Cellulolytic organisms are being heavily studied for the production of biofuels, given that lignocellulosic biomass would be a cheap, abundant, and renewable starting material for chemical production. A challenge with cellulolytic microorganisms is that they are typically poorly characterized and often difficult to genetically manipulate. Our group focuses characterization and engineering of a thermophilic aerobic, cellulolytic actinobacterium, Thermobifida fusca. The wider range of optimal temperature and pH for the growth condition, besides the secretion of several group of cellulases, have made this microbe a potentially efficient host system for industrially application. After the development of first ever successful genetic manipulation protocol by for T. fusca in 2011 in our group the quest continues to better understand and further explore this microbe with such remarkable capabilities. Available genome annotation of the bacteria gives a preliminary clue towards the exploration of its biological system. Genome-scale metabolic reconstruction provides one such framework to populate all the available piece of information to mimic the biological systems to the closest functional state. Further, this skeletal base network can be made more realistic by applying the constraint that controls the flux through various reactions in the pathway network thereby providing the optimal solution space for operation. For the purpose of curation of this in silico model, we aim to integrate the experimental datasets (proteomic and metabolomics) and optimize the agreement between the in silico and in vivo conditions at a steady state condition. Once the model considerably imitates the original biological network, it will be used for the fundamental understanding of the microbial system for the application towards production biofuel and high yields of compound of pharmaceutical interest. The ultimate objective of this project is to design the candidate strain for the cellulolytic production of Natural products. Natural products play an important role in manufacturing of several active pharmaceutical ingredients (APIs). APIs or precursors of APIs can be produced in living organisms with the major challenge of designing and optimizing metabolic pathways to obtain the compounds of interest. In this capacity, living organisms can act as renewable catalysts with high product specificity to produce APIs with potential cost savings over purely synthetic chemistry synthesis routes. This is an effort to understand and design industrially usable microorganism T. fusca to act as a host system for the purpose of production of these compounds. The present project focuses on, in silico characterization and experimental validation of T. fusca, with particular focus on the terpenoids backbone biosynthesis (TBB) pathways using a genome-scale metabolic model, transcriptomics, proteomics and metabolite analysis. The DXP pathway leads to the production of terpenoids precursors that have applications in nutraceutics and pharmaceutics. This study generates the metabolic model, iTFU975 for T. fusca based on the proteomics dataset as the starting point. Further the model and the experimental dataset together helps to characterize the secondary metabolites pathways and compounds in the network associated with the production of terpenoids. In conclusion, this is an effort to characterize the natural products biosynthesis in T. fusca by establishing a bridge between the analytical methodologies and computational efficiencies on “-omics” knowledge to prove the diverse applicability of Systems Biology.

Saxicolous lichens on exposed bedrock are subjected to desiccation stress and intense light levels. Members of the genera Xanthoparmelia and Arctoparmelia are common foliose lichens on the Precambrian Shield, produce abundant sexual structures, and form part of the bedrock communities. The general goal of this thesis was to better understand the influence of community and underlying geology on three saxicolous lichens: Arctoparmelia centrifuga, Xanthoparmelia viriduloumbrina and X. cumberlandia. More specific goals were further examined in five chapters to investigate: 1) life history strategies of the three species, 2) a trade-off between fecundity and fungal secondary metabolite production; 3) an effect of substratum element composition on previously defined communities and lichen biology, 4) substratum preferences of Xanthoparmelia species, and 5) the photobiont guild hypothesis of the three species in a preliminary study. Field collections of lichens and environmental data were made in four