoxicidade em cultura de fibroblastos 3T3 para a determinação da viabilidade celular na presença e ausência da radiação, de acordo com o protocolo OECD TG 432. O fungo A. stygium apresentou frações com absorção no UVB, duas subfrações se mostraram não cito/fototóxicas e são provenientes de frações fotoestáveis. Destas subfrações, duas substâncias, ambas inéditas, foram isoladas e elucidadas por RMN H1, 1D, 2D, IV, ESI, e estas foram consideradas potenciais ativos para fotoproteção no UVB. O fungo Xylaria sp apresentou frações com absorção na região do UV, porém apenas uma, com absorção no UVB se mostrou fotoestável. Esta mesma fração foi considerada cito e fototóxica. Não foi possível identificar as duas substâncias isoladas pela baixa massa. Entretanto, um metabólito já isolado dessa linhagem anteriormente, o ácido gentísico, foi considerado não fototóxico, devendo ser melhor investigado quanto ao seu potencial como filtro biológico. Quanto às macroalgas antárticas, três espécies apresentaram absorção no UV. Apesar de a maioria dos extratos terem sido considerados fotoinstáveis, o extrato da alga D. anceps, de maior rendimento, apresentou frações com ampla absorção no UVA/VIS, no entanto elevada citotoxicidade. Desta fração foi isolada e identificada a fucoxantina (RMN H1 1D e 2D, ESI), um carotenoide marinho que apresentou potencial fototóxico no modelo monocamadas, mas não foi considerada citotóxica. Sendo assim, este pode ser considerado um promissor candidato a ativo cosmético, pelas suas propriedades antioxidantes e de filtro biológico, pois devido a sua alta massa molecular, 658.90 g/mol, pode-se inferir baixa permeação nas camadas viáveis da pele e ausência de fototoxicidade in vivo. Nesse sentido, novos estudos em modelo de pele 3D deverão ser realizados a fim de se comprovar a segurança de uso tópico da fucoxantina. As espécies também devem ser investigadas para outras atividades biológicas uma vez que este material pertence a uma região pouco estudada e estas podem apresentar potencial para os mais diversos empregos farmacológicos ou cosméticos. / The need to protect the skin against ultraviolet (UV) radiation is essential, due to the deleterious effects caused by them. Conventional UV-filters undergo chemical interactions, instability and mostly protect against UVB rays. Few compounds have protection against UVA rays. In the marine environment, especially in marine algae, adversities, mainly related to sun exposure, increases the natural defenses against UV radiation through the production of secondary metabolites that can absorb/reflect the UV radiation, or even act as antioxidants. Such molecules may be produced by algae themselves or by the endophytic fungi associated with them. The present study aims to investigate the potential of new sunscreen extracts, fractions and isolated compounds from endophytic fungi Xylaria sp and Annulohypoxylon stygium, associated with red algae Bostrychia radicans, and four species of algae from Antarctica: Palmaria decipiens, Monostroma hariotii, Desmarestia anceps and Gigartina skottsbergii. The algae material from Antarctica were given by the group of Prof. Dr. Pio Colepicolo Neto, IQ-USP, and the fungi cultivation, extractions and the compounds isolation were obtained in partnership with the Laboratory of Organic Chemistry of the Marine Environment - NPPNS of FCFRP-USP. The extracts and fractions obtained were submitted to analysis of the absorption spectra in the UV and to photodegradation. After that, the most promising extracts and fractions were submitted to the assessment of phototoxicity in 3T3 fibroblasts in culture for determination of cell viability in the presence and absence of radiation, in accordance with the OECD TG 432 protocol. The fungus A. stygium showed fractions with UVB absorption, from there were isolated two novel compounds and had the structure elucidated (RMN H1 1D/2D; IV; ESI). These compounds were considered potential ingredients for photoprotection on the UVB range. The fungus Xylaria sp. showed fractions with absorption on the UV, but only one of them, with UVB absorption, was considered photostable. The same fraction was also considered cyto/ phototoxic. It was not possible identify two of the compounds isolated due its low weight. Therefore, the gentisic acid, a metabolite already isolated from this fungus, was not considered phototoxic, what suggests that it should be better investigated as a potential biological UV filter. Regarding the seaweeds, three species have shown absorption in UV region. Most of the extracts were considered photounstable, but the D. anceps extract, of highest yield, showed fractions with large UVA/VIS absorption, but higher cytotoxic potential. Fucoxanthin, a marine carotenoid, was isolated from this fraction and identified by NMR H1 1D/2D, ESI. This compound showed phototoxic potential in a monolayer model, but it was not considered cytotoxic. Therefore, fucoxanthin is a promising candidate to a cosmetic ingredient, once it has antioxidant and biological UV filter properties and its high molecular weight, 658.90 g/mol, suggests low skin permeation into viable epidermis and absence of in vivo phototoxicity. Thus, more studies using 3D skin model should be performed in order to prove the safety of the fucoxanthin topical use. The species should be also investigated for other biological activities once this material belongs to a poorly studied region and can show potential for many of the pharmacological/cosmetics activities.