Este trabalho descreve as ocorrências naturais de flavonóides, cumarinas e benzofuranos na família de plantas, Asteraceae / Compositae. Tem como objetivo principal classificar os referidos metabólitos secundários como possíveis marcadores quimiotaxonômicos da família bem como fazer previsões de suas ocorrências naquela. Para sua realização, foi montado um banco de dados de ocorrências desses produtos naturais a partir da literatura especializada. Os números de ocorrências das três classes químicas (flavonóides, 4369;cumarinas, 961; benzofuranos, 628) foram avaliados através de programas computacionais. Com estes foram feitas matrizes de correlações, regressões lineares múltiplas, e gráficos variados. Foram também correlacionados os números de oxidação (NOXs) médios de cada classe química (exceto os dos benzofuranos, devido a algumas dúvidas suscitadas de sua rota biogenética) com a finalidade de estudos de passos evolutivos de táxons. Os resultados do estudo apontam alguns esqueletos carbônicos de cumarinas e benzofuranos que podem provavelmente servir como marcadores químicos em nível de tribos e subtribos da família. Quanto aos flavonóides, já são considerados, em nível infrafamiliar, como marcadores químicos alguns tipos de esqueletos carbônicos com padrões de substituição mais específicos. Foram montadas algumas equações empíricas capazes de prever ocorrências e NOXs das classes químicas envolvidas neste trabalho para as tribos e subtribos da família, com um grau de confiabilidade de 95%. Para este estudo usou-se como base taxonômica a classificação de Asteraceae mais recente de Bremer (1994). / This work describes the natural occurrences of flavonoids, coumarins and benzofurans in the family of plants, Asteraceae / Compositae. It has as main purpose to classify the referred secondary metabolites as possible chemotaxonomic markers of the family as well as to do predictions of occurrences of the latter. For its accomplishment, a database of occurrences of those natural products was set up from the specialized literature. The numbers of occurrences of the three chemical classes (flavonoids, 4369; coumarins, 961; benzofurans, 628) were appraised with use of statistical computacional programs. With aid of these were made correlation matrices of the occurrences, multiple linear regressions, numerous diverse diagrams. The average oxidation numbers (OXNs) of each chemical class (except the ones of the benzofurans, due to some doubts raised on their biogenetical route) were also correlated with the purpose of studies on evolutionary steps of the taxa. The results of the study point some carbon skeletons of coumarins and benzofurans that can probably serve as chemical markers at tribe and subtribe levels of the family. In relation to the flavonoids, these are already considered, at infrafamilial level, as chemical markers, especially some types of carbon skeletons bearing more specific substitution patterns. Were also mounted some empirical equations capable of predicting occurrences and average OXNs of the chemical classes involved in this work for the tribes and subtribes of the family, with a 95% reliability degree. For this work was also ulilized as taxonomic base the most recent classification of the Asteraceae of Bremer (1994a).

Momordica charantia é uma espécie de planta pertencente à família Cucurbitaceae. No Brasil, é conhecida pelo nome popular de Melão de São Caetano. É encontrada em grande parte do globo terrestre, sendo que no Brasil é observada nas regiões litorâneas e principalmente nas regiões do interior do país. Escolhemos o estudo com Momordica charantia devido suas propriedades terapêuticas conhecidas serem de grande interesse. Ela vem ganhando cada vez mais reconhecimento através de pesquisas científicas realizadas, visto que, já é utilizada a milhares de anos através da cultura popular. Tais pesquisas têm confirmado e entendido cada vez mais as propriedades medicamentosas desta planta e os mecanismos responsáveis por tais funções nesta espécie, sendo as propriedades antidiabéticas, antivirais e anticancerígenas as de maior destaque. Os experimentos realizados em torno da Momordica charantia, na busca destes compostos foram todos realizados utilizando extratos retirados dos próprios tecidos já diferenciados na planta adulta (sementes, folhas, raízes e frutos). Neste trabalho, foi realizado a pesquisa de metabólitos secundários produzidos pela cultura de células em suspensão de Momordica charantia durante a fase de crescimento desta e após a realização de ensaios de elicitação com Ácido Salicílico (AS). Nosso laboratório vem se dedicando aos estudos da composição da parede celular vegetal e suas alterações, bem como dos mecanismos de defesa empregados pelas células em suspensão em condições de estresse biótico e abiótico. O ácido salicílico é um dos hormônios vegetais envolvido em vários mecanismos de respostas que envolve o estresse vegetal e de desenvolvimento da planta tais como o de garantir resistência a patógenos por exemplo. Quando ocorre algum processo de infecção ou lesivo para a planta, ocorre um aumento na concentração de AS no interior da planta. Esse aumento leva a ativação de certas vias metabólicas que culminam na produção de metabólitos secundários e na degradação, fragmentação ou espessamento da parede celular. Como reposta dos ensaios de elicitação realizados podemos comprovar os efeitos do AS mediados na produção de metabólitos secundários que foram aumentados conforme a concentração de AS. Foi utilizado para os ensaios de elicitação AS nas concentrações de 0,5 , 1,0 e 5 mmol/L. Para o monitoramento da cultura e averiguação da efetividade dos ensaios de elicitação foi utilizado a monitoria através da dosagem de proteínas totais, compostos fenólicos totais e açúcares redutores totais tanto liberados para o meio extracelular quanto produzidos no meio intracelular. Foi determinado as variações dos componentes da parede celular durante a fase de crescimento e após os ensaios de elicitação onde foi comprovado que quanto maior a concentração de AS, maiores são os fragmentos de açúcares fragmentados da parede celular. Foi evidenciado também a presença de triterpenos na cultura celular (em comparação com os padrões isolados da planta), tanto na fase de crescimento e também após a indução com os ensaios de elicitação com AS. / Momordica charantia is a plant from the Cucurbitaceae family. In Brazil, it is known by the popular name of Melão de São Caetano. It is found across the whole world, and in Brazil it can be found in coastal and interior regions of the country. The aim to study Momordica charantia is due to its known therapeutic properties that are already used for thousands of years through popular culture. The studies have confirmed and understood various drug-like properties of this plant and the mechanisms responsible for such functions in this species, such as antidiabetic, antiviral and anticancer properties. The researches with Momordica charantia were all performed using extracts obtained from seeds, leaves, roots and fruit. In this work, the isolation and characterization of metabolites as standards from leaves and stems of Momordica charantia was performed. The research of secondary metabolites produced in cell culture suspension of Momordica charantia without elicitor or after elicitation with salicylic acid (SA) was conducted. Salicylic acid is a plant hormone involved in various mechanisms of responses. When the plant suffers an infection or injury, it is followed by an increase in AS concentration. This increase leads to activation of certain metabolic pathways that culminate in the production of secondary metabolites and degradation, fragmentation or cell wall thickening. AS was utilized for the elicitation experiments at 0.5, 1.0 and 5 mmol/L. For the monitoring of plant cell culture, it was determinate the total protein, phenolic compounds and reducing sugars content, into the extra and intra cellular medium. Where it was verified that AS modulates the production of these molecules in culture. After this, we determined the variation in the oligosaccharides in the extracellular medium obtained in the presence or absence of AS. It was observed the degree of polymerization of oligosaccharides higher when increase AS concentration in the medium. In conclusion, this study can demonstrate the effects of SA on the production of secondary metabolites in plant cell culture, which were increased as the concentration of AS increased. The presence of triterpenes in cell culture was confirmed to compare the molecules obtained from culture with that isolated from plant standards.

