O gênero Mikania (Asteraceae, tribo Eupatorieae) apresenta aproximadamente 450 espécies, muitas delas especialmente importantes por seu uso em medicina tradicional. Para a análise quimiotaxonômica, um banco de dados acerca da composição micromolecular de Mikania foi criado. Foram elaboradas análises de agrupamento e de componentes principais, bem como o cálculo de parâmetros evolutivos usados em quimiotaxonomia. O perfil químico e a análise estatística multivariada demonstraram que diterpenóides, lactonas sesquiterpenoídicas e cumarinas são os marcadores químicos mais importantes para este gênero. A presença de dicotomia entre a produção de lactonas sesquiterpenoídicas e diterpenóides não foi estritamente confirmada para o gênero, embora esteja claro que a produção de um interfere negativamente na do outro. As relações SH/(AC+IPP) e FV/FL foram compatíveis com o posicionamento de Mikania na família Asteraceae. As análises de componentes principais (PCA) e de agrupamento forneceram informações que correlacionam caracteres morfológicos e geográficos com dados químicos. As espécies distribuídas predominantemente no Brasil são consideradas muito mais ricas em diterpenos do tipo kaurano, assim como tendem a apresentar inflorescências tirsóides. Por outro lado, espécies não-brasileiras tendem a acumular lactonas sesquiterpenoídicas e apresentar preferencialmente inflorescências do tipo corimbosa. / The genus Mikania (Asteraceae, tribe Eupatorieae) encompasses around 450 species, many of which especially important due to their use in folk medicine. A database of the micromolecular composition of Mikania was generated for a chemotaxonomic analysis. Clustering and Principal Components Analysis (PCA) were performed, as well the calculation of evolutive parameters used in chemotaxonomy. The chemical profile and the statistical multivariate analysis demonstrated that diterpenes, sesquiterpene lactones and coumarins are the most important chemical markers in this genus. The presence of dicotomy between the production of sesquiterpene lactones and diterpenes was not strictly confirmed for the genus, although it is clear that the production of one interferes negatively with the other. The SH/(AC+IPP) and FV/FL ratios are compatible with the positioning of Mikania in the Asteraceae family. The PCA and clustering analysis provided information correlating morphological characters and geographical patterns with chemical data. The species distributed predominantly in Brazil are considered very rich in kaurane diterpenes quite prone to present thyrsoid inflorescences. In contrast, non-Brazilian species trend to accumulate mostly sesquiterpene lactones, preferentially presenting the corymbose inflorescence type.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-04-25Bitstream added on 2014-06-13T19:43:14Z : No. of bitstreams: 1 carli_cba_dr_arafcf.pdf: 828271 bytes, checksum: 8fa43a8a8cc3c364c67feeaf42848fc7 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / Nos últimos vinte anos, os quimioterápicos naturais foram introduzidos no tratamento do câncer e com estas novas perspectivas, vem aumentando o interesse das indústrias farmacêuticas em produtos de origem natural. Além disso, existe um grande interesse na identificação de novos agentes antineoplásicos, que possuam ação citotóxica seletiva associada à atividade imunomodulatória. Neste contexto, o presente estudo investiga possíveis efeitos farmacológicos de Qualea multiflora Mart (Vochysiaceae), utilizada na medicina popular do cerrado para o tratamento de úlceras, gastrites, amebíase, diarréia com sangue, cólicas intestinais e inflamações. A partir de resultados in vitro, propôs-se avaliar um tratamento in vivo em modelo tumoral mamário murino empregando-se uma fração terpênica (FT) derivada de Qualea multiflora (Q. multiflora) e as substâncias isoladas presentes nesta fração, lupeol (LP), lupenona (LP) e friedelina (FR), concomitantemente à avaliação dos efeitos imunológicos das substâncias testadas nos animais portadores de tumor. Os resultados parciais do presente estudo mostraram que as substâncias isoladas LP, LN e FR e a fração FT, na maioria das concentrações testadas, não apresentaram efeito tóxico in vitro sobre as células imunes, macrófagos e linfócitos . No entanto, LP, LN, FR e FT apresentaram excelente atividade citotóxica contra a linhagem tumoral LM3. AE não mostrou efeito tóxico in vitro contra a linhagem LM3. Por outro lado, a droga padrão Taxol (TX), apresentou pouco efeito tóxico contra a linhagem tumoral LM3, e acentuado efeito citotóxico contra macrófagos, indispensáveis à contenção tumoral. A partir destes resultados foram selecionadas as concentrações ideais para tratamento in vivo. Os resultados mostraram expressiva inibição do volume tumoral quando os animais foram tratados... / In the last twenty years, natural chemotherapeutic treatment were introduced into treatment of cancer and with these new perspectives, it has been increasing the interest of pharmaceutical products from natural origin. Moreover, there is great interest in identifying new anticancer agents that have selective cytotoxic activity associated with immunomodulatory activity. In this context, this study investigates possible pharmacological effects of Qualea multiflora (Q. multiflora) Vochysiaceae family, used in folk medicine of Brazilisn cerrado in the treatment of ulcers, gastritis, amebiasis, bloody diarrhea, intestinal pain and inflammation. From in vitro results, this study proposed to evaluate an alternative form of treatment for breast cancer employing a terpenic fraction (FT) derived from the chloroform extract of Q. multiflora and the isolated compounds present in this fraction, Ellagic Acid (EA), lupeol (LP), Lupenona (LP) and friedelin (FR) in an in vivo model of murine breast cancer concurrently to assess the immunological effects of the substances tested in animals with tumor. Partial results of this study showed that the isolated compounds AE, LP, LN and FR and FT fraction, most of the concentrations tested, showed no toxic effect in vitro on immune cells, macrophages and lymphocytes. However, LP, LN, FR and FT showed excellent cytotoxic activity against tumor line LM3. AE showed no toxic effect in vitro against strain LM3. Moreover, the standard drug Taxol (TX) showed little toxic effect against LM3 type of tumor, and marked effect against cytotoxic macrophages necessary for the containment of the tumor. From these results we selected the optimal concentrations for in vivo treatment. The results showed significant inhibition of tumor volume when the animals were treated... (Complete abstract click electronic access below)

