El presente trabajo de investigación explora las posibilidades de análisis de los principales metabolitos secundarios presentes en la cáscara de aguajes peruanos. Como tal, esta parte del fruto constituye una fuente de contaminación, ya que actualmente no posee valor agregado como subproducto. En este sentido, se plantea que el estudio de la composición química, en relación a estos compuestos bioactivos, podría implicar una oportunidad para el aprovechamiento potencial de las cáscaras de estos frutos amazónicos. Para cumplir los objetivos de esta investigación, se realizó una amplia revisión bibliográfica partiendo de la importancia del fruto del aguaje en la Amazonía, en correlación con la valiosa composición química y nutricional de su pulpa. El conocimiento del alto contenido de ácidos grasos y ciertos compuestos antioxidantes importantes, ha permitido comprender su alta demanda, tanto para la población local como la industria alimentaria y cosmética; mientras que la cáscara ha sido por mucho tiempo considerada como un residuo acumulable. Seguidamente, se estudiaron los principales metabolitos secundarios que suelen encontrarse comúnmente en las cáscaras de diversos frutos tropicales. Se realizó una descripción de la naturaleza, ocurrencia en las plantas, propiedades químicas y aplicaciones de estos compuestos. Dentro de estos, se destacan los carotenoides, tocoferoles y compuestos polifenólicos, constituidos principalmente por taninos, tanto hidrolizables como condensados, y flavonoides. La revisión de diferentes investigaciones en la cáscara de variados frutos tropicales permitió identificar ciertos métodos pertinentes para el análisis de esta parte de los aguajes. En tal caso, el contenido total de los metabolitos secundarios mencionados puede cuantificarse, por ejemplo, mediante metodologías basadas en espectrofotometría UV-Vis. Además, en gran parte de estos trabajos suele evaluarse la capacidad antioxidante de los extractos de las cáscaras a través de ensayos con radicales o reacciones redox. No obstante, la información provista por estas metodologías solo permite caracterizar la materia prima a grandes rasgos; por lo que los métodos cromatográficos más sofisticados serían necesarios para determinar la identidad y cantidad de los compuestos bioactivos más importantes presentes. Finalmente, mediante experimentos de resonancia magnética nuclear sería posible la elucidación definitiva de la estructura química de dichos analitos. En base a esta información, se concluye que existe una interesante oportunidad de investigación para analizar los metabolitos secundarios de las cáscaras de aguajes peruanos. Consecuentemente, se considera que la propuesta de investigación más plausible debe partir de la obtención de la harina de las cáscaras secas de los diferentes morfotipos de aguaje, incluyendo el aguajillo, previamente acondicionadas, para luego estudiarlas con las técnicas instrumentales descritas.

La maca es una planta nativa andina que se cultiva sobre los 4000 m.s.n.m. en Junín y Pasco (Perú) y que es utilizada como alimento o medicina tradicional desde tiempos precolombinos. Este tubérculo ha sido objeto de numerosos estudios y se ha confirmado su alto valor nutricional y energizante ya que se han identificado ecompuestos bioactivos en maca tales como bencilglucosinolato, bencilisocianato y alcamidas benciladas. Este último grupo de compuestos, alcamidas benciladas, tienen un papel estimulatorio en el sistema nervioso central y son marcadores de actividad biológica en esta raíz ya que solo se les ha reportado en ella. Por este motivo se les denominó macamidas. Estudios previos han confirmado que no existen macamidas en maca fresca. Se determinó que la formación de macamidas ocurre exclusivamente durante el proceso de secado. Esparza y colaboradores (2015) estudiaron la cinética de su formación realizando experimentos de secado en campo durante nueve semanas e imitando el proceso en laboratorio en 24 horas en los que se identificaron y monitorearon los metabolitos precursores de las macamidas y, de este modo, se pudo plantear una vía tentativa que lleva a su acumulación. En el presente trabajo, se buscó conocer de manera más detallada las vías degradativas de glucosinolatos durante el proceso de secado de maca y cómo estas determinan la formación de bencilamina, un precursor directo de la formación de las amidas bioactivas, además de evaluar vías colaterales que resultan en la formación de productos no deseables, como ácido benzoico. El proyecto requirió poder emular el secado en campo bajo condiciones de laboratorio en periodos cortos de tiempo, y no 10 semanas como ocurre en el secado tradicional. Se llevó a cabo un monitoreo de los metabolitos que participan en la formación de bencilamina y de los productos terminales del proceso de secado. Para el monitoreo de los metabolitos, se utilizaron tres métodos de extracción por ultrasonido en diferentes solventes: 70% metanol, diclorometano y diclorometano acidificado y se analizaron los extractos por cromatografía líquida o de gases.

