Setenta e três fungos representantes de grupos taxonômicos distintos, isolados de cnidários, coletados no litoral norte do estado de São Paulo, foram submetidos ao teste de descoloração do corante RBBR e ao teste de MIC. Treze fungos selecionados no teste de descoloração foram submetidos ao teste de degradação de pireno e benzo[a]pireno. Sete fungos mostraram resultados satisfatórios de degradação, entretanto, o fungo Aspergillus sulphureus (8.2A) apresentou os melhores resultados: degradou 99,7% de pireno e 73,6% de benzo[a]pireno. Com relação ao teste de MIC, 21 isolados inibiram o crescimento das bactérias: B. subtillis; P. aeruginosa, S.aureus, E. coli EPEC e V. parahaemolyticus. Penicillium sp. (12.12) apresentou o melhor resultado (0,0078 mg/mL). Os 23 isolados que apresentaram potencial biotecnológico foram caracterizados taxonomicamente. Os resultados do presente trabalho sugerem que fungos filamentosos associados a cnidários possuem potencial para aplicação biotecnológica, em particular para biorremediação de ambientes marinhos contaminados com HPAs. / Seventy three fungi representatives of distinct taxonomic groups, isolated from cnidarians collected from north coast of São Paulo State, were submitted to RBBR dye decolorization tests and to MIC. Thirteen fungal selected from the decolorization test were submitted to pyrene and benzo[a]pyrene degradation assays. Seven fungi showed satisfactory PAH degradation results. Among them Aspergillus sulphureus (8.2A) presented the best results degrading pyrene (99.7%) and benzo[a]pyrene (73.6%). Regarding the MIC experiments, 21 isolates were able to inhibit the growth of B. subtilis, P. aeruginosa, S. aureus, E. coli EPEC and V. parahaemolyticus. Penicillium sp. (12.12) presented the best result (0,0078 mg/mL). The 23 isolates that showed potential biotechnologic were taxonomically characterized. Results derived from the present work suggest that cnidarians-derived filamentous fungi have a great potential for biotechnological application, in particular on bioremediation of marine environments contaminated by PAHs.

Submitted by Michele Mologni (mologni@unoeste.br) on 2018-07-27T12:29:47Z No. of bitstreams: 1 Renato Marcos de Leão.pdf: 1271849 bytes, checksum: a89943d84d38997ef1167837ead53ae6 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-27T12:29:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Renato Marcos de Leão.pdf: 1271849 bytes, checksum: a89943d84d38997ef1167837ead53ae6 (MD5) Previous issue date: 2018-02-20 / The A. curassavica plant is characterized as a toxic plant for vertebrates, and little is known about its effect on invertebrates, such as insects. Thus, a study was conducted to verify the action of A. curassavica on S. frugiperda. The plants were collected, dried and ground, and the raw ethanolic extract was made from the powder. This was added to the diet offered to caterpillars in two trials, one at concentrations of 1%, 2% and 4%; and another at concentrations of 0.05%, 0.1% and 0.5%. The parameters evaluated were: mortality; food consumption; weight of larvae and pupae; fertility (number of eggs and% of hatching). Two trials (one with second instar caterpillars and one with fifth instar caterpillars) of topical applications of the extract at concentrations of 1%, 2%, 4% and 6% were conducted to verify contact action through mortality after treatment. The experiments were performed with and without a choice, using corn leaf disks immersed in ethanolic extract at concentrations of 1%, 2% and 4%, where food intake (g) and preference index were evaluated. A trial was conducted evaluating total polyphenols and flavonoids in extract A. curassavica in order to verify the presence and measure them. The extract of A. curassavica added to the artificial diet, caused mortality of S. frugiperda in all concentrations, with 1%, 2% and 4% showing 100% mortality, and also 0.5% with 98% mortality. The prolongation of the larval period was evidenced in the treatments 0.1% and 0.5%, in 1.29 and 10.75 days respectively, in relation to the control. There was a reduction of larval weight in treatments 0.05%, 0.5%, 1%, 2% and 4% in 15%, 77%, 17%, 97% and 100%, respectively. On the pupal weight, the weight of the pupae in the treatments was 0.05%, 0.1% and 0.5% in 10%, 22% and 54% respectively; already in the weight of the female pupae, there was reduction with the treatment 0.1% in 9.5%. Food consumption was reduced in treatments 0.5%, 1%, 2% and 4% in 22%, 40%, 47% and 57%, respectively. The excreted faeces weight in the treatments 0.1%, 1%, 2% and 4% was 0.730g, 0.002g, 0g and 0g, respectively. At no concentration interference was observed in the number of postures, number of eggs and percentage of hatching. On topical application in the second instar caterpillars, contact action was verified in all concentrations, standing out the 6% treatment that caused 100% mortality after 72 hours of application. However, in the trial with fifth instar caterpillars, there was no contact action in the treatments used. In the tests with and without chance of choice, there was difference in food consumption in all concentrations, especially the reduction in treatment 4%. All treatments were classified as phagdeterrents, and the 4% treatment was less preferred. It was verified the presence of total polyphenois and flavonoids in the extract, presenting 58.75 ug / ml and 150.1 ug / ml, respectively. The extract of A. curassavica should be tested in the field at the concentration of 0.5%, because in this concentration causes high mortality (98%) with the lowest amount of input. / A planta A. curassavica é caracterizada como planta tóxica para vertebrados, e pouco se sabe sobre seu efeito em invertebrados, como insetos. Dessa forma, foi conduzido um estudo para verificar a ação de A. curassavica sobre S. frugiperda. As plantas foram coletadas, secas e moídas, e a partir do pó foi confeccionado o extrato etanólico bruto. Este foi adicionado à dieta oferecida as lagartas, em dois ensaios, um nas concentrações de 1%, 2% e 4%; e outro nas concentrações de 0,05%, 0,1% e 0,5%. Os parâmetros avaliados foram: mortalidade; consumo alimentar; peso de larvas e pupas; fertilidade (nº de ovos e % de eclosão). Dois ensaios (um com lagartas de segundo