locations on the Precambrian Shield in Manitoba and Ontario. Secondary metabolites were determined by digitally enhanced thin-layer chromatography. Fecundity was measured by number of apothecia, ascospores, and percent germination. Elements in rock samples were quantified by aqua-regia digest and inductively coupled plasma optical emission spectroscopy analysis and light microscopy was used to observe and quantify fungal germination and growth. The results showed eighty-one lichen species comprising three lichen communities; mossy rock, grassy rock, and treed rock communities. Lichen communities and fecundity were used to characterize life history strategies as competitive for Arctoparmelia centrifuga, stress tolerant for Xanthoparmelia viriduloumbrina, and ruderal generalist for Xanthoparmelia cumberlandia. A potential trade-off was reported for X. cumberlandia between sexual fecundity and a secondary metabolite. Substratum preferences were found at the genus level and element differences at the species level. Experimental evidence further supported geological preferences for the three species. Finally, the photobiont guild hypothesis could not be supported by this preliminary work. This research provides a broad overview of ecological and biological patterns found in Arctoparmelia and Xanthoparmelia species. The research forms a foundation for further studies in substratum preference and life history characterization in lichens. It can be further applied to habitat suitability modelling which may be valuable for phylogenetic context or in conservation biology of lichens. / October 2015

Estudos fitoquímicos em geral são realizados com indivíduos adultos visando isolar e caracterizar substâncias em quantidade para testes de atividade biológica e por isso, há poucos estudos de metabólitos secundários em estágios iniciais do desenvolvimento das plantas. Assim, o trabalho foi realizado com objetivo de analisar o perfil de metabolitos secundários ao longo da ontogenia de espécies do gênero Piper. Os extratos brutos de plântulas e plantas adultas de diversas espécies de Piper foram analisados por técnicas cromatográficas, espectrométricas e espectroscópicas (RMN de 1H, CLAE-UV-EM, CG-EM). Os dados submetidos à análise de componentes principais (PCA) revelaram três grupos, sendo que no primeiro grupo contendo amidas (P. tuberculatum, P. amalago e P. reticulatum) não foi observada diferença significativa no perfil químico nos diferentes estágios de desenvolvimento. No segundo grupo (P. gaudichaudianum, P. solmsianum, P. regnellii, P. caldense e P. hemmendorfii) foi observado o acúmulo de alilfenois nas folhas das plântulas contrastando com as folhas adultas que produziam lignanas, neolignanas ou ácidos benzóicos prenilados. No terceiro grupo (P. richardiaefolium e P. permucronatum) observou-se o predomínio de amidas nas folhas das plântulas enquanto que lignanas ou flavonoides constituem-se nos metabólitos predominantes no estágio adulto. A diferenciação observada na produção de metabólitos secundários ao longo da ontogenia fornece indícios de possíveis estratégias de defesa contra fitopatógenos ou herbívoros. / Phytochemical studies are usually carried out with adult plants for isolation and characterization of compounds in large amounts especially when bioactivity is involved and thus remarkably little is known about the production of secondary metabolites in Piper species at early developmental stages. Therefore, this study was carried out in order to describe the secondary metabolites profile of plants during the ontogeny of the Piper species. Crude extracts from seedlings and adult plants of several Piper species were analyzed by chromatographic, spectrometric and spectroscopic techniques (1H NMR, HPLC-DAD-MS, GC-MS). The analysis with the aid of principal component analysis (PCA) revealed three groups: the first group containing amides (P. tuberculatum, P. amalago and P. reticulatum) no significant differences were observed in the chemical profile at different developmental stages. In the second group (P. gaudichaudianum, P. solmsianum, P. regnellii, P. caldense and P. hemmendorfii) allylphenols were detected as major compounds in the seedling leaves while adult leaves contained lignans, neolignans or prenylated benzoic acids. Additionally, in a third group (P. richardiaefolium and P. permucronatum) amides were observed as major compounds in the seedling leaves instead of lignans or flavonoids found in the adult leaves. The differentiation observed in the secondary metabolite production suggests a plant defensive strategy against phytopathogens and herbivores.

