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Protoflavonoides e meroterpenos de espécies de Piper / Protoflavonoids and meroterpenes from Piper speciesLemeszenski, Giovana Cássia de Freitas 05 April 2013 (has links)
As espécies da família Piperaceae, Piper bowiei, P. caldense, P. carniconnectivum e P. permucronatum apresentam uma característica morfológica em comum que são os frutos pendentes e globosos. Assim, seus extratos brutos foram submetidos às análises de espectrometria de massas e ressonância magnética nuclear e os espectros obtidos submetidos às análises quimiométricas por PCA (análise de componentes principais) e HCA (análise por agrupamento hierárquico) a fim de obter uma diferenciação entre as espécies ou observar suas possíveis similaridades.Os resultados obtidos em uma análise preliminar estimularam-nos a realizar o estudo fitoquímico em busca de seus constituintes majoritários. Foram isoladas e identificadas treze substâncias, sendo quatro meroterpenos e nove flavonoides, dos quais seis são descritos pela primeira vez. Ensaios de atividade antifúngica e antitumoral foram realizados levando em consideração relatos da literatura de substâncias com estruturas similares. / The Piperaceae species Piper bowiei, P. caldense, P. carniconnectivum and P. permucronatum have pendant fruits as common morphological characteristics. Thus, their extracts were analyzed by mass spectrometry and nuclear magnetic resonance and submitted to chemometric analysis by PCA (principal component analysis) and HCA (hierarchical cluster analysis) in order to get a differentiation between species and to observe their possible similarities. Based on the results obtained in a preliminary analysis the phytochemical studies were carried out on their crude extracts in order to identify their major constituents. The study allowed the identification of thirteen compounds, being four meroterpenes and nine flavonoids, six of which were described for the first time. Biological activity assays were performed taking into account the potential activities reported for similar compounds.
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Investigação de metabólitos secundários bioativos de micro-organismos do ambiente marinho / Investigation of bioactive secondary metabolites from marine-derived microorganismsJesus, Karen de 11 October 2012 (has links)
Neste trabalho foram reativadas 51 linhagens fúngicas isoladas a partir da ascídia Didemnum ligulum. Após a reativação, as linhagens foram cultivadas em meio de cultura líquido (250 mL), a partir dos quais foram obtidos os respectivos extratos brutos. Os extratos foram avaliados em bioensaio de atividade citotóxica, em três linhagens de células tumorais. Observou-se que 14 extratos apresentaram atividade citotóxica. Os extratos foram avaliados por HPLC-UV-MS para determinação do perfil químico. Após esta análise, a linhagem DLM2-12, identificada como Penicillium citrinum, foi selecionada para crescimento em meio de cultura líquido em quantidade suficiente para se realizar o isolamento dos metabólitos secundários do extrato de seu meio de cultura. O extrato de 250 mL do meio de cultura de P. citrinum foi submetido a diferentes métodos de separação cromatográfica. Estas separações permitiram o isolamento e identificação da citrinina (47) como sendo majoritária. Para isolamento de outros compostos presentes no extrato, a linhagem foi cultivada em maior escala (8 L) e obtido o extrato de seu meio de cultura. O novo extrato foi submetido a separações cromatográficas em gel de Sephadex LH-20, sílica gel e sílica gel derivatizada com grupo cianopropila, bem como purificações por HPLC. Estas separações permitiram o isolamento e identificação de três quinolonas, as quinolactacinas C (50) e B (53) e a quinolactacina E (51), inédita na literatura, um ácido tetrâmico, o penicilenol A (54) e duas antraquinonas, a citreoroseína (57) e a emodina (61). As antraquinonas citreoroseína (57) e emodina (61) foram submetidas aos bioensaios de atividade antiviral, antimicrobiana, Leishmanicida e citotóxica. A citreoroseína (57) apresentou atividade contra as linhagens virais BVDV, HSV1 e aMPV e apresentou atividade citotóxica ativa frente à linhagem celular HCT-116 sendo inativa frente às linhagens celulares HL-60, SF295, OVCAR-8, K562, HCT-8, MDA-MB435 e MVF-7. A emodina (61) apresentou atividade contra as linhagens virais BVDV, HSV1, aMPV e hepatite C, atividade antimicrobiana, atividade Leishmanicida, atividade citotóxica frente às linhagens celulares HL-60, HCT-116, SF295, OVCAR-8, K562 e HCT-8 sendo inativa frente às linhagens celulares MDA-MB435 e MVF-7. / The present investigation describes the isolation of secondary metabolites from the culture medium of a marine-derived strain of the fungus Penicillium