O gênero Mikania (Asteraceae, tribo Eupatorieae) apresenta aproximadamente 450 espécies, muitas delas especialmente importantes por seu uso em medicina tradicional. Para a análise quimiotaxonômica, um banco de dados acerca da composição micromolecular de Mikania foi criado. Foram elaboradas análises de agrupamento e de componentes principais, bem como o cálculo de parâmetros evolutivos usados em quimiotaxonomia. O perfil químico e a análise estatística multivariada demonstraram que diterpenóides, lactonas sesquiterpenoídicas e cumarinas são os marcadores químicos mais importantes para este gênero. A presença de dicotomia entre a produção de lactonas sesquiterpenoídicas e diterpenóides não foi estritamente confirmada para o gênero, embora esteja claro que a produção de um interfere negativamente na do outro. As relações SH/(AC+IPP) e FV/FL foram compatíveis com o posicionamento de Mikania na família Asteraceae. As análises de componentes principais (PCA) e de agrupamento forneceram informações que correlacionam caracteres morfológicos e geográficos com dados químicos. As espécies distribuídas predominantemente no Brasil são consideradas muito mais ricas em diterpenos do tipo kaurano, assim como tendem a apresentar inflorescências tirsóides. Por outro lado, espécies não-brasileiras tendem a acumular lactonas sesquiterpenoídicas e apresentar preferencialmente inflorescências do tipo corimbosa. / The genus Mikania (Asteraceae, tribe Eupatorieae) encompasses around 450 species, many of which especially important due to their use in folk medicine. A database of the micromolecular composition of Mikania was generated for a chemotaxonomic analysis. Clustering and Principal Components Analysis (PCA) were performed, as well the calculation of evolutive parameters used in chemotaxonomy. The chemical profile and the statistical multivariate analysis demonstrated that diterpenes, sesquiterpene lactones and coumarins are the most important chemical markers in this genus. The presence of dicotomy between the production of sesquiterpene lactones and diterpenes was not strictly confirmed for the genus, although it is clear that the production of one interferes negatively with the other. The SH/(AC+IPP) and FV/FL ratios are compatible with the positioning of Mikania in the Asteraceae family. The PCA and clustering analysis provided information correlating morphological characters and geographical patterns with chemical data. The species distributed predominantly in Brazil are considered very rich in kaurane diterpenes quite prone to present thyrsoid inflorescences. In contrast, non-Brazilian species trend to accumulate mostly sesquiterpene lactones, preferentially presenting the corymbose inflorescence type.

A comercialização de fitoterápicos obtidos a partir de extratos de H. perforatum para o tratamento de depressão em diversas partes do mundo despertou o interesse de investigadores no estudo de plantas do gênero Hypericum, tanto acerca da composição química quanto das propriedades biológicas destas espécies. Objetivos: Investigar a constituição química de espécies nativas do gênero Hypericum (H. caprifoliatum, H. polyanthemum, entre outras); realizar um estudo quimiotaxonômico de derivados de floroglucinol em espécies de Hypericum. Avaliar a atividade antiproliferativa de benzopiranos isolados de H. polyanthemum frente a células endoteliais. Métodos: Para o isolamento e análise dos compostos foram utilizadas técnicas cromatográficas (CC, CCD e CLAE). A elucidação estrutural foi realizada a partir de métodos espectrofotométrico (UV), espectroscópico (RMN1H e 13C) e espectrométrico. A relevância taxonômica de derivados de floroglucinol foi verificada a partir de revisão da literatura. A avaliação da atividade antiangiogênica foi efetuada pelas técnicas de sulfo-rodamina B e citometria de fluxo. Resultados e Conclusões: De H. caprifoliatum e H. polyanthemum foram isolados três derivados de floroglucinol diméricos. Estes produtos podem ser considerados marcadores quimiotaxonômicos das seções Brathys e Trigynobrathys do gênero Hypericum, as quais incluem todas as espécies nativas do sul do Brasil. Os flavonóides, quercetina e hiperosídeo foram isolados de H. caprifoliatum. Os três benzopiranos testados (Hp1, Hp2 e Hp3) demonstraram capacidade de inibir o crescimento de células endoteliais de forma dose-dependente. Os compostos Hp2 e Hp3 foram capazes de bloquear fases do ciclo celular. / The use of St. John’s Wort extracts as a phytomedicine to treat depression in several countries around the world has stimulated investigators in order to study the chemical and biological properties of Hypericum species. Purpose: to investigate the chemical composition of native representants of Hypericum genus (H. caprifoliatum, H. polyanthemum, among others), to carry out a chemotaxonomic study about the significance of phloroglucinol derivatives in Hypericum species and to evaluate the antiproliferative activity of three benzopyrans isolated from H. polyanthemum against endothelial cells. Methods: for the isolation and identification of the compounds chromatographic techniques such as TLC, CC and HPLC were employed. The structures were determined through NMR spectroscopy, spectrometry and ultraviolet analyses. In order to study the significance of the phloroglucinol derivatives, data on the occurrence of these compounds was surveyed in the literature. The antiangiogenic activity was performed in both Sulforhodamine B and Flow Cytometry assays. Results and Conclusions: From H. caprifoliatum and H. polyanthemum three phloroglucinol derivatives with a dimeric structure were identified. These group of products could be considered as chemotaxonomic markers from species of the Hypericum genus belonging to the Brathys and Trigynobrathys sections, which include all the native representants. This work also presents the isolation and structural determination of two well known flavonoids, quercetin and hyperoside, from H. caprifoliatum. The three benzopyrans, Hp1, Hp2 and Hp3, showed a dose-dependant cytotoxic activity against endothelial cells. The isomers Hp2 and Hp3 were able to cause modifications on the normal cell cycle.