Lepidium meyenii (Walpers), conocida como maca, es una planta perenne de la familia de las Brasicaceae que crece entre los 3800 y 4500 m.s.n.m. en regiones de puna, generalmente en los departamentos de Junín y Pasco (Perú). Se han identificado principios activos de interés y ha sido reconocida por su alto valor nutricional, energizante y afrodisiaco. Por otro lado, se ha evaluado el perfil químico y la composición de maca fresca y la secada de manera tradicional, y se han encontrado diferencias debidas a procesos bioquímicos post-cosecha que resultan en la formación de compuestos bioactivos adicionales (macamidas). En el presente trabajo se estudió la variación del perfil de compuestos de maca durante su proceso de secado tradicional e industrial. Se ha demostrado que el procesamiento tradicional, el cual consiste en exponer en el campo a los hipocotilos a ciclos diarios variables en temperatura y a radiación ultravioleta (UV) intensa, durante ocho a doce semanas, es esencial para la generación de distintos metabolitos bioactivos, en comparación con otros procesos de secado directo, como la liofilización, que no conducen a los mismos resultados. Por tanto, se optimizaron métodos cuantitativos de análisis para los diferentes compuestos existentes de la maca con el fin de reducir tiempos de análisis y minimizar varianzas. Asimismo, se identificaron algunos compuestos o variables que pueden servir como indicadores de control de calidad para la comercialización y exportación de este producto andino. Finalmente, se evaluó el efecto de procesos post-cosecha de secado tradicional e industrial sobre el perfil y rendimiento de compuestos bioactivos en maca, y se compararon las cinéticas de conversión para analizar la influencia de las variables ambientales sobre la producción de compuestos indicadores de este producto andino.

En este trabajo de tesis se seleccionaron tres especies entre nueve recolectadas en las Sierras Australes Bonaerenses, cuyos extractos mostraron inhibición de la enzima acetilcolinesterasa (ACE): Senecio ventanensis, Grindelia argentina y Grindelia ventanensis. No se hallaron antecedentes fitoquímicos o de actividades biológicas en literatura de estas asteráceas endémicas. Mediante el fraccionamiento bioguiado de los extractos activos se buscó aislar los metabolitos secundarios responsables de la actividad inhibitoria de ACE. Los alcaloides pirrolizidínicos N-óxido de usaramina (1), N-óxido de retrorsina (2) y N-óxido de integerrimina (3) fueron aislados a partir del extracto etanólico de S. ventanensis y un par de diastereoisómeros del 3,6-epidioxi-1,10-bisaboladieno (4 y 5) a partir de su sub-extracto diclorometánico. Por otra parte, distintos ácidos clorogénicos fueron detectados en fracciones activas del sub-extracto butanólico de G. argentina: ácido 5-Ocafeoilquínico (6), ácido 5-O-p-cumaroilquínico (7), ácido 5-O-p-feruloilquínico (8) y ácido-3,5- dicafeoil-epi-quínico (9). Por último, el fraccionamiento bioguiado del extracto etanólico de G. ventanensis, el más activo, condujo al aislamiento de un diterpenoide labdano de la serie normal identificado como ácido 17-hidroxicatívico (10). Considerando la actividad anticolinesterasa de 10 y su extracción sencilla y en buen rendimiento, se prepararó una serie de veinte derivados nuevos del ácido catívico (16-19) a través de transformaciones sobre el grupo carboxilo (C15) de 10, introduciendo un espaciador de 2 a 6 carbonos y una amina terciaria. La mayoría de los derivados fueron más activos que el compuesto natural 10. El derivado con un anillo de pirrolidina unido al diterpenoide por un espaciador de cuatro carbonos (16c) fue el inhibidor más potente tanto de ACE como de butirilcolinesterasa; asimismo mostró inhibición significativa de ACE en células de neuroblastoma humanas SH-SY5Y, sin efecto citotóxico. El estudio cinético enzimático y el modelado molecular revelaron que 16c se une tanto al sitio activo catalítico como al sitio aniónico periférico de ACE. Por otro lado, los derivados 11-14 se obtuvieron mediante transformaciones químicas sencillas de 10, pero su actividad inhibitoria de ACE no fue mejorada por las derivatizaciones realizadas. La inhibición de la producción de óxido nítrico (NO) observada para el extracto etanólico de G. argentina llevó a su fraccionamiento bioguiado, permitiendo el aislamiento de tres saponinas tipo oleanano nuevas, grindeliósidos A-C (20-22), y una flavona conocida, hispidulina (23). Los metabolitos fueron evaluados por su actividad inhibitoria de la producción de NO inducida por LPSIFN- g en macrófagos RAW264.7 y por su actividad citotóxica contra la línea celular de leucemia humana CCRF-CEM y de fibroblastos de pulmón MRC-5. Hispidulina redujo marcadamente la producción de NO inducida por LPS-IFN-g, mientras que grindeliósidos A-C mostraron citotoxicidad, siendo grindeliósido C el más activo contra ambas líneas celulares. / In this work three of