instar e outro com lagartas de quinto instar) de aplicações tópicas do extrato nas concentrações de 1%, 2%, 4% e 6%, foram conduzidos para verificar a ação de contato através da mortalidade após o tratamento. Foram realizados testes com e sem chance de escolha, utilizando discos foliares de milho imersos sob extrato etanólico nas concentrações de 1%, 2% e 4%, onde avaliaram-se: consumo alimentar (g) e índice de preferência. Foi conduzido ensaio avaliando polifenóis totais e flavonoides no extrato A. curassavica a fim verificar a presença e mensurá-los. O extrato de A. curassavica adicionado a dieta artificial, provocou mortalidade de S. frugiperda em todas concentrações, destacando-se 1%, 2% e 4% apresentaram 100% de mortalidade, e também 0,5% com 98% de mortalidade. O prolongamento do período larval foi evidenciado nos tratamentos 0,1% e 0,5%, em 1,29 e 10,75 dias respectivamente, em relação a testemunha. Houve redução do peso larval nos tratamentos 0,05%, 0,5%, 1%, 2% e 4% em 15%, 77%, 17%, 97% e 100%, respectivamente. Sobre o peso pupal, houve redução do peso das pupas machos nos tratamentos 0,05%, 0,1% e 0,5% em 10%, 22% e 54% respectivamente; já no peso das pupas femêas, houve redução com o tratamento 0,1% em 9,5%. O consumo alimentar foi reduzido nos tratamentos 0,5%, 1%, 2% e 4% em 22%, 40%, 47% e 57%, respetivamente. O peso das fezes excretadas nos tratamentos 0,1%, 1%, 2% e 4% foi de 0,730g, 0,002g, 0g e 0g, respectivamente. Em nenhuma concentração foi verificada interferência no número de posturas, número de ovos e porcentagem de eclosão. Sobre aplicação tópica nas lagartas de segundo instar, foi verificada ação de contato em todas concentrações, destacando-se o tratamento 6% que provocou 100% de mortalidade após 72 horas da aplicação. Porém, no ensaio com lagartas de quinto instar, não se verificou a ação de contato nos tratamentos utilizados. Nos testes com e sem chance de escolha, houve diferença no consumo alimentar em todas concentrações, destacando-se a redução no tratamento 4%. Todos tratamentos foram classificados como fagodeterrentes, e o tratamento 4% obteve a menor preferência. Foi verificada a presença de pólifenois totais e flavonoides no extrato, apresentando 58,75 ug/ml e 150,1 ug/ml, respectivamente. O extrato de A. curassavica deverá ser experimentado a campo na concentração de 0,5%, pois nessa concentração causa alta mortalidade (98%) com a menor quantidade de insumo.

Os compostos fenólicos e os glucosinolatos vêm sendo pesquisados quanto à atividade antimicrobiana contra diversos microrganismos patogênicos, dentre eles a Listeria monocytogenes, um perigoso contaminante de alimentos. Este trabalho teve como objetivo principal avaliar resíduos agroindustriais com atividade contra Listeria monocytogenes, bem como identificar a composição química, visando a aplicação na indústria de alimentos. Neste trabalho foram analisados 23 resíduos agroindustriais. Os extratos destes resíduos foram preparados a partir de cinco solventes (hexano; clorofórmio; acetato de etila; etanol:água (80:20 v/v) e água), os quais foram utilizados na avaliação do potencial antimicrobiano contra Listeria monocytogenes por meio do teste de difusão em ágar. Os extratos que apresentaram resultado positivo foram selecionados para as análises de Concentração Inibitória Mínima (CIM), Concentração Bactericida Mínima (CBM), citometria de fluxo e composição química por CG-EM. A L. monocytogenes mostrou-se sensível apenas aos extratos aquosos de talo de brócolis e casca de abóbora moranga e extrato clorofórmico de semente de mamão apresentando valores de CIM de 102,4 mg/mL, >102,4 mg/mL e de 6,4mg/mL, respectivamente. A análise de citometria de fluxo demonstrou alterações na morfologia das células, frente aos extratos testados. A principal ação dos extratos foi em função da inibição do crescimento do microrganismo e da redução de sua população. Os extratos apresentaram uma composição química peculiar. Nos extratos de talo de brócolis e casca de abóbora foram encontrados alguns ácidos fenólicos e orgânicos, enquanto que no extrato de semente de mamão o único composto encontrado com potencial antimicrobiano foi o benzil-isotiocianato. Diante da dificuldade em evitar a contaminação de alimentos por L. monocytogenes, a utilização de compostos antimicrobianos naturais derivados de resíduos agroindustriais se mostra promissora e pode ser uma alternativa para auxiliar na segurança dos alimentos. / The phenolic compounds and glucosinolates have been investigated for their antimicrobial activity against several pathogenic microorganisms, including Listeria monocytogenes, a dangerous contaminant of food. This study has as main objective valuate agroindustrial residues with activity against Listeria monocytogenes, well as evaluate the chemical composition, aimed at their application in food industry. In this work we analyzed 23 agroindustrial residues. The extracts of these residues were prepared from five solvents (hexane, chloroform, ethyl acetate, ethanol:water (80:20 v/v) and water), which were used in evaluating the antimicrobial potential against Listeria monocytogenes by the agar diffusion test. The extracts that tested positive were selected for analysis of Minimum Inhibitory Concentration (MIC), Minimum Bactericidal Concentration (MBC), flow cytometry and chemical composition by GC-MS. L. monocytogenes showed sensibility only to aqueous extracts of stalk of broccoli and peel pumpkin and chloroform extract of papaya seed showing MIC values of 102.4 mg / mL,> 102.4 mg / mL and 6.4 mg / mL, respectively. The flow cytometry analysis showed changes in cell morphology, front of to tested extracts. The main action of the extracts was as a function the inhibition of growth of microorganisms and reducing its population. The extracts showed a peculiar chemical composition. In extracts of broccoli stalks and peel pumpkin were found some phenolic acids and organic, while the extract in papaya seed found the single compound with antimicrobial potential was benzyl-isothiocyanate. Given the difficulties in preventing food contamination by L. monocytogenes, the use of natural antimicrobial compounds derived from agroindustrial residues shows promise and can be an alternative to aid in safety of food.