No presente estudo, duas espécies de fungos isoladas do ambiente marinho tiveram seus extratos brutos ativos contra Staphylococcus aureus e Candida albicans para uma espécie de P. citrinum e, atividade citotóxica e contra Mycobacterium tuberculosis para uma espécie de P. oxalicum. Estas foram estudadas com a finalidade de otimizar suas condições de crescimento para produção de metabólitos secundários. Foram realizadas análises multivariadas utilizando planejamento fatorial fracionário. Foram obtidas duas condições ótimas de crescimento para as duas linhagens de Penicillium. O crescimento em maior volume em condições de cultura otimizadas para P. oxalicum permitiu observar a presença de três metabólitos secundários no extrato do meio de cultura. Dois puderam ser isolados e identificados: a meleagrina 52 e a oxalina 26. A metodologia utilizada para se obter uma maior quantidade de metabólitos secundários proporcionou, ainda, o incremento em cerca de 150% na área do pico da oxalina. A partir do crescimento em maior volume em condições de cultura otimizadas para P. citrinum foi possível observar presença de pelo menos onze diferentes metabólitos na análise dos extratos obtidos do meio de cultura. Foi possível identificar e isolar quatro compostos já conhecidos: a (8E)-1-(2,3-diidropirrol-1-il)-2-metildec-8-eno-1,3-diona 56; a 1-(2,3-diidropirrol-1-il)-2-metildecano-1,3-diona 58; a 2-((E)-hept-5-enil)-6,7,8,8a-tetraidro-3-metilpirrolo[2,1-b][1,3]oxazin-4-ona 59 e a citrinina 31. Também foram isolados dois novos alcalóides indólicos contendo um grupo nitro na molécula que foram nomeadas de citrinalinas A 60 e B 62. Foi realizado, também, um estudo com P. citrinum visando a maior produção das citrinalinas, que possibilitou o incremento na produção da citrinalina B. / In this study, two species of fungi isolated from the marine environment had their active extracts against Staphylococcus aureus and Candida albicans to a strain of P. citrinum, and activity cytotoxic and against Mycobacterium tuberculosis to a strain of P. oxalicum. This studied aims the optimization their growth conditions for the production of secondary metabolites. Multivariate analysis using a fractional factorial design were used to establish optimal growth conditions for both Penicillium strains. Two optimal growth conditions were obtained for both Penicillium strains. A largest growth volume of P. oxalicum using optimized conditions enabled the detection of three secondary metabolites in the culture media crude extract. Two of such compounds were isolated and identified: meleagrin 52 and oxaline 26. The methodology used to increase the production of secondary metabolites by P. citrinum enabled an increase of 150% in the peak area of oxaline. A largest growth volume of P. citrinum led to the detection of eleven different metabolites in the culture media. Four of these compounds were isolated and identified as the known (8E)-1-(2,3-dihydropyrrol-1-yl)-2-methyldec-8-ene-1,3-dione 56; the 1-(2,3-dihydropyrrol-1-yl)-2-methyldecane-1,3-dione 58; the 2-((E)-hept-5-enyl)-6,7,8,8a-tetrahydro-3-methylpyrrolo[2,1-b][1,3]oxazin-4-one 59 and citrinin 31. Two new indole alkaloids containing a nitro group were also isolated and identified, named citrinalins A 60 and B 62. A further study with P. citrinum aiming an enhanced production of citrinalins allowed a significant increase in the production of citrinalin B.