nine species collected in the Sierras Australes Bonaerenses were selected because of the acetylcholinesterase (AChE) inhibition showed by their extracts: Senecio ventanensis, Grindelia argentina y Grindelia ventanensis. There is no phytochemical or biological activities previous record in the literature for these endemic species of the Asteraceae family. The isolation of the metabolites responsible of the activity was conducted by a bioassay guided fractionation. The pyrrolizidine alkaloids usaramine N-oxide (1), retrorsine N-oxide (2) and integerrimine N-oxide (3) were isolated from the ethanolic extract of S. ventanensis and a pair of distereoisomers of 3,6-epidioxy-1,10-bisaboladiene (4 and 5) from its dichloromethane sub-extract. Additionally, different chlorogenic acids were detected in the active fractions of G. argentina butanolic sub-extract: 5-O-caffeoylquinic acid (6), 5-O-p-coumaroylquinic acid (7), 5-O-feruloylquinic acid (8), and 3,5-dicaffeoyl-epi-quinic acid (9). Finally, the bioactivity guided fractionation of the ethanolic extract of G. ventanensis, the most active one, led us to isolate a normal labdane diterpenoid identified as 17-hydroxycativic acid (10). Taking into account the anticholinesterase activity of 10 and its easy extraction in good yield, a set of twenty new cativic acid derivatives (16-19) was prepared from 10 through transformations on the carboxylic group at C15, introducing a C2-C6 linker and a tertiary amine group. Most of the tested compounds were better AChE and butyrylcholinesterase (BChE) inhibitors than the natural diterpenoid 10. The derivative with a four carbon spacer and a pyrrolidine moiety (16c) was the most potent AChE and BChE inhibitor; in addition it exhibited significant inhibition of AChE activity in SHSY5Y human neuroblastoma cells and was non-cytotoxic. Enzyme kinetic studies and molecular modeling revealed that 16c targeted both the catalytic active site and the peripheral anionic site of AChE. On the other hand, derivatives 11-14 were obtained through simple structural modifications of 10, but their AChE inhibitory activity was not improved by the derivatizations. The inhibitory activity of nitric oxide (NO) production of the ethanolic extract of G. argentina prompted us to isolate three new oleanane-type saponins, grindeliosides A-C (20-22), and a known flavone, hispidulin (23). The isolated compounds were evaluated for their inhibitory activities against LPS/IFN-g induced NO production in RAW 264.7 macrophages and for their cytotoxic activities against the human leukemic cell line CCRF-CEM and MRC-5 lung fibroblasts. Hispidulin markedly reduced LPS/IFN- g induced NO production while grindeliosides A–C were found to be cytotoxic, with grindelioside C being the most active against both cell lines.

La presente investigación tiene como objetivo el estudio fitoquímico de la especie Capparis ovalifolia, buscando identificar algunos metabolitos presentes en sus hojas, las cuales son utilizadas en la medicina tradicional y como insecticida natural. Se colectó la muestra de Capparis ovalifolia en la localidad Batán Grande (1000 msnm), provincia de Ferreñafe, departamento de Lambayeque. El material vegetal colectado, fue estudiado taxonómicamente en el Museo de Historia Natural de la UNMSM, para luego ser analizado químicamente en nuestros laboratorios. El análisis de este material vegetal consistió en la obtención de aceites esenciales por el método de destilación por arrastre de vapor. Posteriormente se prepararon extractos crudos en diversos solventes, a partir de ellos se aislaron metabolitos secundarios usando diversas técnicas cromatográficas para la separación y purificación de fracciones y metabolitos. Finalmente en base a métodos espectroscópicos IR, UV-V, RMN mono y bidimensional y espectrometría de masas, se procedió a la elucidación estructural de algunos de los metabolitos presentes en esta especie. Mediante GC-FID se reconoció la composición estructural del aceite esencial de esta planta. A partir del extracto de acetato de etilo se aisló un compuesto cristalino, incoloro, de punto de fusión 210-212 °C, sus datos espectroscópicos confirman que se trata del triterpeno C30H50O llamado lupeol. Se ha demostrado la potencialidad antioxidante de esta especie en función a su contenido de lupeol. El estudio de RMN mono y bidimensional permitió determinar su estereoquímica. Se aisló un metabolito sólido, amorfo, de color blanco, que corresponde a un hidrocarburo ácido de cadena larga y un compuesto sólido de color amarillo, amorfo, de tipo terpeno. El aceite esencial de las hojas de Capparis ovalifolia contiene como productos mayoritarios al mentol, acetato de metilo, 3-octenona, viridiflorol, neo-mentol, piperitona, mentona e isomentona. Cabe destacar que el contenido de mentol en esta especie es de 51,7 % convirtiéndolo en una fuente natural de esa sustancia de probada actividad antiespasmódica.