A biodiversidade brasileira é conhecida devido a sua riqueza de espécies, sendo considerada uma fonte promissora de produtos naturais. Dentre as plantas vasculares, a família Solanaceae A. Juss. (Solanaceae) é considerada uma das maiores, apresentando distribuição em todas as regiões tropicais e temperadas do mundo. A família Solanaceae apresenta alta diversidade de espécies de importância econômica como fonte de alimentos, propriedades medicinais e ornamentais. Plantas desta família são fontes de metabólitos secundários de diversas classes químicas com as mais diversas aplicações. Fungos fitopatogênicos são responsáveis por causar diversas doenças e consideráveis perdas na agricultura. O controle das doenças é realizado através de métodos químicos, físicos e biológicos, porém o uso excessivo e ininterrupto de produtos químicos pode resultar na seleção de micro-organismos resistentes. Além disto, muitos fungicidas apresentam toxicidade alta e a sua utilização indiscriminada pode causar efeitos indesejáveis sobre outros organismos no ambiente. O objetivo deste estudo é explorar o potencial biológico e químico de metabólitos secundários produzidos por plantas da família Solanaceae com potencial fungitóxico a fitopatógenos. Foram selecionadas 15 espécies de plantas da família Solanaceae que tiveram os extratos de suas folhas avaliados em ensaios biológicos in vitro sobre o crescimento micelial de 6 fitopatógenos de importância na agricultura. Dentre estas, três foram selecionadas para uma investigação mais aprofundada, as espécies Solanum americanum, Acnistus arborescens e Physalis peruviana. No estudo da planta S. americanum, foram identificados compostos bioativos pertencentes à classe dos glicoalcalóides, que inibiram o crescimento micelial do fitopatógeno Moniliophthora perniciosa. No estudo de A. arborescens foi identificado a presença de um composto ativo pertencente à classe dos vitanolidos, provavelmente o 7β-acetoxivitanolido D, e sua ação antifúngica está sendo relatada pela primeira vez. No estudo da planta P. peruviana a fração semipura bioativa indicou a presença de um composto pertencente à classe dos vitanolidos. Esses resultados evidenciaram que os compostos presentes nas plantas, apresentam bioatividade que inibem o crescimento micelial dos fungos fitopatogênicos Moniliophthora perniciosa e Phytophthora cinnamomi, podendo ser uma nova opção coadjuvante no controle de fitopatógenos. / The Brazilian biodiversity is known due to its richness of species, and is considered a promising source of natural products. Among the vascular plants, the family Solanaceae A. Juss. (Solanaceae) is considered one of the largest, with distribution in all tropical and temperate regions of the world. The Solanaceae family has a high diversity of species of economic importance as a source of food, medicinal and ornamental properties. Plants of this family are sources of secondary metabolites from different chemical classes with many different applications. Plant fungi are responsible for causing various diseases and considerable losses in agriculture. The disease control is accomplished through chemical, physical and biological methods, but the excessive and continuous use of chemical products, may result in selection of resistant micro-organisms, in addition, many fungicides have a high toxicity and its indiscriminate use can cause undesirable effects on other organisms in the environment. The objective of this study is to explore the biological and chemical potential of secondary metabolites produced by plants of the Solanaceae family with potential fungitoxic the pathogens. We selected 15 species of Solanaceae plants that had the extracts of its leaves evaluated in vitro biological assays on the mycelial growth of 6 plant pathogens of importance in agriculture. Among these, three were selected for further investigation, the species Solanum americanum, Physalis peruviana and Acnistus arborescens. In the study of plant S. americanum, it was identified bioactive compounds belonging to the class of glycoalkaloids that inhibited the mycelial growth of the pathogen M. perniciosa. In the study of A. arborescens it was identified the presence of the active compound belonging to the class of withanolides, probably the 7β-acetoxywithanolide D, and its antifungal activity is being reported for the first time. In the study of plant P. peruviana semipure bioactive fraction indicated the presence of the compound belonging to the class of withanolides. These results showed that the compounds present in plants, have bioactivity that inhibit the mycelial growth of pathogenic fungi M. perniciosa and P. cinnamomi and may be a new option in the adjuvant control pathogens.