Os micro-organismos que habitam o interior das plantas (endofíticos ou endófitos) tornaram-se foco de interesse por estarem envolvidos na produção de compostos químicos como enzimas, alcalóides, antibióticos, anticancerígenas e diferentes metabólitos. Os ecossistemas de regiões tropicais tem sido alvo de busca de compostos naturais por causa da riqueza de espécies e nichos ecológicos presentes nestas comunidades. O objetivo deste trabalho o isolamento, identificação e a bioprospecção de fungos endofíticos obtidos de Combretum leprosum e a detecção nos extratos de planta e micro-organismos da presença do composto combretastatin (CA4). Folhas, galhos, frutos e raízes de C. leprosum foram coletados de cinco estados dentro da zona de semiárido brasileiro: Bahia, Piauí, Ceará, Paraíba, Rio Grande do Norte. Partes das amostras foram triturados e submetidos à maceração primeiramente em diclorometano, seguidos de tetrahidrofurano e acetona de acordo com Pettit et al.(1987) para possível extração da CA4. Além disso, para avaliação in vitro da atividade citotóxica e antimicrobiana foram realizadas extrações em acetato de etila, clorofórmio e metanol. Foram detectados a possível presença da CA4 em todos os órgãos das plantas extraídos com tetrahidrofurano e as maiores concentrações foram observadas nas folhas. A atividade antitumoral dos extratos vegetais apresentaram as maiores inibições contra carcinoma (ovário IC50 10µg/mL-1, rim IC50 8,7µg/mL-1 e mama IC50 14,1µg/mL-1) e glioma.IC50 13,5µg/mL-1. A outra parte das amostras (folhas, caules e raízes) foram desinfetadas, fragmentadas e colocadas em meios de cultivo (Martin, BDA, Agar água) por 60 dias, 28°C. Foram isolados 405 fungos endofíticos e 159 apresentaram atividade contra fitopatogênicos, 72% para Rhizoctonia solani e 28% para Pythium aphanidermatum. As vinte e três linhagens que apresentaram as melhores atividades antifitopatogênicas foram submetidas a crescimento em Czapec em cultura estacionaria, por 30 dias, a 28°C, os respectivos metabólitos foram obtidos em múltiplo (3.0 e 11.0) e avaliados a atividade antimicrobiana contra bactérias patogênicas e fungos. Quatro linhagens foram selecionadas, identificadas pelo sequenciamento da região 18S, CFE177 como Fusarium oxysporum, CFE03 como Hypocrea koningii, linhagem CFE108 como Aspesgillus oryzae e CFE391 como Fusarium solani e avaliadas in vitro pelos testes biológicos: atividade antitumoral, antioxidante e antimicobactéria. Os compostos produzidos por A. oryzae CFE108 apresentaram potencial para bioprospecção, e de acordo com as atividade citotóxicas as maiores ações foram contra as linhagens linfoma histiocística (J744), mieloma murino (B16F10) e baixa citotóxidade para carcinoma de bexiga (ECV304) e leucemia eritroblástica humana (k562) na concentração de 1mg/mL-1. Foram isolados dois compostos: SS-XL-32-01 identificado como bis-(2-etilhexil) ftalato (DEHP) e SS-XL-20-1 identificado como fenol, 2.2 metilenobis[6-(1,1-dimetiletil)-4- etil], ambos com atividade anticâncer para células HeLa com percentual de ate 98% e 71%, de morte, respectivamente. Alem disso, a modificação através da reação de metilação do composto SS-XL-32-1 resultou na quebra do anel aromático, formação de 4 subprodutos e perda da atividade, sendo um indicativo do sitio ativo da molécula responsável pela atividade observada. Portanto, fungos endofíticos de 18 plantas do semiárido brasileiro podem ser considerados fonte de bioprospecção para novas moléculas bioativas com atividade antitumoral. / The micro-organisms that reside in the aerial tissues and roots of plants (endophytic or endophyte) became the focus of interest for being involved in the chemical production such as enzymes, alkaloids, antibiotics, anticancer and different metabolites. The ecosystems of tropical region have been targeted search of natural compounds because of the richness of species and ecological niches present in these communities. The aim of this work was the isolation, identification and bioprospection for endophytic fungi from Combretum leprosum and detection in extracts of the plant and micro-organisms for the presence of the combretastatin (CA4). Leaves, stems, fruits and roots of C. leprosum were collected from five states within the semi-arid zone of Brazil: Bahia, Piaui, Ceara, Paraiba, Rio Grande do Norte. Part of the samples were crushed and subjected to maceration in dichloromethane, followed by tetrahydrofuran and acetone according to Pettit et al. (1987) for extracting the possible CA4. Moreover, for in vitro evaluation of the cytotoxic and antimicrobial activity extractions were carried out in ethyl acetate, chloroform and methanol. Were detected the possible presence of CA4 all plant organs extracted with tetrahydrofuran and the highest concentrations were observed on the leaves. The antitumor activity of plant extracts showed the highest inhibition against carcinoma (ovary IC50 10µg/mL-1, kidney IC50 8.7 µg/mL-1 and breast IC50 14.1 µg/mL-1) glioma IC50 and 13.5 mg-/mL-1. The other part of the samples (leaves, stems and roots) were disinfected, fragmented and placed in culture media (Martin, PDA, water agar) for 60 days, 28°C. 405 Endophytic fungi were isolated and 159 showed activity against phytopathogenic, 72% for Rhizoctonia solani and 28% for Pythium aphanidermatum. Twenty-three strains that showed good activities antiphytopathogenic, were grow on medium Czapec in static culture, for 30 days at 28°C, the respective metabolites were obtained in multiples pH (3.0 and 11.0) and evaluated the antimicrobial activity against pathogenic bacteria and fungi. Four strains were selected, identified by sequencing the 18S region, CFE177 as Fusarium oxysporum, CFE03 as Hypocrea koningii, strain CFE108 as Aspesgillus oryzae and CFE391 Fusarium solani, and evaluated by in vitro biological tests: antitumor, antioxidant and antimicobactérium activity. The compounds produced by A. oryzae CFE108 had biological potential and in accordance with the cytotoxic activity, showed the highest activities against lymphoma lines (J744), murine myeloma (B16F10) and low cytotoxicity for carcinoma of the bladder (ECV304) and leukemia erythroblastic human (K562) in 1mg/mL-1 concentration. Two compounds were isolated: SS-XL-32- 01 identified as bis-(2-ethylhexyl)phthalate (DEHP), and SS-XL-20-1 as phenol 2.2methylenobis [6-(1,1-dimethylethyl) - 4-ethyl], both with anticancer activity for HeLa cells with a percentage of up to 98% and 71%, of death, respectively. In addition, modified by methylation reaction of the compound SS-XL-32-1 resulted in the breaking of the aromatic ring and result in formation of four product and loss of activity being indicative of the active site of the molecule can be the aromatic ring. Therefore, endophytic fungi in semiarid Brazil plant can be considered a source of bioprospection for new bioactive molecules with anticancer activity.