La metabolómica es el análisis completo de todos los metabolitos presentes en un sistema biológico. Su aplicación en el área de las ciencias y tecnologías de alimentos ha permitido abordar la calidad, la autenticidad y la denominación de origen de diversos productos, así como también identificar metabolitos asociados con las propiedades organolépticas, nutritivas o nocivas de un alimento. El análisis de mezclas en estudios de metabolómica se centra en el uso de metodologías basadas en la espectroscopía de Resonancia Magnética Nuclear (RMN) y la espectrometría de Masas (MS), esta última de modo directo o acoplada a diversos sistemas cromatográficos. El uso de estas metodologías dependerá en muchos casos del tipo de análisis químico-analítico que la muestra requiera, resaltando entre ellas el estudio dirigido, no dirigido o semi- dirigido. En este trabajo de investigación se presentarán varios ejemplos de estudios de este tipo, haciendo uso de la RMN y otras técnicas espectroscópicas y espectrométricas para el análisis de mezclas complejas. También, se abordará la correlación estadística total (STOCSY) y heteroespectroscópica (SHY) y se presentarán algunos ejemplos de su potencialidad en la identificación de metabolitos en muestras biológicas de importancia en las ciencias de los alimentos y ciencias de la salud.

Una fuente potencial de compuestos biológicamente activos son los líquenes, debido a que producen más de 800 metabolitos secundarios exclusivos de ellos. Dentro de su diversidad podemos mencionar al género Stereocaulon, el cual está distribuido alrededor del mundo y se cuenta con aproximadamente 130 especies. El Stereocaulon glareosum presenta un talo dimórfico, en su mayoría crecen en regiones montañosas. Se han realizado estudios de esta especie enfocados al tema botánico y relaciones filogenéticas del género Stereocaulon; sin embargo, no se ha reportado ningún estudio científico acerca de la composición química de esta especie. En el presente trabajo se realiza el estudio químico del extracto metanólico del liquen Stereocaulon glareosum (Sav.) H. Magn., recolectado en el Departamento de Junín, Provincia de Huancayo, camino al Nevado de Huaytapallana. El estudio comienza con el análisis cualitativo para determinar metabolitos y compuestos liquénicos presentes. Asimismo, se realiza el perfil metabolómico del extracto metanólico del liquen en modo negativo mediante UHPLCESI- Q-Orbitrap-MS-MS, de este modo se identifican por primera vez 36 compuestos entre aromáticos, dépsidos, depsidonas, difeniléteres, dibenzofuranos, lípidos y polioles y otros 12 se proponen en base a sus espectros característcos UV-vis y ESI-MS-MS. Además, se identifican 16 ácidos grasos como metilésteres mediante el uso de GC-FID al comparar los tiempos de retención obtenidos de los estándares. Por otro lado, el estudio químico permite aislar 9 compuestos, que se someten a procesos de separación y purificación por cromatografía en columna y/o cristalización. Estos son haematomato de metilo, ácido 2,4-dimetoxi-6-pentilbenzoico, ácido 2,4-dimetoxi-6-propilbenzoico, β- orcinol carboxilato de metilo, orselinato de metilo, atranorina, ácido lobárico, brasicasterol y ácido glucónico; cuyas estructuras se determinan en base a análisis espectroscópicos en comparación con referencias citadas. Finalmente, se realiza el análisis cuantitativo de ácido úsnico mediante la técnica de espectrofotometría UVVisible, que evidencia un contenido de 0,52 % de (+)-ácido úsnico. / Lichens are a potential source of bioactive substances because they produce more than 800 substances unique to them. According to its diversity, we can mention the genus Stereocaulon, which is a widely distributed around the world and comprise approximately 130 species. For instance, Stereocaulon glareosum presents a dimorphic thallus, it mostly grown in mountainous regions. Some biological studies of S. glareosum have been reported previously; however, no scientific study of the chemical composition of this species has not been reported. The aim of this work is to perform the chemical study of the methanolic extract from the lichen Stereocaulon glareosum (Sav.) H. Magn. It