citrinum. Initially, 51 fungal strains isolated from the ascidian Didemnum ligulum and preserved in stereilized sea water were re-activated in Petri dishes. After reactivation, the strains were grown in 250 mL of liquid culture medium. All media were extracted with EtOAc and, after evaporation, aliquots of the extracts were evaluated in a cytotoxicity assay on three tumor cell lines. It was observed that 14 extracts showed cytotoxic activity. These 14 extracts were analyzed by HPLC-UV-MS in order to investigate their corresponding chemical profile. As a result, the DLM2-12 strain, identified as Penicillium citrinum, was selected for semi-preparative growth in liquid culture medium in sufficient quantity to accomplish the isolation of secondary metabolites. A first growth in 250 mL of culture medium yielded an extract which was subjected to various chromatographic separations, to give citrinin (42) as the major compound. An additional growth of P. citrinum DLM2-12 in a larger volume (8 L) yielded an extract which was subjected to chromatographic separations on Sephadex LH-20, cyanopropyl-bonded silica gel, and by reversed-phase HPLC. These separations gave, after the identification of pure compounds: a) three quinolones, quinolactacins C (51) and B (54) and a new quinolactacin (52), unreported in the literature; b) the tetramic acid penicilenol A (55), and; c) two anthraquinones, citreorosein (57) and emodin (61). The anthraquinones 57 and 61 were evaluated in antiviral, antimicrobial, antileishmanial and cytotoxic assays. Citreorosein (57) displayed activity against the viral strains BVDV, HSV1 and aMPV and showed cytotoxicity against the HCT-116 cell line, being inactive against HL-60, SF295, OVCAR-8, K562, HCT-8, MDA-MB435 and MVF-7 cell lines. Emodin (61) displayed activity against the viral strains BVDV, HSV1, AMPV and hepatitis C, as well as antimicrobial, leishmanicidal, as well as cytotoxic activity against HL-60, HCT-116, SF295, OVCAR-8, K562 and HCT-8 cancer cell lines, being inactive against MDA-MB435 and MVF-7 cell lines.
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Síntese e atividade biológica de neolignanas 8.0.4' derivados e compostos correlatosSANTOS, Lourivaldo da Silva 03 July 1991 (has links)
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Previous issue date: 1991-07-03 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FAPESP - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo / Neste trabalho, sintetizamos cerca de 71 compostos aromáticos (neolignanas 8.0.4’, derivados e compostos correlatos contendo N ou S no carbono-8). Estas substâncias foram submetidas aos ensaios farmacológicas anti-PAF, anti-esquistossomose, anti-leishmaniose, antibacteriano e antifúngico. Re-isolamos das folhas de Virola surinamensis à neolignana 8.0.4’(+) -surinamensina , para determinação de sua configuração absoluta, (+) 7S, 8S-surinamensina, através de RMN1H empregando o método de Trost e col. Realizamos estudos de reduções estereosseletivas de β-cetoeteres para obtenção dos isômeros eritro ou treo majoritários, empregando como redutores éteres de coroa associados com hidretos metálicos. Desenvolvemos a 1ª rota de síntese enantiosseletiva de neolignanas 8.0.4' utilizando como auxiliar quiral (+) - e (-) -Dimetril tartarato, e empregamos essa metodologia para sintetizar a neolignana (+)-virolina. Utilizando a mesma rota sintética descrita acima, efetuamos síntese enantiosseletiva de β-cetosulfetos. Finalmente, desenvolvemos uma rota sintética via bromoidrina para obtenção de neolignanas 8.0.4 a partir de produtos naturais abundantes no Brasil, como safrol e eugenol. / We have synthesized ca. 80 different aromatic compounds (8.0.4' -neolignans several derivatives and correlated compounds containing or 5 at C-8). These substances were submitted to bioassays namely PAF antagonists anti-leishmaniasis antibacteria, anti-schistossomose and anti-fungi. From the Virola surinmensin leaves we have isolated a 8.0.4' -neolignan, (+) -surinamensin whose absolute configuration was determinated as (+)-7S, 8S-surinamensin. Using crown ethers associated with metalic hydrides we have performed studies on the reduction stereoselectivity aiming a high diastereoselectivity of the β-ketoether reductions. We have also developed the first synthetic pathway Ieading to the enantiomerically pure 8.0.4' -neolignans using (+) - and (-) -Dimethyl tartrate as the chiral auxiliary groups which was sucessfulIy applied to the synthesis of (+) -virolin. Also we obtained chiral β -ketosulfides using the same route described earlier in an enantiosselectice pathway. Finnally, using safrol and eugenol abundant Brazilian raw material, we developed an alternative synthetic rout to the neolignans having bromohydrin as intermediate.