O uso de plantas na cura de enfermidades tem sido objeto de muitos estudos e desde épocas remotas está ligado ao desenvolvimento cultural de civilizações. Estudos anteriores em espécies de Myristicaceae descrevem a ocorrência da classe de lignóides como principal metabólito secundário. Variedades de estruturas químicas e de atividades biológicas são atribuídas aos lignóides. Estes metabólitos encontram-se acumulados em todas as partes da planta, principalmente nos frutos, onde os compostos predominantes são neolignanas. O presente trabalho foi realizado com Virola molissima que se encontra dispersa na Reserva Adolpho Ducke, situada nas proximidades de Manaus-AM. Os frutos foram coletados durante o mês de novembro, estação de seca na região. Não existe registro de estudo fitoquímico desta espécie. A partir de extratos de pericarpos, arilos, tegumentos e amêndoas dos frutos da Virola molissima foram isoladas por fracionamento cromatográfico as neolignanas tetrahidrofurânica, ariltetralônica e diarilbutânica. As neolignanas isoladas foram identificadas por comparação de seus dados de Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio e de Carbono Treze, com aqueles descritos na literatura. A atividade antifúngica da neolignana ariltetralônica, pura ou em mistura, foi testada contra basidiomicetos Pycnoporus sanguineus, Trametes villosa e Lenzites trabeas. Estes fungos são xilófagos e causam o apodrecimento da madeira. / The use of plants in the treatment of diseases has been object of many studies, and since remote ages, the issue is linked to the cultural development of civilizations. Previous studies on Myristicaceous species described the occurrence of lignoids as its main secondary metabolites, which are known by varieties of chemical structures and biological activities. These lignoids are accumulated in all parts of the plant, mainly in the fruits, where the major constituent are neolignans. Present work was carried out on Virola molissima dispersed in Adolpho Ducke Reserve, located around Manaus, Amazon State, Brazil. Its fruits were collected during November, a month of dry season in this region. This species has not been phytochemically studied. Tetrahydrofuran, aryltetralone and dibenzylbutane neolignans were isolated from the extracts of pericarps, arils, seed coats and seeds of V. molissima fruits, by chromatographic fractionations. The structures of the isolated neolignans were elucidated through a Nuclear comparison between Magnetic Resonance of 1Hidrogen and 13Carbon data, and those described in the literature. The antifungal activity of the aryltetralone neolignan, pure or in mixture, was assayed against basidiomycetes Pycnoporus sanguineus, Trametes villosa and Lenzites trabeas. These fungi are xylophagus and they cause the decay of the wood.

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Diante disso, o presente estudo centrou-se em explorar a ação elicitora de quatro reguladores de crescimento, metil jasmonato (MeJa), espermidina (SPD), ácido salicílico (AS) e paclobutrazol (PBZ) e de diferentes concentrações de NaCl no conteúdo dos GSs (esteviosídeo e rebaudiosídeo A) e compostos fenólicos, bem como, sobre a capacidade antioxidante total e nível de expressão dos genes envolvidos nos três estágios da via de biossíntese dos GSs em S. rebaudiana. Para isso, foram realizados quatro estudos, sendo que o primeiro teve por objetivo avaliar a estabilidade da expressão de sete genes candidatos a normalizadores (18S, Actina, Aquaporina, Calmodulina, Fator de Alongamento-1a, Malato desidrogenase e Ubiquitina) para posteriormente serem usados em estudos de expressão gênica. Inicialmente as plantas de estevia foram cultivadas in vitro e posteriormente passaram para um sistema hidropônico de fluxo contínuo com raízes flutuantes. Os tratamentos foram compostos pelo controle, somente com solução de Hoagland (50%) e os demais contendo a mesma solução adicionados de 100 μM de MeJa, SPD e AS. Após 24 h da aplicação dos tratamentos, as folhas destas plantas foram coletadas em um período de cinco dias. Os resultados indicaram que os genes Ubiquitina e Actina podem ser usados para normalizar os dados de expressão gênica em Stevia rebaudiana, pois ambos os genes apresentaram alta estabilidade. O segundo estudo visou avaliar o efeito de MeJa, SPD, AS e PBZ sobre os níveis de expressão dos genes relacionados à biossíntese dos GSs e também sobre o conteúdo de esteviosídeo e rebaudiosídeo A. As condições experimentais foram as mesmas do primeiro estudo, exceto o tratamento com PBZ, que neste estudo constituiu mais um tratamento. Os resultados forneceram evidências diretas de que os tratamentos com MeJa e SPD resultaram em aumento na transcrição dos genes relacionados à biossíntese dos GSs, enquanto que o PBZ causou uma diminuição na expressão, principalmente naqueles genes que codificam as enzimas caurenoides (GGDPS, CDPS, KS, KO). O tratamento com AS não afetou a transcrição dos genes UGT85C2, UGT74G1 e UGT76G1 e causou uma diminuição nos níveis de esteviosídeo. O terceiro estudo teve por objetivo avaliar se algum dos compostos elicitores (MeJa, SPD, AS ou PBZ) eram capazes de aumentar o conteúdo de compostos fenólicos e a capacidade antioxidante das plantas de estevia. As condições experimentais foram as mesmas do segundo estudo. Nossos resultados mostraram que a exposição ao MeJa propiciou maior produção de compostos fenólicos solúveis totais, carotenoides e adicionalmente uma atividade antioxidante aprimorada. Por outro lado, a adição de SPD, AS e PBZ não mostrou aumento significativo em nenhum dos parâmetros avaliados. O quarto e último experimento foi realizado in vitro e teve como objetivo avaliar o efeito de diferentes concentrações de NaCl nos