specimen was collected in the Department of Junín, Province of Huancayo, on the way to “Nevado de Huaytapallana”. The study begins with the qualitative analysis to determine metabolites and lichenic substances. To the best of our knowledge, this is the first time that forty-eight compounds are detected in the methanolic extract using UHPLC-ESI-Q-Orbitrap-MS-MS in mode negative. Thirty-six compounds identified were mainly aromatics, depsides, depsidones, diphenyl ethers, dibenzofurans, lipids and polyols and another twelve are proposed based on their UV-vis and ESI-MS-MS spectrums. In addition, sixteen fatty acids are identified as methyl esters by the use of GC-FID when comparing the retention times obtained from the standards. On the other hand, the chemical study allows isolating nine compounds, which are subjected to separation and purification processes by column chromatography and/or crystallization. These compounds are methyl haemmatomate, 2,4-dimethoxy-6-pentylbenzoic acid, 2,4- dimethoxy-6-propylbenzoic acid, methyl-β-orcinol carboxylate, methyl orsellinate, atranorin, lobaric acid, brassicasterol and gluconic acid; whose structures are determined based on the spectroscopic analysis in comparison with reported studies Finally, the quantitative analysis of usnic acid using the UV-Vis spectrophotometry evidences a content of 0.52 % of (+) - usnic acid. / Tesis

El presente trabajo tiene como objetivo determinar la composición del aceite y del extracto metanólico hidrofílico de las semillas de lúcuma (Pouteria lucuma), las cuales son generadas como residuos agroindustriales. Estas provienen del distrito de Chilca (ubicado en la provincia de Cañete, a 62 km de Lima), cedidas por la heladería OVNI. La metodología consiste en la obtención del extracto metanólico hidrofílico y del aceite, el primero proviene de la maceración de la semilla con metanol y remoción de la parte lipofílica con hexano, mientras que el aceite es resultado de la separación con hexano a los extractos generados por maceración con metanol y acetona de forma secuencial y por extracción con equipo Sohxlet al residuo final con hexano. Así, metabolitos como ácidos grasos libres, ácidos grasos esterificados, triterpenos lineales, triterpenos esteroidales y no esteroidales, entre otros, son identificados en las tres fracciones que comprende el aceite mediante GC-MS y se registra 851,49 ± 1,29 mg de -sitosterol y 75,42 ± 1,02 mg de estigmasterol por cada 100 g de aceite. Mientras que con el GC-FID y estándares de FAMEs se reporta la presencia de los ácidos oleico, palmítico, esteárico y (9E)-octadecenoico, quienes conforman el 30 % del aceite. El contenido de fenoles totales es de 1130,63 ± 11,89 mg EAG/100 g de semilla seca y de flavonoides totales de 661,23 ± 4,73 mg quercetina/100 g de semilla seca en el extracto metanólico hidrofílico. Mediante UHPLC-ESI-MS/MS, se reporta que metabolitos como aminoácidos, ácidos orgánicos, ácido gálico, una amplia gama de flavonoides, entre otros, están contenidos en el mismo extracto y con empleo del reactivo DPPH se registra que este posee una concentración inhibitoria media (IC50) a 41 g / mL. En base a los resultados se concluye que este residuo agroindustrial posee un valor agregado por explorar. / The aim of this work is to determine the composition of the oil and hydrophilic methanolic extract of lucuma seeds (Pouteria lucuma), which are generated as agroindustrial waste. These come from the district of Chilca (located in the province of Cañete, 62 km from Lima), donated by the OVNI ice cream shop. The methodology consists in obtaining the hydrophilic methanolic extract and the oil, the first comes from the maceration of the seed with methanol and the removal of the lipophilic part with hexane, while the oil is the result of the separation with hexane at the extracts generated by maceration with methanol and acetone sequentially and by extraction with Sohxlet equipment to the final residue with hexane. Thus, metabolites such as free fatty acids, esterified fatty acids, linear triterpenes, steroidal and non-steroidal triterpenes, among others, are identified in the three fractions comprising the oil by