Orientadores : João Semir, Vera Nisaka Solferini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-28T09:15:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Borba_EduardoLeite_D.pdf: 17949126 bytes, checksum: 3a5a0e17d41b44fa1147c17e5819ebc0 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Foi realizado um estudo biossistemático com um grupo de espécies brasileiras rupícolas de Pleurothallis (Orchidaceae) ocorrentes em campos rupestres, caracterizadas por possuirem folhas aproximadamente cilíndricas, e espécies afins. Foram estudadas no total 24 populações de 16 localidades dos estados de Minas Gerais, Bahia, Pernambuco e Rio de Janeiro, sendo abordado taxonomia, caracterização química de alcalóides, genética de populações utilizando isozimas, biologia floral, sistemas de reprodução, análise morfométrica multivariada e análise filogenética utilizando dados macromoleculares. Foram considerados cinco taxa específicos: Pleurothallis teres Lindl., P. johannensis Barb. Rodr., P. fabiobarrosii Borba & Semir, P. adamantinensis Brade e P. ochreata Lindl. Uma nova espécie, P. fabiobarrosii, foi aqui estabelecida. Pleurothallis johannensis, considerada em trabalhos anteriores como sinônimo de P. rupestris Lindl., foi re-estabelecida, sendo esta última sinonimizada sob P. teres. Pela circunscrição das espécies por nós aqui adotada, a distribuição destas foi determinada como P. johannensis ocorrendo nos campos rupestres do sul de Minas Gerais não pertencentes à Cadeia do Espinhaço, ao longo da Bacia do Rio Grande, P. teres ocorrendo nos campos rupestres do centro e centronorte da Cadeia do Espinhaço em Minas Gerais, e com algumas populações disjuntas em afloramentos de granito do Rio de Janeiro e Espírito Santo, P. adamantinensis e P. fabiobarrosii com respectivamente apenas duas ou três populações conhecidas no centro-norte e norte da Cadeia do Espinhaço em Minas Gerais, P. ochreata com ampla distribuição na região Nordeste, especialmente na Bahia, e apenas uma população ocorrendo na região Sudeste, no norte de Minas Gerais. Resultados dos estudos de isozimas, fitoquímica, análise morfométrica multivariada e biologia floral sustentam esta delimitação das espécies. Baseado em diferenças morfológicas de caracteres vegetativos, diferenças químicas e localização geográfica, foi descrita uma nova subespécie, P. ochreata subsp. cy/indrifolia Borba & Semir, para aquela única população da espécie ocorrente em Minas Gerais. A categoria subespecífica ao invés de específica é reforçada pela ausência de diferenciação em caracteres florais, pela similaridade genética e pelos resultados de biologia reprodutiva das populações de P.ochreata. Flores e folhas de todas as espécies apresentam dois isômeros do alcalóide 1-hidróxi-metil-pirrolizidina, com populações de P. ochreata e P. teres disjuntas da área core de distribuição das espécies constituindo quimiótipos diferenciados por apresentar uma inversão na abundância relativa dos isõmeros em relação às outras populações conspecificas. As cinco espécies são polinizadas por Diptera das famílias Chloropidae e Phoridae, com todas as populações conspecíficas sendo polinizadas pelas mesmas uma ou duas espécies de moscas, apresentando uma inesperada alta especificidade. Flores de P. johannensis e P. fabiobarrosií não possuem néctar e apresentam um mecanismo de engodo do polinizador, sendo polinizadas por fêmeas de Tricimba sp. (Chloropidae) que chegam a ovipor nas flores. Flores das outras três espécies produzem néctar, sendo P. teres e P. ochreata polinizadas por Megaselia spp. (Phoridae) e P. adamantinensis por Hippelates sp. (Chloropidae). Não ocorre sobreposição na distribuição geográfica das espécies atraindo as mesmas espécies de polinizadores, sendo o isolamento reprodutivo mantido principalmente por barreiras pré-polinização, uma vez que todas as espécies são intercompatíveis e florescem em sincronia. Foi observada uma forte correlação entre as três guildas de polinizadores e morfologia floral, com os pares de espécies P. johannensis-P. fabiobarrosii e P. teres-P. ochreata apresentando uma elevada similaridade nos caracteres florais. Porém esta similaridade não é refletida nos caracteres vegetativos, onde diferentes pares de espécies com elevada similaridade são formados, P. teres-P. johannensis e P. fabiobarrosii-P. ochreata. Esta similaridade vegetativa é refletida na similaridade genética baseada em isozimas, e é sugerido que a similaridade floral nestes pares de espécies seja devido a convergência em espécies com mecanismos de polinização similares e que radiação possa ter ocorrido em espécies mais relacionadas devido a atração de diferentes espécies de polinizadores. Resultados de análise filogenética utilizando sequências de ITS de DNA ribossomal nuclear sustentam em parte estas hipóteses, porém a diferenciação entre as espécies é muito baixa para uma análise conclusiva. Estes resultados indicam que caracteres vegetatívos possam ser melhor indicadores de relações filogenéticas do que caracteres florais neste grupo, assim como tem sido observado para outros grupos de orquídeas.Todas as populações estudadas das cinco espécies apresentam uma elevada variabilidade genética baseada em isozimas, com valores próximos ao limite superior encontrado anteriormente para espécies vegetais, apesar de serem polinizadas por espécies de moscas exibindo comportamento que favorece a autopolinização. Porém, estas espécies também apresentam auto-incompatibilidade parcial, característica incomum em Orchidaceae, e elevada depressão endogâmica. ._ sugerido que esta auto-incompatibilidade, associada à depressão endogâmica e barreiras mecânicas à auto-polinização, seja responsável pela manutenção destes elevados valores de variabilidade genética nas populações. Foi observada uma relativamente reduzida diferenciação genética entre populações conspecíficas das quatro espécies de distribuição menos ampla. Estes resultados também são inesperados, levando em consideração que espécies de moscas normalmente voam distâncias curtas, favorecendo o isolamento reprodutivo e consequentemente diferenciação das