O presente trabalho visou a avaliação do potencial antifúngico de extratos brutos das diferentes partes do vegetal (folha, caule e raiz) de espécies de Piperaceae, os quais foram submetidos ao ensaio de bioautografia frente aos fungos Cladosporium cladosporioides e Cladosporium sphaerospermum. Após a triagem biológica, os extratos brutos das espécies Piper mollicomum, Piper marginatum, Peperomia alata e Peperomia glabella foram selecionados para etapas posteriores de fracionamento e purificação, utilizando-se técnicas cromatográficas. O estudo fitoquímico biomonitorado das espécies selecionadas identificou como metabólitos ativos dois cromenos e uma di-hidrochalcona; duas flavanonas e três fenilpropanóides, sendo um de estrutura inédita, denominado marginatumol; dois policetídeos inéditos, alatanona A e alatanona B; quatro acilresorcinóis e quatro secolignanas, incluindo a peperomina G inédita. Todos os metabólitos isolados apresentaram potencial atividade antifúngica, sendo os policetídeos alatanona A e alatanona B os mais ativos, com atividade superior às substâncias controle (nistatina e miconazol). Assim, os dados obtidos neste estudo permitiram descrever diferentes classes de produtos naturais a partir de uma coleção de extratos de espécies de Piperaceae, com potencial para estudos de relações estrutura-atividade. / The present study was addressed to evaluate the antifungal activity of crude extracts from Piperaceae species in which different parts of the plant (leaves, stems and roots) were assessed by means of bioautography against Cladosporium cladosporioides and Cladosporium sphaerospermum. After antifungal assay, the extratcs from Piper mollicomum, Piper marginatum, Peperomia alata and Peperomia glabella displayed higher growth inhibitory potency and thus were selected for further fractionation and purification using chromatographic techniques. Such dereplication using the bioautographic assay yielded two chromenes and one dihydrochalcone; two flavanones and three phenylpropanoids, including the novel compound marginatumol; two new polyketides, alatanone A and alatanone B; four acylresorcinols and four secolignans, including the novel peperomin G, respectively. The bioautography indicated potential antifungal activity for all isolated metabolites and compounds alatanone A and alatanone B were found the most active in comparison to positive controls (nystatin and miconazole). The bioprospecting approach was proven to be very effective when the isolation of bioactive compounds from a collection of crude extracts is concerned, although not necessarily unraveling the major biosynthetic pathways in each plant species.

Foram isoladas de Piper scutifolium e P. corcovadensis seis amidas, incluindo a piperovatina, piperlonguminina, isopiperlonguminina e corcovadina, duas inéditas (scutifoliamida A e scutifoliamida B), além de duas aristolactamas (piperolactama C e stigmalactama). A partir de P. tuberculatum foram isoladas as amidas piplartina e pelitorina e os ésteres (E)-3,4,5-trimetoxicinamato de etila (11) e 3,4,5- trimetoxidiidrocinamato de etila (12), esse último obtido pela primeira vez de origem natural. Em função da atividade biológica apresentada pelas amidas isoladas, foram sintetizadas 5-fenil-pentadienamidas e 3-cinamamidas com diferentes substituintes nos anéis aromáticos e na porção amídica. Os extratos, produtos naturais isolados e sintéticos foram submetidos a ensaios de atividade antifúngica frente Cladosporium cladosporioides e C. sphaerospermum, antimicrobiana frente à Candida albicans, C. krusei, C. parapsilosis e Cryptococcus neoformans, inibidora de acetilcolinesterase, carrapaticida frente à Boophilus microplus e citotóxica frente a linhagens tumorais humanas. Para a atividade antifúngica contra C. cladosporioides e C. sphaerospermum foi constatada maior atividade para as N-isobutil e N-pentilamidas sem substituintes no anel aromático. As N-isobutilamidas foram mais ativas como inibidores de acetilcolinesterase; contra B. microplus grande atividade foi apresentada por piperovatina, e os ensaios de citotoxicidade indicaram que o grupo 5,6-dihidropiridin- 2(1H)-ona é fundamental para a atividade. As plântulas de P. corcovadensis apresentaram em sua composição predominantemente piperovatina e assim foram utilizadas para estudos com incorporação de acetato de sódio-[1-14C] e L-fenilalanina - [U-14C] na mesma. As plântulas e calos obtidos para P. scutifolium não apresentaram produção significativa de metabólitos secundários. O estudo do metabolismo fenilpropanoídico de P. regnellii resultou no isolamento parcial da enzima responsável pela conversão de conocarpano em eupomatenóide-6. / Six amides were isolated from Piper scutifolium and P. corcovadensis including piperovatine, piperlonguminine, isopiperlonguminine and corcovadine, the new scutifoliamide A and scutifoliamide B and also two aristolactams (piperolactam C and stigmalactam). From P. tuberculatum the amides piplartine and pellitorine and two esters, ethyl (E)-3,4,5-trimethoxycinnamate (11) and ethyl 3,4,5- trimethoxydihydrocinnamate (12) were isolated, this last one obtained for the first time from natural sources. Due to the biological activity observed for the natural amides, 5- phenyl-pentadienamides and 3-cinnamamides having different substituents in the aromatic ring and amide moietis were synthesized. Extracts, isolated and synthetic compounds were assayed against Cladosporium cladosporioides, C. sphaerospermum, Candida albicans, C. krusei, C. parapsilosis and Cryptococcus neoformans, inhibitory of acetylcholinesterase, against the tick Boophilus microplus and citotoxic against human cell lines. A higher activity was observed against C. cladosporioides and C. sphaerospermum for N-isobutylamides and N-pentylamides having no substituents in the aromatic ring. N-isobutylamides were very active inhibitors of acetylcholinesterase; piperovatin was the most active against B. microplus and 5,6-dihydropyridin-2(1H)-one moiety was essential as the citotoxicity is concerned. Plantlets of P. corcovadensis contained piperovatine as major compound and thus were used as model for incorporation of sodium acetate-[1-14C] and L-phenylalanine-[U-14C]. The production of secondary metabolites in plantlets and callus of P. scutifolium was not significant. The studies of phenylpropanoid metabolism in P. regnellii was addressed to partial purification and characterization of the enzyme involved in the conversion of conocarpan to eupomatenoid-6.