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Protoflavonoides e meroterpenos de espécies de Piper / Protoflavonoids and meroterpenes from Piper speciesGiovana Cássia de Freitas Lemeszenski 05 April 2013 (has links)
As espécies da família Piperaceae, Piper bowiei, P. caldense, P. carniconnectivum e P. permucronatum apresentam uma característica morfológica em comum que são os frutos pendentes e globosos. Assim, seus extratos brutos foram submetidos às análises de espectrometria de massas e ressonância magnética nuclear e os espectros obtidos submetidos às análises quimiométricas por PCA (análise de componentes principais) e HCA (análise por agrupamento hierárquico) a fim de obter uma diferenciação entre as espécies ou observar suas possíveis similaridades.Os resultados obtidos em uma análise preliminar estimularam-nos a realizar o estudo fitoquímico em busca de seus constituintes majoritários. Foram isoladas e identificadas treze substâncias, sendo quatro meroterpenos e nove flavonoides, dos quais seis são descritos pela primeira vez. Ensaios de atividade antifúngica e antitumoral foram realizados levando em consideração relatos da literatura de substâncias com estruturas similares. / The Piperaceae species Piper bowiei, P. caldense, P. carniconnectivum and P. permucronatum have pendant fruits as common morphological characteristics. Thus, their extracts were analyzed by mass spectrometry and nuclear magnetic resonance and submitted to chemometric analysis by PCA (principal component analysis) and HCA (hierarchical cluster analysis) in order to get a differentiation between species and to observe their possible similarities. Based on the results obtained in a preliminary analysis the phytochemical studies were carried out on their crude extracts in order to identify their major constituents. The study allowed the identification of thirteen compounds, being four meroterpenes and nine flavonoids, six of which were described for the first time. Biological activity assays were performed taking into account the potential activities reported for similar compounds.
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Avaliação do potencial antimicrobiano de Pouteria spp. e de triterpenos quinonametídeos com enfoque no Helicobacter pylori /Nogueira, Leonardo Gorla. January 2012 (has links)
Orientador: Taís Maria Bauab / Banca: Rosemeire Cristina Linhari Rodrigues Pietro / Banca: Carlos Henrique Gomes Martins / Banca: Marcia Nitschke / Banca: Suraia Said / Resumo: A resistência aos antibióticos é reconhecida pela Organização Mundial de Saúde (OMS) como a maior ameaça para o tratamento de doenças infecciosas. Uma estratégia importante para ajudar a combater o problema da resistência envolve a descoberta e desenvolvimento de novos agentes capazes de suprimir parcial ou totalmente os mecanismos de resistência microbiana. As plantas de cerrado são conhecidas como uma fonte de compostos de interesse biotecnológico elevado com aplicações na indústria farmacêutica e de alimentos. Dessa maneira, tornou-se relevante avaliar a atividade antimicrobiana dos extratos de Pouteria torta e Pouteria ramiflora (Sapotaceae), da fração enriquecida de Salacia campestris contendo netzaucoieno e maitenina (FrMN) e das substâncias isoladas netzaucoieno de Salacia campestris (Hippocrateaceae) e maitenina de Maytenus ilicifolia (Celastraceae), pela técnica de diluição em microplacas frente aos micro-organismos Staphylococcus aureus ATCC 25923, Salmonela sp. ATCC 19196, Bacillus subtilis ATCC 19659, Escherichia coli ATCC 25922, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Staphylococcus aureus multi-resistente isolado de paciente hospitalizado, Helicobacter pylori ATCC 43504 e Candida albicans ATCC 18804. Além disso, também foi utilizada a técnica de Checkerboard frente ao H. pylori e Time Kill frente aos micro-organismos que apresentaram sensibilidade às substâncias testadas. Os resultados obtidos demostraram que o extrato de P. torta inibiu o crescimento das cepas de S. aureus, B. subtilis e E. coli, enquanto as cepas de S. aureus, B. subtilis, E. coli, P. aeruginosa, S. setubal e C. albicans foram mais sensíveis frente ao extrato de P. ramiflora. Das amostras avaliadas, a maitenina e a FrMN foram as que apresentaram as atividades mais promissoras contra bactérias... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The antibiotic resistance is known by the World Health Organization (WHO) as the biggest threat to the treatment of infectious diseases. An important strategy to help tackle resistance involves the discovery and development of new agents able to partially or totally suppress the microbial resistance mechanisms. "Cerrado" plants are known as a source of compounds of high biotechnological interest with applications in the pharmaceutical industry and the food industry. In this manner, it has become relevant to evaluate the antimicrobial activity of the extracts of the Pouteria torta and Pouteria ramiflora (Sapotaceae), of the enriched fraction of Salacia campestris containing netzaucoien and maytenin (FrMN) and of the isolated substances netzaucoyen of Salacia campestris (Hippocrateaceae) and maytenin of Maytenus ilicifolia (Celastraceae), through the technique of dilution in microplates against microorganisms Staphylococcus aureus ATCC 25923, Salmonela sp. ATCC 19196, Bacillus subtilis ATCC 19659, Escherichia coli ATCC 25922, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Staphylococcus aureus multi-resistant isolated of a hospitalized patient, Helicobacter pylori ATCC 43504 and Candida albicans ATCC 18804. Other than that, the Checkerboard technique against the H. pylori and Time Kill against the microorganisms that were sensitive to the tested substances. The obtained results demonstrated that the P. torta extract inhibited the S. aureus, B. subtilis and E. coli growth, while the P. ramiflora extract, the strain S. aureus, B. subtilis, E. coli, P. aeruginosa, S. setubal and C. albicans were more sentitive. Of the evaluated compounds, the maytenin and the FrMN were within those who presented the most prominent activities against the bacteria Gram-positive S aureus (ATCC) and S. aureus multi-resistente, and B. subtilis... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor
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Análise estrutural de halogenases encontradas em clusters gênicos da biossíntese de antibióticos glicopeptídicos /Cardoso, Tábata Peres. January 2015 (has links)
Orientador: Marcio Vinícius Bertacine Dias / Banca: Gabriel Padilla / Banca: Daniel Maragno Trindade / Resumo: Vários experimentos têm comprovado que compostos naturais podem ter sua atividade biológica alterada devido à presença ou ausência de halogênios ligados. Os antibióticos glicopeptídicos, como a vancomicina e teicoplanina são produtos naturais halogenados que apresentam destacada importância. Halogenases são enzimas que catalizam a transferência de halogênios para um determinado substrato, porém são muito pouco estudadas, principalmente aquelas envolvidas na biossíntese de produtos naturais, como antibióticos glicopeptídicos, mesmo com o seu potencial de aplicação em biologia sintética. Cepas produtoras de glicopeptideos foram obtidas da coleção NRRL e crescidas em meio TSB. O DNA foi extraído e os genes de 3 diferentes halogenases (staI e staK de Streptomyces toyocaensis, composto 47934 and Orf8* de Actinoplanes teichomyceticus, Teicoplanina) foram clonados em pET28a e pET20a. Um gene sintético foi obtido para enzima ComH (biossíntese de complestatina) e clonado em pET28a. A expressão desses genes foi induzida por IPTG e a purificação se deu em colunas de afinidade e gel filtração. Foram realizados estudos biofísicos (CD e DLS da StaI), bem como modelagem molecular e ensaios de complementação para proteínas StaK e StaI. Três halogenases foram purificadas, StaI, StaK e ComH e apresentaram coloração amarela indicando a co-purificação com FAD. Orf8* apresentou-se somente na fração insolúvel. Análises de CD indicam a presença de -hélices e folhas-β e foi possível observar o estado de oligomerização e polidispersividade em diferentes condições para halogenase StaI. Os modelos moleculares deram insights sobre uma possível diferença de padrão de halogenação catalizada pela StaI e StaK, devido à diferença de resíduos hidrofóbicos que formam os sulcos do sítio ativo. Tentativas de ensaios de cristalização para as enzimas StaI, StaK e ComH foram realizadas. No entanto, apenas a... / Abstract: Various experiments have shown that natural compounds may have their biologic activity altered by presence or absence of halogens. Glycopeptide antibiotics, such as vancomycin and teicoplanin are halogenated natural products and they have substantial importance in the medicine. Halogenases, are enzymes that catalyses the attachment of halogens to a substrate, howerver they are not well understood mainly those ones in glycopeptide biosynthesis. Producing glycopeptides strains were obtained from NRRL collection, they were grown in liquid TSB medium and the DNA was extracted. Three different genes for halogenases [(staI and staK from Streptomyces toyocaensis (compound 47934) and Orf8* from Actinoplanes teichomyceticus (Teicoplanin)] were amplified and cloned into pET28a and pET20a. A synthetic gene for comH from the biosynthesis of complestatin was obtained and also cloned in the pET28a. The expression of these four genes was carried out with the induction by IPTG and the purification was performed by affinity and molecular exclusion. Samples of soluble and insoluble fractions and chromatographic peaks were analyzed on SDS-PAGE gel. Circular Dichroism (CD) and Dynamic Light Scattering (DLS) studies were performed for StaI and ComH. We have also performed molecular modelling for StaI and StaK enzymes because attempts to crystallise all the soluble halogenases did not return any result (only StaI had a single crystal which showed not reproduzible). ComH, StaI and StaK were purified and they had an yellow colour indicating the co-purification with FAD.Orf8* was predominantly insoluble. SDS-PAGE gel showed that StaI had high purity already after the affinity purification and the molecular exclusion indicates that it had a tendency to aggregate. By the analysis of CD was possible to observe the structural integrity of StaI and ComH, which shows, as expected, the presence of -helixes and β-sheets. The DLS analysis shows the oligomerization ... / Mestre
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Estudos para a síntese do petrosinol e da amamistatina B / Studies on the synthesis of petrosinol and of amamistatin BAndré José Araujo Gabriel 16 April 2004 (has links)
Parte 1 - Estudos para a síntese do petrosinol O petrosinol é um produto natural obtido a partir de esponjas do gênero Petrosia sp. Trata-se de um poliacetileno que possui atividade anti-HIV. A síntese deste composto, ainda não descrita na literatura, mostrou-se difícil. No presente trabalho são descritas as rotas sintéticas testadas para a obtenção do petrosinol. Foram feitas abordagens, totalizando sete, que consistiram na síntese de sistemas dicarbonílicos α,β-insaturados, os quais se mostraram pouco reativos, que não permitiram a continuidade das rotas com esta abordagem, ou tentativas de construção de álcoois propargílicos, que neste caso, os intermediários de síntese se mostraram muito instáveis. A síntese do petrosinol necessita de mais estudos visando novas tentativas para se obter o sistema diol insaturado central presente na molécula, chave para a síntese total da mesma. Parte 2 - Estudos para a síntese da amamistatina B A amamistatina B faz parte do grupo de moléculas que são sideróforos, utilizadas por bactérias para o transporte de íons ferro. O estudo de sideróforos tem crescido muito nos últimos anos devido o interesse de se obter prófármacos que utilizem tais sideróforos como transportadores. No presente trabalho foram feitos estudos para obtenção de fragmentos úteis na síntese convergente da amamistatina B. Foram realizados estudos de obtenção de β-hidróxiácidos α,α-dissubstituidos usando-se como direcionadores quirais as oxazolidinonas. O uso de agentes oxidantes foi necessário na obtenção de nitronas, intermediários sintéticos úteis na obtenção de formamidas substuidas, e que podem ser usados na síntese da amamistatina B. / Part 1 - Studies on the synthesis of petrosinol - Petrosinol is a natural product isolated from the marine genus from sponge Petrosia sp. It is a poliacetylene which has citotoxic and anti-HIV activity. The synthesis of this compound is not described on literature yet and it is very difficult. This work describes synthetic routes which were tested to obtain petrosinol. There were made seven approaches to construct α,β-unsaturated dicarbonyl systems which showed little reactivity. It was not possible to continue the routes to use this approach to construct propargyllic alcohols because these are very unstable. The synthesis of the petrosinol needs some more studies aiming new attempts to obtain the central unsaturated diol system in the molecule, the key to the total synthesis of it. Part 2 - Studies on the synthesis of amamistatin B - Amamistatin B is part of the group of molecules called siderophores, used by bacteria for the transportation of iron. Studies on siderophores has grown a lot in the last years because of the interest on the obtention of prodrugs that use such sidrophores as transport. In the present work the main goal was the obtention of useful fragments for the convergent synthesis of amamistatin B. Studies for the obtention of α,α-disubstituted β-hidroxyacids were achieved using chiral directors such as oxazolidinones. The use of oxydizing agents for the obtention of nitrones, synthetic internmediates useful for the obtention of substituted formamides.