populações. Apenas uma população de P. teres apresentou uma elevada diferenciação genética em relação às demais populações conspecíficas, ocorrendo disjunta da área core de distribuição da espécie, no estado do Rio de Janeiro, e tendo também se diferenciado quimicamente. Por outro lado, P. ochreata, a espécie de distribuição mais ampla, apresentou uma estruturação genética relativamente elevada. Nenhuma correlação foi observada entre variabilidade genética e variabilidade morfológica e na maneira como estas encontram-se distribuídas entre as populações conspecíficas. Também não foi observada nenhuma correlação entre variabilidade genética nas populações e percentual de frutificação em cruzamentos experimentais e entre similaridade genética e potencialidade de hibridização entre as cinco espécies / Abstract: We carried out a biosystematic study within a group of rupicolous Pleurothallis (Orchidaceae) species occurring in the Brazilian campo rupestre vegetation, characterized by having nearJy cylíndrical leaves, and related species. We studied 24 populations from 16 localities ín Minas Gerais, Bahia, Pernambuco and Rio de Janeiro states. This study comprised taxonomy, chemical characterization of alkaloids, population genetics using isozymes, floral biology, mating systems, multivariate morphometric analysis, and phylogenetic analysis using macromolecular data. We considered tive specitic taxa: P. teres Lindl., P. johannensís Barb. Rodr., P. fabíobarrosií Borba & Semir, P. adamantínensís Brade e P. ochreata Lindl. A new species, P. fabíobarrosií, was described here. P/eurothallís johannensís, a species considered formerly as synonymous with P. rupestris Lindl., was considered here as a distinct species, and the later was synonymized with P. teres. According to the species delimitation adopted, their distribution was determined as P. johannensis occurring in the south of Minas Gerais state, along the Grande river basin, in a campo rupestre vegetation that does not belong to the Espinhaço range, P. teres occurrring in the campos rupestres belonging to the Espinhaço range, in the center and center-north of Minas Gerais and with some disjunct populations in Rio de Janeiro and Espírito Santo states, P. adamantinensís and P. fabiobarrosíi, respectively, with two or three populations known in the center-north and north of Espinhaço range in Minas Gerais, P. ochreata presenting a wide distribution in Northeast region, mainly in Bahia state, and only one population known in Southeast region, in the north of Minas Gerais. The results of ísozymes, phytochemistry, morphometry and floral biology support the delimitation proposed here. Based on the morphology of vegetative traits, chemical differentiation and geographical distribution, a new subspecies was described here for the only population of P/eurothallís ochreata occurring in Minas Gerais, P. ochreata subsp. cy/índrifo/ia Borba & Semir. Absence of differentiation in floral characters, the genetic similarity, and the reproductive biology results support the argument for subspecific rather than specific status. Flowers and leaves of ali species present two diasteroisomers of the alkaloid 1-hydroxymethylpyrrolizidine. The populations of P. teres and P. ochreata occurring disjunct of the core area distribution of the species present an inversion of the most abundant isomer in relation to the other conspecific populations, constituting differentiated chemotypes. The tive species are pollinated by Dipteran belonging to the Chloropidae and Phoridae families, with ali conspecitic population being pollinated by the same one or two fly species, presenting an unexpected high speciticity. Flowers of P. johannensis and P. fabiobarrosii do not have nectar, attracting the pollinator by allurement, females of Tricimba sp. (Chloropidae) that lay their eggs in the flowers. Flowers of the other three species present nectar, P. teres and P. ochreata being pollinated by Megaselía spp. (Phoridae) and P. adamantinensís being pollinated Hippelates sp. (Chloropidae). There is no overlap in the distribution of Pleurothallis species that shared pollinators, and hybridization is prevented maínly by pre-pollination barriers as ali of them are potentially interfertile and flower in synchrony. There is strong correlation between the three pollinators guilds and floral morphology, with the pairs of species P. johannensis-P. fabiobarrosii and P. teres-P. ochreata presenting high similarity in floral traits. However, this similarity is not in agreement with vegetative traits, in which different pairs of species with high similarity are formed, P. teres-P. johannensis and P. fabiobarrosi;-P. ochreata. This vegetative similarity is in agreement with genetic similarity based on isozyme data. We suggest that floral similarity in these pairs of species is due to convergence in species presenting similar pollination mechanisms and that radiation may have occurred in closely related species attracting different pollinator species. Results of phylogenetic analysis using DNA sequencing data from IT5 support these hypotheses at some extent, however the low variation observed does not allow a conclusive analysis. These results indicate that vegetative characters may be better indicators of phylogenetic reJationships than floral characters in this group, a conclusion that has been found for other orchid species groups. Ali populations studied of the tive species have a high genetic variability baed on isozymes, presenting values near of the maximum known for plant species, in spite of being pollinated by flies which behavior enables self-pollination. However, these species present partial self-incompatibility, an uncommom trait in Orchidaceae, and high inbreeding depression. We suggest that the partial self-incompatilibility, associated to inbreeding depression and mechanical barriers to self-pollination, is responsible for the maintainance of this high genetic variability in these populations. We found a relatively Jow genetic differentiation in the conspecifíc populations of the four species with smallest geographical distribution. This result is also unexpected, taking in consideration that fIy species usuaJly fIy short distances, enabling reproductive isoJation and consequently population differentiation. Only one population of P. teres presented high genetic differentiation compared to the other conspecific populations, occurring disjunct of the core area of distribution of the species. Conversely, P. ochreata, the species with widest geographical distribution, presented a relatively high genetic structuration. We found no significant correlation between genetic and morphological variability nor in the way this variability is distributed among conspecific populations. We did also find no significant correlation between genetic variability in populations and fruit set in experimental crosses as well as between genetic similarity and crossing potential among the five species / Doutorado / Doutor em Biologia Vegetal