Os sistemas de lagoas de estabilização constituem uma tecnologia de tratamento de esgoto atraente para pequenas e médias comunidades, principalmente devido ao baixo custo, simplicidade operacional e boa eficiência de remoção de poluentes orgânicos e patógenos. Entretanto, apresentam elevadas concentrações de algas, cianobactérias e outras bactérias em seus efluentes. Neste trabalho, três coletas foram realizas na lagoa facultativa no município de Cajati - São Paulo - Brasil em 16 de dezembro de 2004, 25 de janeiro e 13 de abril de 2005. A população de cianobactérias foi estimada usando as técnicas de Número Mais Provável (NMP) e isolamento em meio de cultura BG-11 com e sem nitrogênio. O NMP da população de Cajati na lagoa facultativa variou em torno de 2,3 x \'10 POT.2\' a 1,5 x \'10 POT.4\' células/mL. Um total de 10 linhagens, pertencentes a cinco gêneros de cianobactérias (Synechococcus, Merismopedia, Leptolyngbya, Limnothrix e Nostoc), foi isolado e identificado morfologicamente e por análises moleculares. A identificação morfológica das linhagens isoladas foi congruente com análises filogenéticas baseadas nas seqüências do gene RNAr 16S. A amostra ambiental coletada no dia 16 de dezembro de 2004 foi também analisada por meio da construção de uma mini-biblioteca do espaço intergênico (IGS) juntamente com suas regiões flanqueadoras dos genes cpcB e cpcA do operon da ficocianina. Somente três seqüências de cpcBA-IGS de boa qualidade foram obtidas dos 112 clones gerados, as quais apresentaram baixa similaridade com seqüências do GenBank. Testes foram realizados para avaliar microcistinas nas cianobactérias isoladas e nas amostras ambientais usando o método ELISA e a detecção do gene mcyA. Resultados acima de 0,1 µg/L de microcistinas foram obtidos em seis das dez linhagens isoladas e em duas amostras ambientais. Não foram observadas amplificações por PCR do gene mcyA em todas as linhagens e amostras ambientais analisadas. Testes de bioatividade para detectar a presença de substâncias bioativas foram conduzidos usando extratos intra e extracelulares de cianobactérias obtidos com diferentes solventes orgânicos. Alguns extratos mostraram atividades inibitórias contra Salmonella typhimurium, Bacillus subtilis, Bacillus cereus, Staphylococcus pasteuri e Staphylococcus aureus. O DNA genômico dos isolados foi analisado por PCR para seqüências similares ao domínio da cetosintase (KS) do tipo I do gene da policetídeo sintase, obtendo resultado positivo para as linhagens Leptolyngbya CENA 103, Nostoc CENA 105, Nostoc CENA 107, Synechococcus CENA 108, Limnothrix CENA 109, Limnothrix CENA 110, Limnothrix CENA 111 e Leptolyngbya CENA 112. Espectrometria de massa (Q-TOF) dos isolados de cianobactérias revelou espectros de cianopeptídeos putativos. Esses resultados mostraram que as cianobactérias de lagoas facultativas produzem uma variedade de metabólitos secundários bioativos de funções desconhecidas. / Stabilization ponds systems constitute a sewage treatment technology attractive to small and medium communities, mainly due to low cost, operational simplicity and good efficiency of removing organic pollutants and pathogens. However, high concentrations of algae, cyanobacteria and other bacteria are present in their effluent. In this work, three sampling were carried out at the facultative pond from Cajati city - São Paulo - Brazil in December 16, 2004, January 25 and April 13, 2005. The cyanobacterial population was estimated using the Most Probable Number (MPN) and isolation in BG-11 culture medium (with and without nitrogen) techniques. The MPN of the population from Cajati facultative pond varied from 2.3 x \'10 POT.2\' to 1.5 x \'10 POT.4\' cells/mL. A total of 10 strains, belonging to five cyanobacteria genera (Synechococcus, Merismopedia, Leptolyngbya, Limnothrix and Nostoc) was isolated and identified by morphological and molecular analyses. The morphological identification of the strains was congruent with their phylogenetic analyses based on 16S rDNA gene sequences. The environmental sample collected in December 16, 2004 was also analyzed through the construction of a mini-library of the intergenic spacer (IGS) together with its flanking regions of the cpcB and cpcA genes of the phycocyanin operon. Only three cpcBA-IGS sequences with good qualities were obtained from 112 clones, which showed low similarities with sequences from GenBank. Tests were carried out to evaluate microcystins in the cyanobacterial isolates and environmental samples, using ELISA assay and detection of mcyA gene. Results above of 0.1 µg/L of microcystin were obtained in six of the ten isolate strains and in two environmental samples. No PCR amplification of mcyA gene was observed in all strains and environmental samples analyzed. Bioactivity test to detect the presence of bioactive compounds were conducted using intra and extracellular cyanobacterial extracts obtained with different organic solvents. Some extracts showed inhibitory activities against Salmonella typhimurium, Bacillus subtilis, Bacillus cereus, Staphylococcus pasteuri and Staphylococcus aureus. The genomic DNA of isolates was analyzed by PCR for sequence similarities to the ketosynthase (KS) domain of type I polyketide synthase with positive results for Leptolyngbya CENA 103, Nostoc CENA 105, Nostoc CENA 107, Synechococcus CENA 108, Limnothrix CENA 109, Limnothrix CENA 110, Limnothrix CENA 111, and Leptolyngbya CENA 112. Mass spectrometry (Q-TOF) of the cyanobaterial isolates revealed spectra of putative cyanopeptides. These results showed that cyanobacteria of facultative pond produce a variety of bioactive secondary metabolites of unknown functions.