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Extração de Insumos farmacêuticos por fluído supercrítico / Extraction of pharmaceutical ingredients by supercritical fluidAldo Adolar Maul 17 August 1998 (has links)
Não consta resumo na publicação / Abstracts not available.
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Estudo químico-biológico do metabolismo secundário de micro-organismos / Chemical-biological study of microbial secondary metabolismPessotti, Rita de Cássia 09 December 2016 (has links)
A crescente resistência dos micro-organismos patogênicos aos fármacos já existentes gera intensa demanda por novos agentes terapêuticos. Em contrapartida, a eficiência na descoberta de compostos com novas estruturas químicas diminuiu nos últimos anos. Tendo em vista a vasta biodiversidade existente de micro-organismos, a redução da eficiência na descoberta de novos produtos naturais não indica que todos compostos existentes já foram descritos, mas sim que as metodologias para isolamento dos mesmos devem ser aperfeiçoadas e diversificadas, e novos nichos devem ser explorados. Esta tese compreende três capítulos, que trazem abordagens que podem ser utilizadas na busca por produtos naturais. O capítulo 1 aborda a aplicação de conhecimentos de biologia molecular na pesquisa de produtos naturais, através da metagenômica. O capítulo 2 aborda o conceito de química ecológica para estimular o metabolismo secundário, através da utilização de interações microbianas. O capítulo 3 aborda o uso de genome mining para entender a capacidade metabólica de uma linhagem bacteriana, bem como o uso de variações nos parâmetros da cultura para alterar o metabolismo desta. Metagenômica: a triagem anti-parasitária das bibliotecas metagenômicas detectou clones bioativos contra Leishmania major. As análises químicas e biológicas das culturas destes clones não permitiram a identificação dos compostos responsáveis pelas atividades observadas. Esta abordagem apresenta grandes desafios técnicos e tem passado por ajustes envolvendo sequenciamento e bioinformática para aumentar a taxa de sucesso em seu uso. Interações microbianas: esta metodologia mostrou-se promissora para a busca por compostos bioativos, tendo em vista que diversos pares exibiram nova atividade antibiótica, corroborando a hipótese que interações microbianas podem levar à expressão diferenciada do metabolismo secundário. Foi escolhida para caracterização química e biológica a interação entre uma actinobactéria rara (Krasilnikovia sp. T082) e uma actinobactéria endossimbionte de besouro (Streptomyces sp. SPB78). Esta interação é robusta e estimula a biossíntese de um antibiótico polar capaz de inibir o crescimento de uma bactéria multirresistente. Diversas técnicas foram testadas para o isolamento do composto indutor e do antibiótico induzido. Este processo foi desafiador devido ao caráter polar de ambos compostos e pelo fato da atividade antibiótica ser instável. Foi demonstrado que o antibiótico induzido é capaz de inibir o crescimento do micro-organismo indutor, sugerindo importância ecológica deste composto. A utilização desta abordagem metodológica permitiu a identificação de uma linhagem pertencente a um gênero de actinobactéria rara que nunca teve seu metabolismo secundário estudado (Krasilnikovia). Isto foi realizado através da investigação de seu genoma e também através do isolamento de compostos produzidos por esta linhagem. Esta linhagem demonstrou potencial para a produção de metabólitos secundários, apresentando pelo menos 21 potenciais clusters gênicos biossintéticos detectados pelo antiSMASH em seu genoma. Esta linhagem foi cultivada em dois meios de cultura (ISP2 e TSB) e diferentes metodologias de extração foram empregadas. O metabolismo secundário desta linhagem é expresso de maneira diferente de acordo com a metodologia de cultivo, evidenciando a importância da variação da composição do meio de cultura para o acesso da real capacidade metabólica de microorganismos. Foram identificadas algumas dicetopiperazinas, que são conhecidas por seu amplo espectro de atividades biológicas, e três compostos pertencentes a uma classe de peptídeos nãoribossomais não usuais com atividade antibiótica, que possuem estrutura química complexa e incomum para produtos naturais / Increasing drug resistance among microbial pathogens is a public health threat; therefore, new antibiotics are needed. On the other hand, the rate of discovering new compounds has diminished. Considering the wide biodiversity of microorganisms, reduced efficiency on the discovery of new natural products