O gênero Baccharis compreende de 433 espécies, as quais estão distribuídas por todo o continente americano, tendo como hábito ervas perenes, lianas, subarbustos e pequenas árvores. A grande quantidade de espécies e a imensa variabilidade tem dificultado os pesquisadores na circunscrição taxonômica do gênero, sendo que recentemente uma nova classificação foi proposta com base em morfologia e dados moleculares. Sabe-se que dados químicos oriundos de substâncias do metabolismo secundário podem auxiliar, corroborar ou sugerir alterações na taxonomia, sendo que a metabolômica é uma ferramenta poderosa para a coleta destes dados. Dessa forma, os estudos de metabolômica não direcionada do gênero Baccharis objetivaram: determinar um método de extração eficiente e único para 306 espécimes (211 espécies distintas); realizar um estudo quimiotaxônomico para o gênero a partir de dados de LC-MS e análise multivariada; realizar triagem de espécies com potencial anti-inflamatório a partir de modelos de predição utilizando espécies de outros gêneros de Asteraceae. Os resultados dos estudos de extração mostraram que ambos os solventes etanol ou metanol em solução aquosa propiciaram uma extração eficiente de metabólitos em banho de ultrassom >= 10 min. A extração pode ser realizada na faixa de 48,3-85,8% de etanol ou acima de 67% de metanol acidificado com ácido fórmico na faixa de 0,12-0,27%. Os resultados do estudo quimiotaxônomico empregando dados de LC-MS e análise multivariada mostraram uma forte similaridade com a recente classificação taxonômica baseada em morfologia e dados moleculares. Na classificação quimiotaxônomica, 10 grupos principais foram observados, formados quase que exclusivamente por seções de subgêneros: quatro grupos formados por espécies do subgênero Baccharis, três grupos formados principalmente por espécies do subgênero Molina, dois grupos formados principalmente por espécies do subgênero Tarchonanthoides e um grupo formado por espécies do subgênero Coridifolia. Substâncias como flavonoides e diterpenos foram determinadas como discriminantes dos grupos formados. Os resultados da triagem de espécies com potencial anti-inflamatório mostraram que a partir de um bom modelo de predição obtido por OPLS-DA, com coeficientes R2X = 0,27, R2Y = 0,987 e Q2 = 0,83, foi possível predizer 30 espécies de Baccharis capazes de promover a dupla inibição das enzimas 5-LOX e COX-1 e que as substâncias correlacionadas a esta inibição são da classe dos flavonoides e fenilpropanoides. Portanto, o uso de dados de LC-MS com abordagem metabolômica não direcionada foi capaz de gerar descobertas importantes tanto para a quimiotaxonomia do gênero Baccharis, quanto na triagem de espécies com potencial anti-inflamatório. Essas descobertas poderão auxiliar tanto os taxonomistas quanto os estudos bioguiados na descoberta de novos fármacos / The genus Baccharis comprises 433 species which are widespread throughout the American continent and their habit consists of perennial herbs, lianas, sub-shrubs and small trees. The great amount of species and the enormous variability have made difficult the taxonomic circumscription of the genus. Recently, a new classification has been proposed based on morphological and molecular data. It is known that chemical data from compound of the secondary metabolism can help to corroborate or suggest alterations in the taxonomy of plants. Thus, the untargeted metabolomic studies of the genus Baccharis aimed to: determine an efficient and unique extraction method for 306 specimens (211 distinct species); to carry out a chemotaxonomic study for the genus from LC-MS data and multivariate analysis; to screen species with anti-inflammatory potential from prediction models using species from other genera of Asteraceae. The extraction results showed that both solvents ethanol or methanol in aqueous solution provided an efficient extraction of metabolites in ultrasonic bath >= 10 min. The extraction can be carried out in the range of 48.3-85.8% ethanol or above 67% in methanol acidified with formic acid in the range of 0.12-0.27%. The results of the chemotaxonomic study using LC-MS and multivariate analysis showed a strong similarity with the recent taxonomic classification based on morphology and molecular data. In the chemotaxonomic classification, 10 main groups were observed, which are formed almost exclusively by sections of the following subgenera: four groups formed by species of the subgenus Baccharis, three groups formed mainly by species of the subgenus Molina, two groups formed mainly by species of the subgenus Tarchonanthoides and one group formed by species of the subgenus Coridifolia. Substances such as flavonoids and diterpenes were determined as discriminants of the groups formed. The results of the screening of species with anti-inflammatory potential showed that from a good prediction model made by OPLS-DA with coefficients R2X = 0.27, R2Y = 0.987 and Q2 = 0.83 it was possible to predict 30 species of Baccharis able of promoting double inhibition of the 5-LOX and COX-1 enzymes and that the substances correlated to this inhibition are from the flavonoids and phenylpropanoids classes. Therefore, the use of LC-MS chemical data using a non-targeted metabolomic approach generated important discoveries both to the chemotaxonomy of the genus Baccharis and also for the screening of species with anti-inflammatory potential. These findings can help both taxonomists and bioguided studies for the discovery of new drugs