parâmetros de crescimento, açúcares solúveis totais, GSs e compostos fenólicos, bem como, na capacidade antioxidante e no nível de expressão dos genes envolvidos na biossíntese dos GSs em S. rebaudiana. Para atender este objetivo plantas de estevia foram inicialmente cultivadas in vitro em meio MS (50%) com diferentes concentrações de NaCl. Os resultados mostraram que as maiores concentrações de NaCl diminuíram alguns parâmetros de crescimento (número de raízes, massa seca e fresca) enquanto aumentaram a capacidade antioxidante (ensaio FRAP), ácidos hidroxicinâmicos e teor de açúcares solúveis totais. Além disso, vários genes que codificam importantes enzimas (CMS, CMK, HDR e UGT76G1) da via biossintética dos GSs foram regulados positivamente após o tratamentos com NaCl. Os resultados dos quatro estudos permitiram novos insights sobre os mecanismos de respostas fisiológicas, bioquímicas e moleculares das plantas de estevia após a aplicação de diferentes elicitores e abriu novos caminhos a serem explorados que assegurem o bom uso dessas fontes naturais de compostos, bem como a sobrevivência e sustentabilidade desta espécie. / Currently, there is a global demand for additional sources of natural sweeteners and antioxidant compounds. Stevia rebaudiana plants, besides having steviol glycosides (SGs) sweeteners, also present a large amount of phenolic compounds. Therefore, the present study is focused on the elicitor action of four growth regulators, methyl jasmonate (MeJa), spermidine (SPD), salicylic acid (AS) and paclobutrazol (PBZ) and different concentrations of NaCl in the content of SGs (stevioside and rebaudioside A) and phenolic compounds, as well as on the total antioxidant capacity and level of expression of the genes involved in the three stages of the SGs biosynthesis pathway in S. rebaudiana. For this, four studies were carried out, the first of which was aimed at evaluating the stability of the expression of seven candidate genes for normalizers (18S ribosomal RNA, Actin, Aquaporin, Calmodulin, Eukaryote elongation factor 1-α, Malate dehydrogenase, and Ubiquitin) in gene expression studies for the later use. Initially the stevia plants were cultivated in vitro and later passed to a hydroponic continuous flow system with floating roots. The treatments were composed by the control, only with Hoagland solution (50%) and the others containing the same solution added with 100 μM MeJa, SPD and SA. After 24 h of application of the treatments, the leaves of these plants were collected in a period of five days. The results indicated that the Ubiquitin and Actin genes can be used to normalize the gene expression data in Stevia rebaudiana, since both genes presented high stability. The second study aimed at evaluating the effect of MeJa, SPD, SA and PBZ on the expression levels of genes related to SGs biosynthesis and also on the content of stevioside and rebaudioside A. The experimental conditions were the same as in the first study except the treatment with PBZ, which in this study constituted another treatment. The results provided direct evidence that MeJa and SPD treatments resulted in increased transcription of genes related to SGs biosynthesis, whereas PBZ caused a decrease in expression, especially in those genes encoding caurenoid enzymes (GGDPS, CDPS, KS , KO). Treatment with SA did not affect the transcription of UGT85C2, UGT74G1 and UGT76G1 genes and caused a decrease in stevioside levels. The third study aimed to evaluate if any of the elicitor compounds (MeJa, SPD, SA or PBZ) were able to increase the content of phenolic compounds and the antioxidant capacity of stevia plants. The experimental conditions were the same as in the second study. Our results showed that exposure to MeJa provided higher production of total soluble phenolic compounds, carotenoids and in addition an improved antioxidant activity. On the other hand, the addition of SPD, SA and PBZ showed no significant increase in any of the evaluated parameters. The fourth and last experiment was carried out in vitro and had the objective of evaluating the effect of different concentrations of NaCl on growth parameters, total soluble sugars, SGs and phenolic compounds, as well as on the antioxidant capacity and level of expression of the genes involved in biosynthesis of SGs in S. rebaudiana. To meet this objective, stevia plants were initially cultured in vitro in MS medium (50%) with different concentrations of NaCl. The results showed that the higher concentrations of NaCl decreased some growth parameters (number of roots, dry and fresh mass) while there was an increase in the antioxidant capacity (FRAP test), hydroxycinnamic acids and total soluble sugars. In addition, several genes encoding important enzymes (CMS, CMK, HDR and UGT76G1) from the SGs biosynthetic pathway were positively regulated after NaCl treatments. The results of the four studies allowed new insights into the mechanisms of physiological, biochemical and molecular responses of stevia plants after the application of different elicitors and opened new avenues to be explored that ensure the good use of these natural sources of compounds as well as the survival and sustainability of this species.