GC-MS and 851.49 ± 1.29 mg of -sitosterol and 75.42 ± 1.02 mg of stigmasterol per 100 g of oil. While with the GC-FID and FAME standards, the presence of oleic, palmitic, stearic and (9E) -octadecenoic acids is reported, which make up 30% of the oil. The content of total phenols is 1130.63 ± 11.89 mg EAG / 100 g of dry seed and total flavonoids of 661.23 ± 4.73 mg of quercetin / 100 g of dry seed in the hydrophilic methanolic extract. Through UHPLC-ESI-MS / MS, it is reported that metabolites such as amino acids, organic acids, gallic acid, a wide range of flavonoids, among others, are contained in the same extract and with the use of DPPH reagent it is recorded that it possesses a medium inhibitory concentration (IC50) at 41 μg / ml. Based on the results, it is concluded that this agroindustrial waste has an added value to be explored. / Tesis

Neste estudo foi acessada a diversidade taxonômica e potencial biológico de actinobactérias isoladas de três biomas brasileiros com atividade antagônica contra Sclerotinia sclerotiorum. No total, 354 isolados foram obtidos da Coleção de Microrganismos de Importância Agrícola e Ambiental (CMAA) da Embrapa - Meio Ambiente. A atividade antagônica contra S. sclerotiorum foi avaliada por meio de ensaio in vitro. Foram selecionados 55 isolados, que apresentaram alguma porcentagem de inibição do crescimento de S. sclerotiorum. A identificação e análise da diversidade dos isolados, usando o gene 16S rRNA, demonstrou que 49 isolados são pertences ao genêro Streptomyces, quatro ao genêro Micromonospora, um a Kocuria e um a Actinomadura. Todas as actinobactérias apresentaram compatibilidade com bactérias benéficas do solo, exceto o isolado Caat P8 35. Três isolados, 1AS2a, Caat P5 55 e Caat P8 79, inibiram tanto o crescimento micelial quanto a germinação de escleródios de S. sclerotiorum. Os isolados Bc V1 06 e 3AS4 apresentaram hidrólise dos meios de fósforo orgânico e inorgânico. Com a ideia de conhecer o possível mecanismo de ação para solubilização de fósforo, o extrato aquoso do isolado 3AS4 foi submetido à análise de HPLC e o perfil cromatográfico obtido foi similar ácido glucônico. A avaliação desse isolado em casa de vegetação evidenciou diferenças na altura das plantas de soja, após seis semanas, quando inoculadas com a 3AS4. A relação Parte-aérea/Raiz foi significativamente maior quando adicionado o fósforo junto com a actinobactéria. Plantas sem adição de fósforo e com o isolado 3AS4 evidenciaram desenvolvimento similar na Parte-aérea/Raiz quando comparadas com plantas inoculadas com 40 kg ha-1 de PR e SPT. A avaliação da atividade enzimática evidenciou nove isolados capazes de hidrolisar quitina e laminarina como único substrato, sendo que três deles, 1AS2a, Caat P5 55 e Caat P8 79, foram avaliados quantitativamente, para a atividade enzimática quitinase (β 1-4 -Nacetilglucosaminidase) os resultados foram 0.03, 0.22 e 0.16 UI respectivamente, e a atividade glucanase (β 1-3-glucanase) foi 0.23, 0.25 e 0.26 UI respectivamente. Extratos orgânicos das actinobacterias obtidos com diclorometano (26) e acetato de etila (15) demostraram inibição do crescimento do fungo, somente o isolado 1AS2a apresentou inibição na concentração de 165 μg.mL-1. Estudos espectrométricos revelaram a prescença de um composto da família das bafilomicinas como principal composto ativo. A anotação do genoma do isolado 1AS2a revelou a presença de 33 operons gênicos envolvidos em vias biossínteticas para produção de compostos antimicrobianos, nos quais um deles, apresentou 100% de similaridade para operon de sintese de bafilomicina. Estudos taxonômicos mostraram que as características filogenéticas, morfológicas e químicas do isolado 1AS2c são consistentes com o gênero Streptomyces. Entretanto, algumas diferenças no perfil taxonômico, Hibridização DNA:DNA e análise de Multilocus confirmou o isolado 1AS2cT como linhagem tipo para uma nova espécie de Streptomyces, para qual o nome Streptomyces rhizosphaericola sp. nov. Com os resultados obtidos podemos afirmar: 1. Biomas brasileros possuem uma grande diversidade taxonômica e funcional 2. Os isolados de Actinobacteria posuem capacidade antagonica contra o