Recentemente houve a divisão de Simaba sensu lato em Simaba sensu stricto e Homalolepis (Simaroubaceae), dois gêneros Sul-Americanos que estão presentes em diferentes domínios morfoclimáticos e biomas. Apesar de suas filogenias estarem quase que totalmente esclarecidas, algumas espécies ainda necessitam de atenção. Em alguns estudos, as ceras cuticulares mostraram-se úteis na resolução de algumas filogenias. Há décadas, diferentes espécies de Simaroubaceae vêm sendo estudadas devido à presença de substâncias amargas com grande atividade biológica. Entretanto, não há estudos na família voltados a caracterização química e morfológica das ceras cuticulares. Deste modo, este trabalho analisou a composição química e morfologia das ceras cuticulares foliares de 119 indivíduos pertencentes a 20 espécies de Homalolepis, quatro de Simaba s.s. e três de grupos próximos. As ceras foram extraídas em diclorometano e analisadas através de cromatografia a gás acoplada a espectrometria de massas. O estudo da morfologia das ceras epicuticulares foi realizado através de microscopia eletrônica de varredura. Foram identificadas 71 substâncias nas ceras, pertencendo principalmente à classe dos ácidos graxos, alcanos, álcoois primários, esteroides e tocoferóis. As classes mais abundantes encontradas nas ceras foram os ácidos graxos e alcanos, sendo que a primeira estava presente em maior quantidade nas espécies de Homalolepis e a segunda nas de Simaba s.s. Esta diferença de proporção permitiu a diferenciação destes dois gêneros. Entretanto, qualitativamente, as ceras das diferentes espécies estudadas mostraram-se bastante semelhantes, assim como sua caracterização morfológica, não sendo possível a distinção dos indivíduos em nível de espécie. A partir das análises das ceras em relação aos domínios morfoclimáticos, observou-se que os indivíduos coletados nos domínios Atlântico e Amazônico apresentaram teores menores que os coletados no Cerrado. Entretanto, não foi possível, de maneira geral, o estabelecimento da relação das classes de substâncias das ceras com os domínios de coleta, exceto aquelas coletadas no domínio Amazônico que apresentaram maior proporção de alcanos em relação às outras classes / Simaba sensu lato was recently splited in two distinct genera, Simaba senso strictu and Homalolepis, both with South American distribution occuring in different environments and morphoclimatic areas. Although their phylogenies are almost fully understood, some species still require attention. Studies with cuticular waxes have showed the usefulness of these characters in some phylogenies. Despite the great number of data concerning the chemical analysis of species of Simaroubaceae related to quassinoid composition, for the best of our knowledge there is no study with the chemical and morphological characterization of the cuticular waxes on this family. Therefore, in the present study, the chemical composition and the morphology of the leaf cuticular waxes of 119 specimens belonging to 20 species of Homalolepis, four from Simaba s.s. and three from related genera were analyzed. The waxes were extracted with dichloromethane and analyzed by gas chromatography coupled to mass spectrometry. The morphology of the epicuticular waxes was analyzed by scanning electron microscopy. Seventy-one compounds were identified in the waxes, comprising fatty acids, alkanes, primary alcohols, steroids and tocopherols. The most abundant classes were the fatty acids and alkanes. While fatty acids were the major class in Homalolepis, alkanes were more abundant in Simaba s.s. This quantitative distinction allowed the differenciation of the two genere. Notwithstanding, the composition of the waxes were very similar, as well as their morphology. Consequently, these data were not helpful in distinguishing the species. Concerning the wax composition in relation to the morphoclimatic areas, the speciemens collected in the Atlantic and Amazonian domains had thiner wax loads than those collected in the Cerrado. However, almost none correlation was found between wax chemical classes and the morphoclimatic area, except for the predominance of alkanes in the specimens collected in the Amazonian domain

O gênero Croton possui aproximadamente 1300 espécies amplamente distribuídas em zonas tropicais e subtropicais do novo e velho mundo e é o segundo maior gênero de Euphorbiaceae. No presente trabalho, foram analisadas a composição e a morfologia das ceras foliares cuticulares de 13 espécies de Croton. Para a maioria das espécies, foram amostrados três indivíduos. A morfologia das ceras foi analisada por microscopia eletrônica de varredura. Diversos tipos de depósitos cerosos foram observados (amorfos, plaquetas, grânulos), principalmente na face adaxial e caracterizando grupos de espécies. A observação dos padrões de depósitos cerosos de várias espécies foi prejudicada na face abaxial, devido à alta densidade de tricomas. As ceras foram extraídas por três imersões consecutivas das folhas em diclorometano e a separação das classes dos constituintes foi feita por cromatografia em camada delgada preparativa. A análise da distribuição dos constituintes foi realizada por cromatografia a gás acoplada a espectrometria de massas. n-Alcanos e álcoois primários foram detectados em todos os indivíduos analisados. Triterpenos também são muito comuns, não tendo sido detectados em apenas uma espécie. Os esteroides são constituintes raros nas espécies analisadas. Os resultados da distribuição de n-alcanos, álcoois primários e triterpenos foram utilizados para o estabelecimento de afinidades químicas por meio de análises de agrupamento pelo método UPGMA, empregando-se distâncias euclidianas (n-alcanos e álcoois) e coeficiente de DICE (triterpenos), baseando-se na distribuição de cada classe de constituinte