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:59:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_fatima_rosane_klein.pdf: 1108729 bytes, checksum: f7f58ac213a22aa01320b606d8028f60 (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 / The knowledge about ultraviolet (UV) effects in medicinal plants is still limited when compared with what is already known about other environmental factors. To investigate this issue we carried out two experiments: the first aimed to study the production of betalains, total flavonoid, and antioxidant activity in plants of Alternanthera sessilis, Alternanthera brasiliana, Alternanthera tenella, and Alternanthera philoxeroides, which were exposed to UV-B radiation (280-315 nm) for different periods; the second performed the same analyses, adding the investigation of the antioxidant enzymes in A. sessilis, A. brasiliana, and A. philoxeroides, submitted to UV-C (100-280 nm) for different periods of exposure. In the first experiment, the plants grown for 50 days in greenhouse were exposed to different UV-B irradiation periods (0, 2, 4, 6, and 8 hours). The collections were conducted in two periods, immediately after each exposure time (0h) and after 24 hours, to view a possible recovery. During the period inside the greenhouse, the plants remained under natural light. The experimental design was completely randomized, in 4 x 5 x 2 factorial scheme with five replicates by treatment, each one represented by a plant. Among the species studied, A. sessilis showed higher levels of total betacyanins, betaxanthin, flavonoids, and greater antioxidant capacity compared to other species throughout the period of exposure to radiation. We observed that in the species A. sessilis and A. brasiliana the recovery time favored an increase in the production of these compounds. The species A. tenella and A. philoxeroides showed no increase in the production of their metabolites, after UV-B radiation exposure. A randomized experiment in factorial design 3 x 5 was conducted to analyze the effects of UV-C radiation with three species A. sessilis, A. brasiliana, and A. philoxeroides for times intervals of 0, 5, 10, 15, and 20 min, with five replicates for treatment. A. sessilis showed a higher increase in metabolites under UV-C radiation between 10 and 12 minutes of exposure; in A. brasiliana it was observed after 16 minutes of exposure. The species A. philoxeroides showed no increase in its content after irradiation, remaining equal to control. For the activity of the enzyme superoxide dismutase (SOD), the species showed no significantly differences, but for catalase (CAT) and ascorbate peroxidase (APX) showed greater activity. An increase in malondialdehyde (MDA) content under UV-C radiation was viewed in A. philoxeroides and A. sessilis. In this experiment it was observed that both radiations caused changes in the content of total betacyanins, betaxanthin, and flavonoids in the species A. sessilis and A. brasiliana, and UV-C radiation changed enzymatic activity only in the species A. philoxeroides. These changes depend on the time exposure to radiation and the defense mechanisms triggered. / Ainda é limitado o conhecimento dos efeitos da radiação ultravioleta (UV) em plantas medicinais quando comparados com o que já se conhece sobre outros fatores ambientais. Para investigar essas foram realizados dois experimentos: o primeiro com o objetivo de estudar a produção de betalaínas, flavonoides totais e atividade antioxidante em plantas de Alternanthera sessilis, Alternanthera brasiliana, Alternanthera tenella e Alternanthera philoxeroides expostas por diferentes períodos à radiação UV-B (280-315 nm) e, no segundo foram realizadas as mesmas análises, sendo, nesse caso investigada também a resposta de enzimas antioxidantes em A. sessilis, A. brasiliana e A. philoxeroides submetidas a diferentes tempos de exposição à UV-C (100-280 nm). No primeiro experimento, plantas cultivadas há 50 dias em casa de vegetação foram expostas a diferentes tempos de radiação UV-B (0, 2, 4, 6 e 8 horas). As coletas foram realizadas em dois períodos, imediatamente após cada tempo de exposição (0h) e após 24h dos mesmos, para visualizar uma possível recuperação. Até a realização da segunda coleta as plantas permaneceram sob iluminação natural, em casa de vegetação. O delineamento experimental foi inteiramente ao acaso em esquema fatorial 4 x 5 x 2 com 5 repetições por tratamento, sendo cada uma representada por uma planta. Dentre as espécies em estudo, A. sessilis foi a que apresentou maior teor de betacianinas totais, betaxantina, flavonoides e maior poder antioxidante quando comparada com as demais espécies em todos os tempos de exposição à radiação. Nas espécies A. sessilis e A. brasiliana foi observado que o tempo de recuperação favoreceu o aumento da produção desses compostos. As espécies A. tenella e A. philoxeroides não apresentaram incremento nos seus metabólitos após exposição à radiação UV-B. Para analisar os efeitos da radiação UV-C foi delineado um experimento inteiramente ao acaso em esquema fatorial 3 x 5, com três espécies (A. sessilis, A. brasiliana e A. philoxeroides) em cinco tempos de radiação (0, 5, 10, 15 e 20 min), com cinco repetições por tratamento. Os resultados dos metabólitos estudados diante da radiação UV-C demonstraram que houve maior incremento destes compostos em A. sessilis, entre 10 e 12 minutos de exposição e em A. brasiliana após 16 minutos de exposição. A espécie A. philoxeroides não apresentou incremento do seu conteúdo depois de irradiadas mantendo-se iguais ao controle. Para a atividade da enzima SOD (Superóxido dismutase), as espécies não apresentaram diferenças significativas enquanto para CAT (Catalase) e APX (Ascorbato peroxidase), A. philoxeroides mostrou maior atividade. Aumento do conteúdo de MDA (malondialdeído) foi verificado em A. philoxeroides e A. sessilis diante da radiação UV-C. Nas condições deste experimento observou-se que ambas as radiações promovem mudanças no conteúdo de betacianinas totais, betaxantinas, e flavonoides nas espécies A. sessilis e A. brasiliana e que a radiação UV-C altera a atividade enzimática somente na espécie A. philoxeroides.Estas mudanças dependem do tempo de exposição e dos mecanismos de defesa acionados diante das radiações.