fungo S. sclerotiorum 3. O isolado 3AS4 posui a capacidade de solubilização de fósforo e estimulação de crescimento vegetal do em condições de casa de vegetação 4. A efetiva produção de compostos antifúngicos do isolado 1AS2a, revelados diante o uso combiando de ferramentas espectroscopicas e bioinformaticas. Considerando todo isso, existe um enorme potencial de biocontrole em isolados de Actinobactérias de diferentes biomas do Brasil que podem ser uma nova opcão para uso na agricultura. / In this study, the taxonomic diversity and biological potential of actinobacteria isolated from different Brazilian biomes with antagonistic activity against Sclerotinia sclerotiorum were accessed. In total, 354 isolates were obtained from the Embrapa - Environment Collection of Microorganisms of Agricultural and Environmental Importance (CMAA). The antagonistic activity against S. sclerotiorum was evaluated by in vitro assay. In total, 55 isolates were obtained, all isolates showed some percentage of visible growth inhibition against S. sclerotiorum. The identification and analysis of the diversity of the isolates using the 16S rRNA gene showed that 49 isolates belong to the Streptomyces genus, 4 isolates belonging to the genus Micromonospora, 1 isolated to the genus Kocuria and 1 isolated to the genus Actinomadura. All the actinobacteria showed compatibility with the soil beneficial bacteria evaluated except the isolate Caat P8 35. Three isolates, 1AS2a, Caat P555 and Caat P8 79 inhibited both mycelia and S. sclerotiorum sclerotia. The isolates Bc V1 06 and 3AS4 showed hydrolysis using organic and inorganic phosphorus media. In order to know the possible mechanism of action for solubilization of phosphorus, the aqueous extract of the 3AS4 isolate was submitted to HPLC analysis, the chromatographic profile obtained was similar to gluconic acid. Greenhouse evaluation showed differences in height of soybean plants after 6 weeks when inoculated with 3AS4. The Shoot/Root ratio was significantly higher when the phosphorus was added along with the actinobacteria. Plants with no phosphorus addition and with 3AS4 showed similar development in the Shoot/Root when compared to inoculated plants with 40 kg.ha-1 of PR and SPT. The evaluation of the enzymatic activity evidenced nine isolates efficient of hydrolyzing chitin and laminarin as the only carbon substrate, three of them; 1AS2a, Caat P5 55 e Caat P8 79 isolates (β-1-4-N-acetylglucosaminidase) was 0.03, 0.22 and 0.16 IU respectively, however, glucanase activity (β-1-3-glucanase) was 0.23, 0.25 and 0.26 IU respectively. Organic extracts of the actinobacteria obtained with dichloromethane (26) and ethyl acetate (15) demonstrated inhibition of fungus growth, only the 1AS2a isolate presented inhibition at the concentration of 165 μg.mL-1. Spectrometric studies have revealed the presence of a compound of the bafilomycins family as the main active compound. The annotation of the genome of the 1AS2a isolate revealed the presence of 33 gene operons involved in biosynthetic pathways for the production of antimicrobial compounds, in which one of them presented 100% similarity to the bafilomycin synthesis cluster. Taxonomic studies have shown that the phylogenetic, morphological and chemical characteristics of the 1AS2c isolate are consistent with the genus Streptomyces. However, some differences in the taxonomic profile, DDH and Multilocus analysis confirmed the isolated 1AS2cT as a type strain for Streptomyces, for which the name Streptomyces rhizosphaericola sp. Nov. With the results obtained we can corroborate: 1. Brazilian biomes possess a great taxonomic and functional diversity 2. Detection of the antagonism of Actinobacteria isolates against S. sclerotiorum fungus 3. Phosphorus solubilization and plant growth stimulation of 3AS4 isolate under conditions of greenhouse 4. The effective antifungal compounds production of the 1AS2a isolate, revealed in the combining use of spectroscopic and bioinformatics tools. Considering all this, there is an enormous potential for biocontrol in isolates of Actinobacteria from different Brazilian biomes that may be a new option for use in agriculture.