Este estudo descreve a diversidade de actinobactérias isoladas da esponja marinha Aplysina fulva e o potencial destes microorganismos como produtores de metabólitos bioativos com propriedades fungicidas e herbicidas. Actinobactérias são prolíficas produtoras de compostos farmacologicamente importantes, pois cerca de 70% dos antibióticos naturalmente derivados que estão atualmente em uso clínico são produzidos por estes microorganismos. Entretanto este valor é ainda inexpressivo na indústria agrícola. Agroquímicos sintéticos ainda são dominantes no mercado apesar de estarem menos efetivos contra plantas daninhas e patógenos cada vez mais resistentes. Neste trabalho, um total de 21 actinobactérias foram isoladas com a utilização de meios seletivos. Análises filogenéticas baseadas no sequenciamento parcial do gene que codifica para o rRNA 16S mostrou que estes microorganismos pertencem a oito gêneros do filo Actinobacteria: Kocuria; Citricoccus; Terrabacter; Gordonia; Agrococcus; Tsukamurella; Brevibacterium e Streptomyces. Os extratos de todos os isolados foram testados para verificar a produção de metabólitos secundários com propriedades fungicidas contra os fungos fitopagênicos de importância agrícola: Pythium aphanidermatum; Phytophthora capsici e Magnaporthe grisea. O extrato bruto de 43% dos isolados mostrou atividade fungicida para ao menos um dos patógenos. O perfil químico do extrato dos isolados com bioatividade positiva foram similares mesmo entre gêneros diferentes. Os metabólitos do Streptomyces ASPSP 103 foram mais eficientes devido à forte inibição contra todos os patógenos testados. Portanto este isolado foi selecionado e testado para atividade herbicida por meio de screening que teve início com testes de atividade algicida contra a microalga Selenastrum capricornutum. Acreditamos que actinobactérias associadas a esponjas marinhas desempenham um papel de defesa química contra microalgas que possam obstruir os porócitos asfixiando o animal, e que estes compostos algicidas possivelmente tenham ação herbicida. Foi verificada atividade do extrato bruto do Streptomyces ASPSP 103 contra S. capricornutum, e a atividade herbicida pré-emergência com um efeito fraco em Lactuca sativa (dicotiledônea) e uma forte inibição em Agrostis stolonifera (monocotiledônea). A purificação do extrato bruto para isolamento do composto bioativo foi guiado por bioensaio contra Pythium aphanidermatum, um oomiceto de rápido crescimento e sensível aos metabólitos de ASPSP 103 previamente testados. Foi identificado o composto da classe butenolida com atividade herbicida préemergência contra Agrostis stolonifera (IC50 33.43 μg/mL). Este é o primeiro relato da atividade de butenolida para atividade herbicida. Estudos aprofundados em taxonomia mostraram que as características filogenéticas, morfológicas e químicas do isolado ASPSP 103 são consistentes com o gênero Streptomyces. Portanto devido algumas diferenças em parâmetros taxonômicos, ASPSP 103T foi proposto como linhagem tipo para uma nova espécie de Streptomyces, para qual o nome Streptomyces atlanticus sp. nov. foi sugerido. Estes resultados enfatizam o potencial de Streptomyces marinhos para produzir compostos bioativos com potencial de aplicação em agrobiotecnologia. / Actinobacteria are producers of important pharmacological compounds. About 70% of natural antibiotics are derived from these microorganisms. However, the use of natural compounds are still limited in the agricultural industry, even considering that synthetic pesticides are less effective against pathogens and weed plants. This study describes the diversity of actinobacteria associated with the marine sponge Aplysina fulva and their potential as producers of bioactive compounds with fungicidal and herbicidal properties. In this study, a total of 21 actinomycetes were isolated with the use of selective media. Phylogenetic analyzes based on partial sequencing of the gene encoding for 16S rRNA showed that these microorganisms belong to eight Actinobacteria genera, including Kocuria, Citricoccus, Terrabacter, Gordonia, Agrococcus, Tsukamurella, Brevibacterium and Streptomyces. The extracts of all isolates were tested for the production of secondary metabolites with fungicidal properties against the following phytopathogenic fungi: of Pythium aphanidermatum, Phytophthora capsici and Magnaporthe grisea. The crude extract of 43% of the isolates showed fungicidal activity for at least one of the pathogens. The chemical profiles of the actinobacteria extracts with positive bioactivity were similar even among different genus. The metabolites of Streptomyces ASPSP 103 were more efficient because of the strong inhibition against all tested pathogens. So, the isolate ASPSP 103 was selected and tested for herbicide activity through screening for algaecide activity towards microalgae Selenastrum capricornutum. We believe that actinobacteria associated with marine sponges play a role in chemical defense against algae that can obstruct the pores, choking the animal. These algaecides compounds possibly have herbicide action. Activity of the Streptomyces ASPSP 103 crude extract against S. capricornutum was observed. In addition, it was observed a weak pre-emergence herbicide activity on Lactuca sativa (dicot) and a strong inhibition in Agrostis stolonifera (monocot). The purification of the crude extract to isolate the bioactive compound was guided by bioassay against Pythium aphanidermatum, a fast growing oomycete and sensitive to metabolites from ASPSP 103 previously tested. The butenolide compound was identified with pre-emergence herbicidal activity against Agrostis stolonifera (IC50 33.43 μg/mL). This is the first report of butenolide activity with herbicide activity. Taxonomy studies showed that the phylogenetic, morphological and chemical characteristics of the isolated ASPSP 103 are consistent with the Streptomyces genus. Then, considering some differences in taxonomic parameters, ASPSP 103T was proposed as line type for a new species of Streptomyces, for which the name Streptomyces atlanticus sp. nov. was suggested. These results emphasize the potential of marine Streptomyces to produce bioactive compounds with potential biotechnological application in agricultural industry.