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This paper presents a test of the influence of ethanol extracts of the leaves, bark, roots, and seeds of plants pseudofruits young and adult Hovenia dulcis Thunb. obtained by maceration and percolation methods on seed germination and early growth of seedlings of Parapitadenia rigida (Benth.) Brenan, in tests with four concentrations, 25%, 50%, 75% and 100% over the control (0%). The material morphological Hovenia dulcis was obtained from homogeneous population of 2.8 ha, established in spacing of 5 x 5 m in the State Foundation for Agricultural Research - FEPAGRO Forest, Santa Maria, Rio Grande do Sul, Brazil. The concentrations considered 100% of the crude extract were prepared at 0.1 g of dry extract per mL of ethanol 95% pa. From the concentration of the more concentrated extracts (100% concentration) were obtained concentrations of 25%, 50% and 75%. For germination biotest, the substrates with P. rigida seeds were moistened with 0.302 ml / cell extracts at different concentrations, plus the control (0%) with distilled water also with 0.303 mL / cell. The experiment was conducted in four replications of 24 seeds (per cell) P. rigida distributed in containers with transparent substrates blotting paper cut into discs. The containers were kept in a climatic chamber BOD, with constant 12 h photoperiod, with ± 2 ° C isothermal in the 25th and irradiance of 45 μmol.ms-1 for five days. For the initial growth bioassays were performed four repetitions of 10 seeds (one per cell). After germination, seedlings were transplanted to containers with cells spaced substratratos vermiculite (60%) plus Plant-Max ® (40%), moistened with 3 ml / cell of all concentrations of the extracts were kept in air-conditioned camera BOD under the same conditions described for seed germination for 14 days. The extracts obtained from mature leaves of Hovenia dulcis by both methods of maceration and percolation in 100% concentration of the extracts that were most affected the percentage of germination of P. rigida, resulting in abnormal seedlings, although a decrease in percentage of germination from 50% concentration. At a concentration of 25% occurred in both the hormesis effect on radicle and hypocotyl of the seedlings. Bioassays for the initial growth of seedlings, mature root extracts, obtained by the two extraction methods were the most influenced the development of the radicle, hypocotyl and seedling dry weight of P. rigida, starting abnormalities and death of seedlings from the concentration of 50%. According to the results obtained it can be concluded that the species Hovenia dulcis cause allelopathic effects of extracts on germination and early growth of seedlings of Parapiptadenia rigida. / Este trabalho apresenta um ensaio da influência de extratos etanólicos das folhas, cascas, raízes, pseudofrutos e sementes de plantas jovens e adultas de Hovenia dulcis Thunb. obtidos pelos métodos de maceração e percolação sobre a germinação de sementes e crescimento inicial de plântulas de Parapitadenia rigida (Benth.) Brenan, em testes com quatro concentrações, 25%, 50%, 75% e 100% mais a testemunha (0%). O material morfológico de Hovenia dulcis foi obtido de povoamento homogêneo de 2,8 ha, implantado em espaçamentos de 5 x 5 m, na Fundação Estadual de Pesquisa Agropecuária FEPAGRO Floresta, Santa Maria, Rio Grande do Sul, Brasil. As concentrações consideradas como 100% do extrato bruto foram preparadas na proporção de 0,1 g de extrato seco por mL de etanol p.a. 95%. A partir da concentração mais concentrada do extrato bruto (concentração de 100%) foram obtidas as concentrações de 25%, 50% e 75%. Para o bioteste de germinação, os substratos com as sementes de Parapiptadenia rigida foram umedecidos com 0,302 ml/célula com os extratos nas diferentes concentrações, mais a testemunha (0%) com água destilada também com 0,303 mL/célula. O experimento foi conduzido em quatro repetições de 24 sementes (por célula) de Parapiptadenia rigida distribuídas em recipientes transparentes com substratos de papel mataborrão recortados em discos. Os recipientes foram mantidos em câmara climatizada tipo BOD, com fotoperíodo constante de 12 h, com isotermal em 25o ±2oC e irradiância de 45 μmol.m.s-1 por cinco dias. Para os bioensaios de crescimento inicial foram feitas quatro repetições de 10 sementes (uma por célula). Após a germinação, as plântulas foram transplantadas para recipientes com células espaçadas em substratratos de vermiculita (60%) mais Plant-Max® (40%), umedecidos com 3 ml/célula de todas as concentrações dos extratos, mantidas em câmera climatizadas tipo BOD nas mesmas condições descritas para germinação das sementes, por 14 dias. Os extratos obtidos de folhas adultas de Hovenia dulcis tanto pelos métodos de maceração e percolação na concentração de 100% foram os extrativos que mais afetaram a percentagem de germinação de sementes de Parapiptadenia rigida, resultando em plântulas anormais, embora tenha sido observada redução da percentagem de germinação a partir da concentração de 50%. Na concentração de 25% ocorreu efeito de hormese tanto no hipocótilo como na radícula das plântulas. Para os bioensaios de crescimento inicial das plântulas, os extratos da raiz adulta, obtidos pelos dois métodos de extração, foram os que mais influenciaram no desenvolvimento da radícula, do hipocótilo e da massa seca das plântulas de Parapiptadenia rigida, iniciando anormalidades e morte das plântulas a partir da concentração de 50%. De acordo com os resultados obtidos pode-se concluir que a espécie Hovenia dulcis causa efeito alelopático de extratos na germinação e crescimento inicial de plântulas de Parapiptadenia rigida.