isoladamente e combinando-se as distribuições de n-alcanos e álcoois primários. Não se notou congruência entre as topologias dos dendrogramas de afinidades químicas e a filogenia molecular do gênero. Observou-se coerência entre algumas afinidades químicas e características morfológicas, como tipos de tricomas foliares e presença de glândulas peciolares. A distribuição de n-alcanos, álcoois primários e triterpenos mostraram-se úteis como caracteres da maioria das espécies analisadas. Entre os constituintes analisados, distribuição de álcoois primários revelou-se o melhor marcador para a caracterização de espécies. A variação intraespecífica, no entanto, impede que esses caracteres sejam úteis como marcadores taxonômicos de algumas espécies de Croton / Croton comprises nearly 1300 species distributed in tropical and subtropical areas of either the New or Old Worlds, making up the largest genus of Euphorbiaceae. In the present work, the chemical composition and the morphology of the foliar cuticular waxes of 13 species of Croton were analized. Three individuals were sampled for analyses of most species. The morphology of the waxes was analyzed by scanning electron microscopy. Several types of wax deposits were observed (amorph, platlets, granules), chiefly on the adaxial side, characterizing groups of species. The observation of wax deposits on the abaxial side was hampered in several species due to the high density of trichomes. The cuticular wax was extracted by three successive immersions of the leaves in dichloromethane, and the separation of the constituent classes was achieved by preparative thin layer chromatography. The analyses of the distribution of the constituents were performed by gas chromatography coupled to mass spectrometry. n-Alkanes and primary alcohols were detected in all analyzed individuals. Triterpenes were also very common, having not been detected in only one species. Steroids are rare constituents in the analyzed species. The results of the distribution of n-alkanes, primary alcohols and triterpenes were used for the establishment of chemical affinities using cluster analysis by the UPGMA method and Euclidean distances (n-alkanes and alcohols) and DICE coefficient, based on the distribution of each constituent class alone and combining the distribution of n-alkanes and primary alcohols. No congruence was noted between the topologies of the dendrograms of chemical affinity and the molecular phylogeny of the genus. Coherence was observed between chemical affinities and morphologic characteristics, such as types of foliar trichomes and petiolar glands. The distribution of n-alkanes, primary alcohols and triterpenes were shown to be useful as characters for most analyzed species. Among the constituents analyzed, the distribution of primary alcohols was the best marker for species characterization. Intraspecific variation, however, precludes the use of these characters as taxonomic markers of some Croton species

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseGBA.pdf: 7751002 bytes, checksum: 6ec58a5eabb6147b50170358eceefa09 (MD5) Previous issue date: 2007-02-02 / This present work describes the chemotaxonomic analysis of lichens through the utilization of NMR spectroscopic techniques, HR-MAS and NMR in solution, and IR allied with chemometrics methods. This analysis were carried out with eleven species set of lichens divided in two families and six genera. The HR-MAS NMR spectra together the chemometric, obtained from intact vegetal material, present the discrimination between the families, genera and species and the classification percentage was much satisfactory (70,8%). The analyzed substances include the carbohydrates class of low molecular-weight, the polyols. The NMR in solution analysis, corresponding to crude extracts, present the discrimination between genera and species and the classification was excellent (88,9%). In this analysis, where the secondary metabolites of lichens are evaluated, was realized the identification of some substances in mixture. The analysis by infrared spectroscopy (IR), also obtained from intact material, was detached by the excellent power of samples classification (100% of correct prediction), with discrimination between genera and species. The comparative application of this techniques confirm the results obtained separately, and point for a great potentiality of IR in chemotaxonomic analysis of lichens, due its quickness and low price, however the NMR techniques are more attractive when desire the circumstantial analysis of spectral profile. / O presente trabalho descreve a análise quimiotaxonômica de liquens, a partir da utilização das técnicas espectroscópicas de RMN, HR-MAS e em solução, e IV aliadas aos métodos quimiométricos. As análises foram efetuadas empregando-se um conjunto de onze espécies de liquens, distribuídas em duas famílias e seis gêneros. Os espectros de RMN HR-MAS, obtidos a partir do material vegetal intacto, apresentou, juntamente com a quimiometria, a discriminação entre as famílias, gêneros e espécies e ainda um percentual de classificação muito satisfatório (70,8%). As substâncias analisadas compreendem a classe dos carboidratos de baixa massa molecular, os polióis. As análises de RMN em solução, correspondentes aos extratos brutos, apresentaram a discriminação de gêneros e espécies e a classificação foi excelente (88,9%). Nessa análise, a qual os metabólitos secundários de liquens são avaliados, foi realizada a identificação em mistura de algumas substâncias. A análise por espectroscopia na região do infravermelho (IV), obtidas também a partir do material intacto foi destacada pelo seu excelente poder de classificação de amostras (100% de predições corretas), com discriminação entre os gêneros e espécies. A aplicação comparativa dessas técnicas espectroscópicas corrobora os resultados obtidos separadamente, e aponta para uma grande potencialidade do IV em análises quimiotaxonômicas de liquens, dado a sua rapidez e baixo custo, embora as técnicas de RMN sejam muito atrativas quando se deseja uma análise minuciosa do perfil espectral.