Na tentativa de reproduzir os benefícios ruminais dos ionóforos, pesquisadores exploram as propriedades antimicrobianas dos compostos secundários dos vegetais. Técnicas in vitro de produção de gás são amplamente utilizadas nas etapas iniciais de pesquisa. Óleos essenciais são compostos hidrofóbicos, sendo comum sua diluição com etanol em experimentos in vitro. Etanol é metabolizado no ambiente ruminal, havendo principalmente produção de acetato. No primeiro experimento, o objetivo foi avaliar o efeito de 10, 100 e 1000 µL de etanol em 75 mL de fluido ruminal tamponado, correspondendo a 0,13; 1,3 e 13,3 µL/mL, respectivamente. As inclusões de 100 e 1000 µL de etanol alteraram a fermentação ruminal in vitro. A dose de 10 µL não afetou a fermentação, exceto pela tendência (P < 0,10) de aumento na produção de gás ou na concentração de valerato ao se incubar feno ou dieta de alto concentrado, respectivamente. Sugere-se a utilização da menor dose possível de etanol (0,13 µL/mL). O segundo experimento trata do uso de brancos (frascos sem substrato, contendo somente inóculo ruminal e meio de incubação) em experimentos in vitro para se estimar as produções líquidas de gás e metano (CH4), assim como a degradação líquida da matéria orgânica incubada. Foi demonstrado que aditivos ruminais (monensina, carvarol, eugenol) afetaram a fermentação de frascos contendo substrato assim como dos brancos. Dessa forma, brancos específicos (brancos contendo aditivo) são necessários ao se avaliar aditivos ruminais sob condições in vitro. No terceiro experimento, incubações in vitro foram conduzidas para triar os efeitos de óleos essenciais sobre a fermentação ruminal. Foram selecionados os óleos essenciais de erva-baleeira (Cordia verbenacea), aroeira-vermelha (Schinus terebinthifolius; óleo extraído das folhas ou frutos), macela (Achyrocline satureoides), guaco (Mikania glomerata), carqueja (Baccharis cylindrica), arnica (Lychnophora pinaster), capim cidreira (Cymbopogon citratus), capim limão (Cymbopogon flexuosus) e citronela (Cymbopogon winterianum). Foram também incluídos os óleos resinóides de copaíba mari-mari (Copaifera reticulata), copaíba angelim (Copaifera multijuga), copaíba zoró (Copaifera langsdorfii) e copaíba vermelha (Copaifera langsdorfii). Os óleos de ervabaleeira, macela e as quatro óleoresinas de copaíba pouco alteraram a fermentação ruminal. Os outros óleos apresentaram claro efeito antimicrobiano, evidenciado pela queda na degradação de substrato. Os resultados mais promissores foram observados ao se incubar dieta de alto concentrado com inóculo adaptado a esta dieta. Os óleos essenciais que apresentaram os melhores resultados foram aroeira vermelha (folhas e frutos) e arnica. Sob a condição de alto concentrado, esses óleos aumentaram a concentração de propionato, reduziram a relação acetato:propionato e/ou diminuíram a produção de CH4. Os óleos essenciais de aroeira vermelha (extraídos das folhas e dos frutos) e arnica foram selecionados para subsequente avaliação in vivo. / In an attempt to reproduce the benefits of ionophores on rumen fermentation, researchers have been exploiting the antimicrobial properties of plant secondary metabolites. In vitro gas production techniques are widely used during the screening phase. Essential oils are hydrophobic compounds, being usual its dilution in ethanol for in vitro experiments. In the rumen environment, ethanol is metabolized mostly to acetate. In the first experiment, the objective was to evaluate the effects of 10, 100 and 1000 µL of ethanol in 75 mL of buffered rumen fluid, corresponding to 0.13, 1.3, and 13.3 µL/mL, respectively. Ethanol inclusions of 100 and 1000 µL affected in vitro rumen fermentation. The inclusion of 10 µL of ethanol had no effects on fermentation, except for the tendency (P < 0.10) of gas production increase or valerate increase when incubating hay or a high-concentrate diet, respectively. It is suggested that ethanol should be included at the lowest dose as possible, which corresponded to 10 µL (0.13 µL/mL) in our conditions. The second experiment dealt with the use of blanks (flasks without substrate, containing only inoculum and incubation medium) in in vitro experiments to estimate net production of gas and methane (CH4), as well as net degradation of organic matter incubated. It was demonstrated that rumen additives (monensin, carvacrol, eugenol) affected fermentation of flasks containing substrate and blanks. Thus, specific blanks (blanks containing additive) are necessary when rumen additives are evaluated in vitro. In the third experiment, in vitro incubations were conducted to screen the effects of essential oils on rumen fermentation. The selected essential oils were: cordia (Cordia verbenacea), Brazilian peppertree (Schinus terebinthifolius; extracted from leaves or fruits), macela (Achyrocline satureoides), guaco (Mikania glomerata), carqueja (Baccharis cylindrica), arnica (Lychnophora pinaster), West Indian lemongrass (Cymbopogon citratus), East Indian lemongrass (Cymbopogon flexuosus), and citronella (Cymbopogon winterianum). Oleoresins from copaiba mari-mari (Copaifera reticulata), copaiba angelim (Copaifera multijuga), copaiba zoro (Copaifera langsdorfii), and copaiba vermelha (Copaifera langsdorfii) were also included. The essential oils from cordia, macela and all copaiba oleoresins had little effect on in vitro rumen fermentation. The remaining essential oils showed a clear antimicrobial effect, mainly on truly degraded organic matter. The most promising results were obtained when using high-concentrate diet and inoculum from animals fed this same diet. The best results were observed for Brazilian peppertree (leaves and fruits) and arnica essential oils. In the condition of high-concentrate diet, these oils increased propionate concentration, had lower acetate to propionate ratio, and/or reduced CH4 production. The essential oils from Brazilian peppertree (leaves and fruits) and arnica were selected for further in vivo evaluation.