Fungos endofíticos constituem uma fonte promissora e ainda pouco explorada de novas substâncias potencialmente bioativas, que podem ter aplicações na medicina, agricultura e biologia química. Neste trabalho foram isolados cinco fungos endofíticos das folhas de Tithonia diversifolia, os quais foram cultivados em pequena escala e avaliados em diversos bioensaios. O fungo endofítico Phoma sorghina foi cultivado em escala ampliada, produzindo nove substâncias, sendo três derivados antraquinônicos inéditos na literatura. Três fungos endofíticos associados à Viguiera robusta foram estudados. De Colletotrichum gloeosporioides foram isoladas oito substâncias, sendo um derivado dicetopiperazínico e um derivado aminoaçúcar inéditos na literatura. Diaporthe phaesolorum produziu três derivados dicetopiperazinicos, um inédito na literatura. Chaetomium globosum produziu treze substâncias, sendo oito derivados azaphilônicos inéditos. Algumas linhagens endofíticas foram avaliadas em experimentos de biotransformação de três naftoquinonas e da 1-tetralona, catalisando reações de oxidação e redução. O fungo Diaphorte phaseolorum catalisou uma reação de metilação inédita na literatura de biotransformação. / Endophytic fungi are a promising and untapped source of potential biologically active compounds that might be useful as therapeutic and agrochemical agents, or chemical biology tools. In this thesis five endophytic fungi were isolated from the leaves Tithonia diversifolia. All the strains have been cultivated in small scale and the extracts submitted to bioassays. The culture of the endophyte Phoma sorghina was scaled up, affording six known compounds and three novel anthraquinone derivatives. Three endophytes from Viguiera robusta have also been studied as sources of natural products. Colletotrichum gloeosporioides produced six known compounds, one novel aminosugar and one new diketopiperazine derivative. Diaporthe phaesolorum biosynthesized three diketopiperazine derivatives, one novel in the literature. Five known compounds and eight novel azaphilone derivatives were isolated from Chaetomium globosum. Some endophytic strains have been evaluated in biotransformation experiments of three naphthoquinones and 1-tetralone, catalyzing oxidation and reduction reactions. The endophyte Diaphorte phaseolorum catalyzed a novel methylation reaction in the biotransformation literature.