Made available in DSpace on 2015-04-22T19:34:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Iuri Bezerra de Barros.pdf: 5108472 bytes, checksum: b350a4dc9e9fc12bf6dad371b4ed93fb (MD5) Previous issue date: 2013-08-30 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Sponges have enormous biotechnological potential in natural products research due to several biological activities exhibited by their extracts and isolated compounds. Although the majority of studies reported are with marine sponges, there are indications of great variability of secondary metabolites are also present in freshwater sponges. The absence of chemical studies of these organisms in Amazonia motivated the present work, with a broad survey of the species and organic and inorganic chemiscal studies. Several expeditions in Amazon region allowed the collection of sponges in different rivers. Taxonomic identification was performed by means of optical microscopy techniques, which allowed the observation of the remarkable abundance of family Metaniidae specimens of the genus Metania and Drulia, with the genus Acalle also found. The other two families reported in the Neotropics were also found: Spongillidae with genus Trochospongilla and Corvospongilla, and Potamolepidae, with the genus Oncosclera. The elemental composition of the sponges was determined by Xray fluorescence, allowing the identification of some characteristics for groups of sponges. We can stand out the absent from aluminum in Metania genus and presence in all other species studied. Ca, K and Ti were not detected only in the M. fittkaui species. The species Trochospongilla paulula showed ability to accumulate vanadium. Two methodologies were evaluated for the purification of silica present in these organisms, the first involving the solubilization and selective precipitation, and the second employing highly oxidizing solutions, followed by calcination. The purification of silica afforded the product with purity near of silica commercially available for support to liquid chromatography. Steroidal fractions obtained from apolar sponges extracts were derivatized and analyzed by gas chromatography and the majority sterols were identified. The sterol 24-ethyl-cholest-5,22-dien-3β-ol proved to be majoritary in the samples of the families Metaniidae and Potamolepidae, different from Spongillidae in which cholesterol is found in highest concentration. There were identified three other sterol 24-methyl-cholesta-5,22-dien-3β-ol, 24-methyl-cholest-5-en-3β-ol and 24- ethyl-cholest-5-en-3β-ol and three ketosteroids cholest-4-ene-3-one, 24-methyl-cholest-4,22- dien-3-one and 24-ethyl-cholest-4,22-dien-3-one so far unpublished in freshwater sponge.. / As esponjas possuem um enorme potencial biotecnológico na pesquisa de produtos naturais devido às diversas atividades biológicas atribuídas a seus extratos e substâncias isoladas. Apesar da maioria dos estudos relatados com esponjas serem de organismos marinhos, existem indícios de grande variabilidade de metabólitos secundários também em esponjas de água-doce. A ausência de estudos químicos desses organismos na Amazônia motivou a realização do presente trabalho, com um amplo levantamento de espécies e estudos de química orgânica e inorgânica. Diversas excursões na região Amazônica permitiram a coleta de esponjas em diferentes rios. A identificação taxonômica foi realizada por meio de técnicas de microscopia óptica, que permitiram observar a notável abundância de espécimes da família Metaniidae destacando os gêneros Metania e Drulia, e o gênero Acalle encontrado com menor frequência. As outras duas famílias relatadas na região neotropical também foram encontradas: Spongillidae, com os gêneros Trochospongilla e Corvospongilla; e Potamolepidae, com o gênero Oncosclera. A composição elementar das esponjas foi determinada por fluorescência de raios-X, permitindo a identificação de algumas características para grupos de esponjas. Pode-se destacar o alumínio ausente no gênero Metania e presente em todas as demais espécies estudadas; Ca. K e Ti que não foram detectados somente na espécie M. fittkaui; e a espécie Trochospongilla paulula apresentou capacidade de acumular vanádio. Foram avaliadas duas metodologias para a purificação da sílica presente nestes organismos, a primeira envolvendo a solubilização e precipitação seletiva, e a segunda envolvendo soluções altamente oxidantes seguida por calcinação. A purificação da sílica permitiu a obtenção de produtos com grau de pureza próximo a sílica disponível comercialmente como suporte para cromatografia liquída. Frações esteroídicas obtidas apartir dos extratos apolares destas esponjas foram derivatizadas e analisadas por cromatografia em fase gasosa, sendo identificados os esteróis majoritários presentes. O esterol 24-etil-colesta-5,22-dieno-3β-ol se mostrou majoritário nas amostras das famílias Metaniidae e Potamolepidae, diferenciando-as da Spongillidae na qual o colesterol é encontrado em maior concentração. Foram identificados outros três esteróis 24-metil-colesta-5,22-dieno-3β-ol, 24- metil-colesta-5-eno-3β-ol e 24-etil- colesta-5-eno-3β-ol e três cetoesteroides colesta-4-eno-3- ona, 24-metil-colesta-4,22-dieno-3-ona e 24-etil-colesta-4,22-dieno-3- até então inéditas em esponjas dulcicolas.