does not indicate that all existing compounds have been described, but that methods for isolation should be improved and diversified and new niches should be explored. This thesis comprises three chapters that demonstrate approaches that can be used in the search for natural products. Chapter 1 demonstrates the application of molecular biology tools on the search for natural products through metagenomics. Chapter 2 discusses the concept of chemical ecology for the stimulation of secondary metabolism by the use of microbial interactions. Chapter 3 discusses the use of genome mining to understand the metabolic capacity of a bacterial strain as well as the use of different culture parameters to alter bacterial metabolism. The anti-parasitic metagenomic screening on metagenomic libraries detected bioactive clones against L. major. Chemical and biological analysis of cultures of these clones did not permit identifying the compounds responsible for the observed activities. This approach faces diverse technical challenges and is currently being improved by the use of sequencing and bioinformatics analysis in order to increase its hit rate. Microbial interactions: this approach has shown to be promising in the search for bioactive compounds, considering that several pairs exhibited new antibiotic activity, supporting the hypothesis that microbial interactions can stimulate differential expression of secondary metabolism. It was chosen for chemical and biological characterization the interaction between a rare actinobacteria (Krasilnikovia sp. T082), which belongs to a genus that its secondary metabolism has not yet been studied in the literature, and an endosymbiont actinobacteria of beetle (Streptomyces sp. SPB78). This interaction is robust and stimulates the biosynthesis of a polar antibiotic capable of inhibiting the growth of multi-resistant bacteria. Several techniques have been tested for the isolation process of the inducer compound and the induced antibiotic. This process has been particularly challenging due to the polar character of both compounds, and because the antibiotic activity is unstable. It has been shown that the induced antibiotic is capable of inhibiting the growth of the inducer microorganism, suggesting an ecological importance of this compound. The use of this co-culture approach led to the identification of a strain belonging to a rare actinobacteria genus whose secondary metabolism has never been studied before (Krasilnikovia). This was accomplished through sequencing and analysis of its genome and also by isolating compounds produced by this strain (chapter 3). This strain has shown great potential for the production of secondary metabolites, exhibiting at least 21 biosynthetic gene clusters detected by antiSMASH in its genome, and only four of them showed high similarity to any known gene cluster. This strain was cultured in two different culture media (ISP2 and TSB), and different methods of extraction were used. The secondary metabolism of this strain is expressed differently according to the method of cultivation, showing the importance of variation in the composition of the culture medium to access the actual metabolic capacity of microorganisms. Some diketopiperazine were isolated, which are known for their wide spectrum of biological activities, and also three compounds belonging to a class of non-ribosomal peptides known for their high bioactivity, which have complex and unusual chemical structures for natural products
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Bioprospecção de fungos endofíticos isolados de guaranazeiros da Amazônia / Bioprospecting of endophytic fungi isolated from the Amazonian guaranaElias, Luciana Mecatti 29 October 2015 (has links)
Fungos do gênero Colletotrichum são considerados um dos principais fitopatógenos do mundo, comprometendo diversas culturas e causando danos econômicos e sociais para diversos países, inclusive o Brasil. Apesar de medidas de controle já serem empregadas, estas nem sempre são eficazes, motivo pelo qual se faz necessária a busca por novas opções de controle que possam atuar no manejo integrado. Dentre estas, encontram-se os metabólitos secundários produzidos por fungos endofíticos, os quais estão envolvidos na produção de compostos de interesse biotecnológico, com aplicações em diversas áreas, inclusive a agronômica. Neste contexto, o presente trabalho de doutorado teve por objetivo explorar o potencial biológico e químico de metabólitos secundários produzidos por fungos endofíticos isolados de guaranazeiros da Amazônia, avaliando sua