Este estudo descreve a diversidade de actinobactérias isoladas da esponja marinha Aplysina fulva e o potencial destes microorganismos como produtores de metabólitos bioativos com propriedades fungicidas e herbicidas. Actinobactérias são prolíficas produtoras de compostos farmacologicamente importantes, pois cerca de 70% dos antibióticos naturalmente derivados que estão atualmente em uso clínico são produzidos por estes microorganismos. Entretanto este valor é ainda inexpressivo na indústria agrícola. Agroquímicos sintéticos ainda são dominantes no mercado apesar de estarem menos efetivos contra plantas daninhas e patógenos cada vez mais resistentes. Neste trabalho, um total de 21 actinobactérias foram isoladas com a utilização de meios seletivos. Análises filogenéticas baseadas no sequenciamento parcial do gene que codifica para o rRNA 16S mostrou que estes microorganismos pertencem a oito gêneros do filo Actinobacteria: Kocuria; Citricoccus; Terrabacter; Gordonia; Agrococcus; Tsukamurella; Brevibacterium e Streptomyces. Os extratos de todos os isolados foram testados para verificar a produção de metabólitos secundários com propriedades fungicidas contra os fungos fitopagênicos de importância agrícola: Pythium aphanidermatum; Phytophthora capsici e Magnaporthe grisea. O extrato bruto de 43% dos isolados mostrou atividade fungicida para ao menos um dos patógenos. O perfil químico do extrato dos isolados com bioatividade positiva foram similares mesmo entre gêneros diferentes. Os metabólitos do Streptomyces ASPSP 103 foram mais eficientes devido à forte inibição contra todos os patógenos testados. Portanto este isolado foi selecionado e testado para atividade herbicida por meio de screening que teve início com testes de atividade algicida contra a microalga Selenastrum capricornutum. Acreditamos que actinobactérias associadas a esponjas marinhas desempenham um papel de defesa química contra microalgas que possam obstruir os porócitos asfixiando o animal, e que estes compostos algicidas possivelmente tenham ação herbicida. Foi verificada atividade do extrato bruto do Streptomyces ASPSP 103 contra S. capricornutum, e a atividade herbicida pré-emergência com um efeito fraco em Lactuca sativa (dicotiledônea) e uma forte inibição em Agrostis stolonifera (monocotiledônea). A purificação do extrato bruto para isolamento do composto bioativo foi guiado por bioensaio contra Pythium aphanidermatum, um oomiceto de rápido crescimento e sensível aos metabólitos de ASPSP 103 previamente testados. Foi identificado o composto da classe butenolida com atividade herbicida préemergência contra Agrostis stolonifera (IC50 33.43 &mu;g/mL). Este é o primeiro relato da atividade de butenolida para atividade herbicida. Estudos aprofundados em taxonomia mostraram que as características filogenéticas, morfológicas e químicas do isolado ASPSP 103 são consistentes com o gênero Streptomyces. Portanto devido algumas diferenças em parâmetros taxonômicos, ASPSP 103T foi proposto como linhagem tipo para uma nova espécie de Streptomyces, para qual o nome Streptomyces atlanticus sp. nov. foi sugerido. Estes resultados enfatizam o potencial de Streptomyces marinhos para produzir compostos bioativos com potencial de aplicação em agrobiotecnologia. / Actinobacteria are producers of important pharmacological compounds. About 70% of natural antibiotics are derived from these microorganisms. However, the use of natural compounds are still limited in the agricultural industry, even considering that synthetic pesticides are less effective against pathogens and weed plants. This study describes the diversity of actinobacteria associated with the marine sponge Aplysina fulva and their potential as producers of bioactive compounds with fungicidal and herbicidal properties. In this study, a total of 21 actinomycetes were isolated with the use of selective media. Phylogenetic analyzes based on partial sequencing of the gene encoding for 16S rRNA showed that these microorganisms belong to eight Actinobacteria genera, including Kocuria, Citricoccus, Terrabacter, Gordonia, Agrococcus, Tsukamurella, Brevibacterium and Streptomyces. The extracts of all isolates were tested for the production of secondary metabolites with fungicidal properties against the following phytopathogenic fungi: of Pythium aphanidermatum, Phytophthora capsici and Magnaporthe grisea. The crude extract of 43% of the isolates showed fungicidal activity for at least one of the pathogens. The chemical profiles of the actinobacteria extracts with positive bioactivity were similar even among different genus. The metabolites of Streptomyces ASPSP 103 were more efficient because of the strong inhibition against all tested pathogens. So, the isolate ASPSP 103 was selected and tested for herbicide activity through screening for algaecide activity towards microalgae Selenastrum capricornutum. We believe that actinobacteria associated with marine sponges play a role in chemical defense against algae that can obstruct the pores, choking the animal. These algaecides compounds possibly have herbicide action. Activity of the Streptomyces ASPSP 103 crude extract against S. capricornutum was observed. In addition, it was observed a weak pre-emergence herbicide activity on Lactuca sativa (dicot) and a strong inhibition in Agrostis stolonifera (monocot). The purification of the crude extract to isolate the bioactive compound was guided by bioassay against Pythium aphanidermatum, a fast growing oomycete and sensitive to metabolites from ASPSP 103 previously tested. The butenolide compound was identified with pre-emergence herbicidal activity against Agrostis stolonifera (IC50 33.43 &mu;g/mL). This is the first report of butenolide activity with herbicide activity. Taxonomy studies showed that the phylogenetic, morphological and chemical characteristics of the isolated ASPSP 103 are consistent with the Streptomyces genus. Then, considering some differences in taxonomic parameters, ASPSP 103T was proposed as line type for a new species of Streptomyces, for which the name Streptomyces atlanticus sp. nov. was suggested. These results emphasize the potential of marine Streptomyces to produce bioactive compounds with potential biotechnological application in agricultural industry.