Plants produce a wide range of insectistatic phytochemicals for protection against the damages caused by phytophagous insects. They can harm insect eggs, nymphs, larvae and adults promoting mortality, repellency, phagodeterrence, morphological deformations, prolongation of development, reduce nutrient-intake etc. Plant bioactive compounds have been used to control insect pests in agriculture since ancient times, but during Green Revolution many of them were replaced by synthetic compounds such as organochlorines, organophosphates, carbamates and pyrethroids. Nonetheless, the excessive and irrational use of synthetic insecticides in agriculture led to environmental and health issues and the selection of resistant insect pest populations. As a response to these negative aspects of synhtetic insecticides, it was developed stringent regulatory laws and requirements for pesticide registration at Governmental Regulatory Agencies resulting in higher costs to develop new commercial synthetic insecticides. Inevitably, scientific studies with bioprospection of insectistatic compounds from plants have grown in order to discover safer insecticides with new modes of action. Therefore, in the present study, it was performed a screening with 25 ethanolic extracts from 17 Solanaceae species in order to evaluate their bioacticity against the Mexican bean weevil, Zabrotes subfasciatus (Boheman, 1833) (Coleoptera: Chrysomelidae: Bruchinae). Ethanolic extracts from leaves of Solanum lycocarpum A. St.-Hil and flowers of Brugmansia suaveolens (Willd.) Bercht. & J.Presl were the best ones; thereby they were selected for bioguided fractionations (Solid Phase Extraction) based on toxicological bioassays in order to identify their bioactive compounds. The chemical fractions from S. lycocarpum killed adults of Z. subfasciatus, reduced the number of eggs per sample (due to oviposition deterrence and the decrease of fecundity), and reduce F1 progeny and damages on bean grains, and also reduced the fecundity of F1 progeny. The observed bioacticity promoted by fractions of S. lycocarpum is possibly due to the presence of whitanolides and alkaloids. On the other hand, bioactive fractions from B. suaveolens promoted an intense reduction on egg-adult viability preventing the embryonic development in Z. subfasciatus eggs. Consequently, F1 progeny and damages on bean grains were completely inhibited as well. Moreover, they also killed adults of Z. subfasciatus, which demonstrated signs of hyperexcitation, a symptom related to neurotoxic insecticides. It was identified fatty acid derivatives in the bioactive fraction BSHidAcF1-1-C through a Gas Chromatography Mass Spectrometry analysis. The results acquired in the present study demonstrate the potential of prospecting insectistatic compounds in Solanaceae species in order to protect bean grains against the damages promoted by Z. subfasciatus in warehouses. / As plantas produzem um ampla gama de compostos químicos insetistáticos para sua própria proteção contra os danos causados por insetos fitófagos. Tais compostos podem prejudicar os insetos nas fases de ovo, ninfa, larva e adulto promovendo mortalidade, repelência, fagodeterrência, deformações morfológicas, prolongamento do desenvolvimento, redução da absorção de nutrientes etc. Compostos bioativos de plantas têm sido usados para o controle de insetos-praga na agricultura desde a antiguidade, mas durante a Revolução Verde muitos deles foram substituídos por inseticidas sintéticos como os organoclorados, organofosforados, carbamatos e piretroides. No entanto, o uso excessivo e irracional dos inseticidas sintéticos na agricultura gerou problemas ambientais, de saúde e a seleção de populações resistentes de insetos. Como uma resposta a esses aspectos negativos dos inseticidas sintéticos, foram elaboradas regulamentações legais mais rigorosas para o registro de defensivos agrícolas nas agencias regulatórias governamentais resultando em custos mais elevados para o desenvolvimento de novos inseticidas sintéticos comerciais. Inevitavelmente, isso incentivou pesquisas científicas para a bioprospecção de compostos insetistáticos com o intuito de se descobrirem inseticidas mais seguros com novos modos de ação. Portanto, no presente estudo, foi realizada uma triagem com 25 extratos etanólicos provenientes de 17 espécies de Solanaceae para avaliar a bioatividade deles sobre o caruncho-do-feijão, Zabrotes subfasciatus (Boheman, 1833) (Coleoptera: Chrysomelidae: Bruchinae). Os extratos etanólicos das folhas de Solanum lycocarpum A. St.-Hil e de flores de Brugmansia suaveolens (Willd.) Bercht. & J.Presl foram os melhores dentre todos; dessa forma eles foram selecionados para uma série de fracionamentos químicos (Extração em Fase Sólida) com base em bioensaios toxicológicos para identificar compostos bioativos. As frações químicas de S. lycocarpum mataram os adultos de Z. subfasciatus, reduziram o número de ovos (devido à deterrência de oviposição e redução na fecundidade), reducão na progênie F1 e nos danos nos grãos de feijão, e também reduziu a fecundidade da progênie F1. A bioatividade promovida pelas frações de S. lycocarpum se deve, possivelmente, à presença de vitanolídeos e alcaloides. Por outro lado, as frações bioativas de B. suaveolens promoveram um efeito ovicida inibindo o desenvolvimento embrionário nos ovos de Z. subfasciatus. Consequentemente, a progênie F1 e os danos nos grãos também foram completamente inibidos. Além disso, tais frações também promoveram mortalidade dos adultos de Z. subfasciatus, que demostraram sinais de hiperexcitação, um sintoma característico de inseticidas neurotóxicos. Na fração bioativa BSHidAcF1-1-C foram identificados derivados de ácidos graxos por meio de Cromatografia Gasosa com Espectrometria de Massas. Os resultados adquiridos no presente estudo demonstram o potencial de prospectar compostos insetistáticos de espécies da família Solanaceae para proteger grãos de feijão armazenado contra os danos promovidos por Z. subfasciatus em armazéns.