atividade antifúngica \"in vitro\" a Colletotrichum gloeosporioides, isolado da cultura do guaranazeiro, a C. acutatum e C. gloeosporioides, isolados da cultura do pimentão. Para tanto, 16 linhagens de fungos endofíticos foram avaliadas em ensaio biológico por cultivo pareado e pelo método de difusão em disco contra Colletotrichum spp. Observou-se que quatro linhagens se mostraram mais promissoras, as quais foram selecionadas para o estudo de bioprospecção. A partir do extrato bruto do endófito Aspergillus flavus (272) foi isolado o composto ativo asperfuran, que apresentou atividade inibitória aos três fitopatógenos, com CI50 < 100 μg disco-1, semelhante ao fungicida comercial difenoconazol. A partir do extrato bruto de Xylaria sp. (214) foi isolado o composto ativo citocalasina D, que apresentou atividade inibitória a C. gloeosporioides isolado do guaranazeiro, com CI50 > 500 μg disco-1. A partir do extrato bruto de Xylaria sp. (249) foi isolado o composto ativo ácido pilifórmico, que apresentou atividade inibitória a C. gloeosporioides isolado do guaranazeiro, com CI50 de 500 μg disco-1 e à C. acutatum isolado o pimentão, com CI50 de 300 μg disco-1. E, a partir do extrato bruto de Talaromyces aculeatus (507) foram isolados três compostos, da classe dos ésteres ftalicos, sendo um ativo. A fração antecessora destes três compostos apresentou atividade inibitória a C. gloeosporioides isolado do guaranazeiro, com CI50 > 500 μg disco-1. A partir do extrato bruto de T. aculeatus também foi isolado um composto ativo parcialmente identificado e um composto ativo semi-purificado. A fração antecessora destes dois compostos apresentou atividade inibitória aos dois C. gloeosporioides, com CI50 > 300 μg disco-1 e a C. acutatum, com CI50 em torno de 150 μg disco-1. A atividade antifúngica destes compostos a fungos do gênero Colletotrichum está sendo relatada pela primeira vez neste estudo. / Colletotrichum fungi are considered one of the main pathogens in the world, affecting different cultures and causing social and economic damage to several countries, including Brazil. Despite control measures already being employed, these are not always effective, which is why the search for new control options that can act in the integrated management is necessary. Among these, the secondary metabolites produced by endophytes are involved in the production of compounds of biotechnological interest, with applications in several areas, including the agronomic. In this context, this study aimed to explore the biological and chemical potential of secondary metabolites produced by endophytic fungi isolated from the Amazonian guarana, evaluating their antifungal activity \"in vitro\" to Colletotrichum gloeosporioides, isolated from the culture of guarana and C. acutatum and C. gloeosporioides, isolated from the red pepper crop. For this purpose, 16 strains of endophytic fungi were evaluated in biological assay of dual culture and disk diffusion method against Colletotrichum spp. Four strains of these strains presented promising results which were selected for bioprospecting. From the crude extract of the endophyte Aspergillus flavus (272) was isolated the active compound asperfuran, which showed inhibitory activity to three pathogens, with IC50 <100 μg disk-1, similar to the commercial fungicide difenoconazole. From the crude extract of Xylaria sp. (214) was isolated the active compound cytochalasin D, which showed inhibitory activity against C. gloeosporioides isolated from guarana (IC50> 500 μg disk-1). From the crude extract of Xylaria sp. (249) was isolated the active compound piliformic acid, which showed inhibitory activity against C. gloeosporioides isolated from guarana (IC50 of 500 μg disk-1) and C. acutatum isolated from red pepper (IC50 of 300 μg disk-1). And from the crude extract of Talaromyces aculeatus (507) were isolated three compounds, of phthalate esters class, one of them with activity. The predecessor fraction of these three compounds showed inhibitory activity against C. gloeosporioides isolated from guarana (IC50> 500 μg disk-1). From the crude extract of T. aculeatus it was also isolated a partially identified active compound and a semi-purified active compound. The predecessor fraction of these two compounds showed inhibitory activity to both C. gloeosporioides (IC50> 300 μg disk-1) and to C. acutatum (IC50 around 150 μg disk-1). The antifungal activity of the compounds isolated in this study is being reported for the first time against fungus of the genus Colletotrichum.
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