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.

Made available in DSpace on 2016-08-17T18:39:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3024.pdf: 4531108 bytes, checksum: 1e95a8ef5ff0d05c05375d174d890b9e (MD5) Previous issue date: 2010-04-22 / Universidade Federal de Minas Gerais / Fungi are known as one of the most promising sources of unprecedent bioactive compounds, however, marine derived fungi are still very poorly studied. These microorganisms present high percentages of active metabolites and they are commonly isolated from marine invertebrates. At this study, the associated microbiota of the marine sponge Dragmacidon reticulatum was investigated in order to know the microbial diversity and explore the biotechnological potential of those strains for the production of bioactive secondary metabolites. Fragments from D. reticulatum were incubated on Petri dishes with different growth media. Forty five strains were isolated, although only 40 presented satisfactory growth for the preservation and production of extracts. From these, 32 strains were analysed for their genetic polymorphism through the ARDRA method that showed 24 different ribotypes. Extracts produced from the growing media of the 40 strains were evaluated for their cytotoxic and/or antimicrobial activity. From those, 22 presented biological activities in at least one of the bioassays, and had their chemical profiles evaluated in HPLC-UV-MS. Considering only the different ribotypes, 20 strains were selected by the biological activity of their extracts and were submitted to molecular identification. These isolates were attributed to the Aspergillus, Penicillium, Cladosporium, Myrmecridium, Microphaeropsis, Sporidesmium and Westerdykella genera. One strain was identified as actinobacteria from the Streptomyces sp. genus, and had its extract investigated, because the marine derived actinobacteria are also potential sources of bioactive compounds. The isolation of the unprecedented compounds _,_-dehydrocurvularin, the I-6, O-2 and JKL-4, produced by the fungus Penicillium decaturense, demonstrated the effectiveness of the screening procedures used in strain selection as producers of metabolites of biotechnical interest, and the need of more studies with this strain and the other strains selected in this study (Streptomyces sp., Westerdykella sp. and Sporidesmium sp.). The results confirmed the biotechnological potential presented by marine derived fungi. / Os fungos são conhecidos como uma das fontes mais promissoras de compostos bioativos inéditos, no entanto, fungos derivados do ambiente marinho ainda são pouco estudados. Estes microrganismos apresentam altas porcentagens de metabólitos ativos e são comumente isolados de invertebrados marinhos. No presente estudo, a esponja marinha Dragmacidon reticulatum foi selecionada para ter sua microbiota associada investigada, de maneira a conhecer a diversidade de microrganismos associados a esta esponja e explorar o potencial biotecnológico destas linhagens para a produção de metabólitos secundários bioativos. Fragmentos da esponja D. reticulatum foram incubados em placas de Petri contendo diferentes meios de crescimento. Foram isoladas 45 linhagens, das quais 40 apresentaram crescimento satisfatório para preservação e produção de extratos. Destas, 32 foram avaliadas quanto ao seu polimorfismo genético por meio do método ARDRA. Os resultados da avaliação da diversidade genética permitiram identificar 24 ribotipos distintos das linhagens microbianas isoladas. Extratos produzidos a partir do cultivo das 40 linhagens isoladas foram avaliados quanto à sua atividade citotóxica e/ou antimicrobiana. Destes, 22 apresentaram atividade biológica em pelo menos um dos bioensaios, e tiveram seu perfil químico avaliados em CLAE-UV-EM. Considerando apenas os ribotipos distintos, 20 linhagens foram selecionadas pela atividade biológica de seus extratos e foram submetidas à identificação molecular. Estes isolados foram atribuídos aos gêneros Aspergillus, Penicillium, Cladosporium, Myrmecridium, Microphaeropsis, Sporidesmium e Westerdykella. Uma das linhagens foi identificada como uma actinobactéria do gênero Streptomyces sp., e teve seu extrato investigado, pois actinobactérias derivadas do ambiente marinho também são fontes potenciais de compostos bioativos. O isolamento da _,_- dehidrocurvularina e dos compostos I-6, O-2 e JKL-4 inéditos na literatura, a partir do fungo Penicillium decaturense, evidenciou a efetividade da seleção das linhagens como produtoras de metabólitos de interesse biotecnológico e a necessidade de continuidade dos estudos deste isolado e das outras linhagens selecionadas neste estudo (Streptomyces sp., Westerdykella sp. e Sporidesmium sp.). Os resultados confirmam o potencial biotecnológico apresentado por fungos derivados do ambiente marinho.

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.

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.