A biodiversidade brasileira é conhecida devido a sua riqueza de espécies, sendo considerada uma fonte promissora de produtos naturais. Dentre as plantas vasculares, a família Solanaceae A. Juss. (Solanaceae) é considerada uma das maiores, apresentando distribuição em todas as regiões tropicais e temperadas do mundo. A família Solanaceae apresenta alta diversidade de espécies de importância econômica como fonte de alimentos, propriedades medicinais e ornamentais. Plantas desta família são fontes de metabólitos secundários de diversas classes químicas com as mais diversas aplicações. Fungos fitopatogênicos são responsáveis por causar diversas doenças e consideráveis perdas na agricultura. O controle das doenças é realizado através de métodos químicos, físicos e biológicos, porém o uso excessivo e ininterrupto de produtos químicos pode resultar na seleção de micro-organismos resistentes. Além disto, muitos fungicidas apresentam toxicidade alta e a sua utilização indiscriminada pode causar efeitos indesejáveis sobre outros organismos no ambiente. O objetivo deste estudo é explorar o potencial biológico e químico de metabólitos secundários produzidos por plantas da família Solanaceae com potencial fungitóxico a fitopatógenos. Foram selecionadas 15 espécies de plantas da família Solanaceae que tiveram os extratos de suas folhas avaliados em ensaios biológicos in vitro sobre o crescimento micelial de 6 fitopatógenos de importância na agricultura. Dentre estas, três foram selecionadas para uma investigação mais aprofundada, as espécies Solanum americanum, Acnistus arborescens e Physalis peruviana. No estudo da planta S. americanum, foram identificados compostos bioativos pertencentes à classe dos glicoalcalóides, que inibiram o crescimento micelial do fitopatógeno Moniliophthora perniciosa. No estudo de A. arborescens foi identificado a presença de um composto ativo pertencente à classe dos vitanolidos, provavelmente o 7&beta;-acetoxivitanolido D, e sua ação antifúngica está sendo relatada pela primeira vez. No estudo da planta P. peruviana a fração semipura bioativa indicou a presença de um composto pertencente à classe dos vitanolidos. Esses resultados evidenciaram que os compostos presentes nas plantas, apresentam bioatividade que inibem o crescimento micelial dos fungos fitopatogênicos Moniliophthora perniciosa e Phytophthora cinnamomi, podendo ser uma nova opção coadjuvante no controle de fitopatógenos. / The Brazilian biodiversity is known due to its richness of species, and is considered a promising source of natural products. Among the vascular plants, the family Solanaceae A. Juss. (Solanaceae) is considered one of the largest, with distribution in all tropical and temperate regions of the world. The Solanaceae family has a high diversity of species of economic importance as a source of food, medicinal and ornamental properties. Plants of this family are sources of secondary metabolites from different chemical classes with many different applications. Plant fungi are responsible for causing various diseases and considerable losses in agriculture. The disease control is accomplished through chemical, physical and biological methods, but the excessive and continuous use of chemical products, may result in selection of resistant micro-organisms, in addition, many fungicides have a high toxicity and its indiscriminate use can cause undesirable effects on other organisms in the environment. The objective of this study is to explore the biological and chemical potential of secondary metabolites produced by plants of the Solanaceae family with potential fungitoxic the pathogens. We selected 15 species of Solanaceae plants that had the extracts of its leaves evaluated in vitro biological assays on the mycelial growth of 6 plant pathogens of importance in agriculture. Among these, three were selected for further investigation, the species Solanum americanum, Physalis peruviana and Acnistus arborescens. In the study of plant S. americanum, it was identified bioactive compounds belonging to the class of glycoalkaloids that inhibited the mycelial growth of the pathogen M. perniciosa. In the study of A. arborescens it was identified the presence of the active compound belonging to the class of withanolides, probably the 7&beta;-acetoxywithanolide D, and its antifungal activity is being reported for the first time. In the study of plant P. peruviana semipure bioactive fraction indicated the presence of the compound belonging to the class of withanolides. These results showed that the compounds present in plants, have bioactivity that inhibit the mycelial growth of pathogenic fungi M. perniciosa and P. cinnamomi and may be a new option in the adjuvant control pathogens.