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A utilização de tomate cv. ‘Micro-Tom’ modificado quanto a expressão do gene que condifica a proteína MT-sHSP23.6 é uma excelente ferramenta de pesquisa para entender o seu papel como chaperona nos processos celulares em condições potencialmente estressantes. Isto posto, o presente estudo teve por objetivo investigar a resposta do sistema antioxidante enzimático e não enzimático em genótipos de tomate cv. ‘Micro-Tom’ com diferentes níveis de expressão de MT-sHSP23.6 submetidos ao déficit hídrico pré-colheita e hipóxia pós-colheita. Foram utilizados frutos de genótipos de tomate c.v ‘Micro-Tom’ tipo selvagem (WT) e com maior expressão do gene que codifica a proteína MT-sHSP23.6 (Sense). Para o experimento do primeiro capítulo, foram colhidos frutos no estádio breaker que foram submetidos às condições de normoxia (23 ºC, escuro) e hipóxia (fluxo de nitrogênio diário de 0,0098 MPa/10 minutos, 23 ºC, escuro) por 5 e 8 dias, respectivamente. Para o experimento do segundo capítulo, foram utilizados frutos no estádio breaker, oriundos plantas que foram submetidas a tratamentos sob irrigação normal e sob déficit hidrico (8 dias de suspensão). Após a colheita, os frutos foram submetidos a condição de hipóxia similar a do primeiro experimento. Em ambos os estudos foi avaliada a tonalidade de cor dos frutos (Hueº), bem como as enzimas do sistema antioxidante enzimático, espécies reativas de oxigênio, sistema antioxidante não-enzimático e a atividade antioxidante. No primeiro experimento, constatou-se que as enzimas antioxidantes apresentaram maior atividade no período de hipóxia para os frutos do genótipo Sense em comparação aos WT. Também apresentaram menor concentração de ânion superóxido, tanto sob condições de normoxia quanto hipóxia. Quanto aos antioxidantes não enzimáticos analisados, destaque para o maior acúmulo de compostos fenólicos no período pós-hipóxia e ácido L-ascórbico no período de hipóxia para o genótipo Sense. Durante o período de hipóxia, o genótipo Sense apresentou a maior atividade antioxidante. Já no segundo experimento, observou-se que o déficit hídrico promoveu um maior acúmulo de compostos do sistema antioxidante não enzimático, como os compostos fenólicos totais e ácido ascórbico. Também se observou que algumas vezes, em especial no período de hipóxia, a influência de uma maior expressão de MT-sHSP23.6 superou a do déficit hídrico. Os resultados obtidos nos dois experimentos demonstraram que uma maior expressão do gene que codifica a proteína MT-sHSP23.6 influencia positivamente o sistema antioxidante de frutos de tomate submetidos ao déficit hídrico pré-colheita e hipóxia pós-colheita, através do aumento da atividade de enzimas antioxidantes e 8 acúmulo de compostos antioxidantes, evidenciando que estas proteínas podem estar relacionadas aos mecanismos de tolêrancia das plantas à diferentes fatores abióticos de estresse. / Tomato (Solanum lycopersicum L.) is a horticultural crop of pivotal importance for human nutrition and research. Tomato fruits are extremely versatile, nutritious and rich in bioactive compounds. It is also an excellent plant model for studies involving ripening, especially cv. 'Micro-Tom', which features small size, short life cycle, and easy transformation. It is well known that sHSPs (small heat shock proteins) play an important role in tolerance to abiotic stresses which can lead to oxidative damage. Genetically transformed 'Micro-Tom' plants with different expression levels of MT-sHSP23.6 are an excellent research tool to understand its role as a chaperone in cellular processes under potentially stressful conditions. Therefore, the present study aimed to investigate the role of the MT-sHSP23.6 protein in the enzymatic and non-enzymatic antioxidant system of 'Micro-Tom' tomato fruits subjected to pre-harvest water deficit and post-harvest hypoxia. Fruits of 'Micro-Tom' tomato wild type (WT) and with higher expression of the gene coding for the protein MT-sHSP23.6 (Sense) genotypes were used. For the experiment of the first chapter, fruits were harvested at the breaker stage and subjected to normoxia (23 °C, dark) and hypoxia (daily nitrogen flow of 0.0098 Mpa/10 minutes, 23 °C, dark) storage for 5 and 8 days, respectively. For the experiment of the second chapter, fruits were used in the breaker stage, from plants that underwent treatments under normal irrigation and under water deficit (8 days of suspension). After harvest, the fruits were subjected to hypoxia conditions similar to those of the first experiment. In both studies the color tone of the fruits (Hue°) was evaluated, as well as the components of the enzymatic antioxidant system, reactive oxygen species, non-enzymatic antioxidant system and antioxidant activity. In the first experiment, it was found that the antioxidant enzymes presented higher activity in the period of hypoxia for the fruits of the Sense genotype in comparison to the WT. They also presented lower concentration of superoxide anion, both under normoxia and hypoxia storage. Regarding non-enzymatic antioxidants, the highest accumulation of phenolic compounds in the post-hypoxia period and L-ascorbic acid in the period of hypoxia for the Sense genotype was the most significant. During hypoxia period, the Sense genotype had the highest antioxidant activity. In the second experiment, it was observed that the water deficit promoted a greater accumulation of compounds of the non-enzymatic antioxidant system, such as total phenolic compounds and L-ascorbic acid. It has also been observed that sometimes, especially in the period of hypoxia, the influence of a higher expression of MT-sHSP23.6 surpassed that of the water deficit. The results obtained in the two experiments demonstrated that a higher expression of the gene coding for the MT-sHSP23.6 protein positively influences the antioxidant system of tomato fruits subjected to pre-harvest water deficit and post-harvest hypoxia, by increasing the activity of antioxidant enzymes and accumulation of antioxidant compounds, evidencing that these proteins may be related to the mechanisms of plant tolerance to different abiotic stress factors.

A diversidade genética dos isolados de Chromobacterium sp. foi avaliada por Multilocus sequence analysis com base nas análises dos genes conservados rpoA, lepA, gyrB, fusA e rRNA 16S. A análise do gene rRNA 16S e MLSA agrupou os isolados no gênero Chromobacterium, entretanto, cinco dos isolados estão distantes filogeneticamente das linhagens tipo, C. violaceum e C. subtsugae, sugerindo duas novas espécies. Os extratos brutos, obtidos por soxhlet, dos isolados de Chromobacterium sp., testados em ensaios in vitro em células tumorais humanas, apresentaram atividades antitumorais potenciais e seletivas para determinadas linhagens celulares. Os extratos brutos e frações foram analisados por HPLC-DAD para avaliação da presença ou ausência da violaceína. Além disso, outros metábólitos secundários que não a violaceína podem estar relacionados à atividade antitumoral. / The genetic diversity of strains of Chromobacterium sp was evaluated by Multilocus sequence analysis (MLSA) based on the analysis of conserved genes rpoA, recA, lepA, gyrB, fusA and rRNA 16S. The analysis of 16S ribosomal RNA gene grouped all isolates in the genus Chromobacterium, however, the five isolates are phylogenetically distant of type strain C. violaceum and C. subtsugae, suggesting new species. The crude extracts of the isolates from Chromobacterium sp., obtained by soxlhlet, evaluated in vitro tests on human tumor cells, showed potential and selective antitumor activities for certain cell lines. In addition, other secondary metabolites than violacein may be related with antitumor activity.