A espécie Copaifera langsdorffii pertence à família Leguminosae Juss., sub-família Caesalpinioideae Kunth. No Brasil, espécies de copaifera são amplamente distribuídas nos estados do Amazonas, Pará e Ceará e são mundialmente conhecidas pelo oleorresina que pode ser extraído de forma sustentável do tronco de suas e árvores. Este oleorresina e suas frações voláteis são amplamente estudados. No entanto, poucos estudos se relacionam com a composição química e biológica de outras partes da planta. A atividade antilitiásica do extrato hidroalcoólico das folhas dessa espécie, evidenciada em estudos preliminares pelo grupo de pesquisa e já com pedido de depósito de patente, abriu perspectivas para investigação fitoquímica deste extrato e produção de comprimidos fitoterápicos. Assim, objetivou-se nesse estudo conhecer o perfil químico do extrato, isolar e identificar metabólitos secundários que possam ser utilizados como marcadores da espécie e/ou como padrões cromatográficos, utilizando diferentes modalidades cromatográficas. E ainda, realizar estudos de extração, secagem e de pré-formulação para produção de comprimidos de qualidade contendo teor de extrato em dose adequada à utilização em ensaios clínicos futuros. O perfil químico do extrato e frações obtidas após partição com solventes de polaridade crescente demonstra constituição majoritária de compostos polares. A fracão em AcOEt foi submetida às técnicas de cromatografia em coluna clássica e cromatografia contracorrente (HSCCC) propiciando o isolamento dos compostos 1 (quercetina-3-O--L-raminopiranosídeo) e 2 canferol-3-O--L raminopiranosídeo), após purificação em CLAE preparativa. A fração aquosa foi submetida às técnicas de cromatografia em coluna utilizando gel de sephadex LH-20 e cromatografia contracorrente, propiciando o isolamento dos compostos de 3-10, após purificação em CLAE preparativa. Os compostos 4, 6, 9 e 10 tiveram suas estruturas elucidadas e pertencem à classe dos ácidos galoilquínicos, identificados como ácido 6,4-dimetóxi-3,4-di-O-galoilquínico; ácido 6-metóxi-3,4,5-tri-O-galoilquínico; ácido 4,4-dimetoxi-3,4,5-tri-O-galoilquínico; e ácido 4-metóxil-3-O-galoilquínico, respectivamente. Os estudos de extração levaram à obtenção de três extratos com maior rendimento, sendo o processo de extração simples utilizando-se etanol:água 7:3 (45 mL) com 3 g de droga vegetal, o qual foi de escolha para produção do extrato avaliado no estudo de secagem por spray drying. Os resultados do estudo de secagem não revelaram diferenças significativas entre os experimentos avaliados e as partículas dos extratos secos obtidos não apresentaram boas características de fluxo para compressão direta. A granulação por via úmida do extrato seco contendo 73% de extrato, 25% dos adjuvantes Maltodextrina:Aerosil (1:1) e 2% de polivinil pirolidona, produziu partículas com características e propriedades de fluxo excelentes para a compressão. A compressão dos granulados sem adição de outros excipientes proporcionou comprimidos com dureza elevada e longos tempos de desintegração. No entanto, comprimidos produzidos por mistura prévia com granulado de amido+lactose, apresentaram melhores características físicas, sendo os valores de dureza e friabilidade aceitáveis e tempos de desintegração menores e próximos aos valores recomendados. / Copaifera langsdorffii belongs to Leguminosae Juss. family, sub-family Caesalpinioideae Kunth. In Brazil, Copaifera species are widely spread in Amazonas, Pará and Ceará states and are worldwide known by the oil-resin that can be extracted from its trunk. This oleoresin and its volatile fractions have been studied by many research groups. However, few studies are related to the chemical and biological composition of other plant parts, such as leaves. We have been investigating the antilitiasic activity of the hydroalcoholic extract from C. langsdorffii, and it have risen the in both the phytochemical investigation of the aerial parts and the production of tablets with the obtained extract. Thus, the aim of this study was to evaluate the leaf extract chemical profile, to isolate and identify the secondary metabolites to be used as chromatographic standards, using different chromatographic methods, for the analysis of plant materials, its extracts and products, as well as, to carry out studies of extraction, drying and preformulation to produce tablets containing a suitable dose of the extract for using in future clinical trials. Chemical profile of the extract and its fractions obtained after partition with solvents with increasing polarity revealed that the extract is majorly composed by polar compounds. The ethyl acetate fraction was submitted to classical column chromatography and high speed countercurrent chromatography (HSCCC) techniques, resulting in isolation of compounds 1 (quercetin-3-O--L-rhaminopiranoside) and 2 (kaempferol-3-O--L-rhaminopiranoside, after preparative HPLC purification. The aqueous fraction was submitted to column chromatography techniques using gel filtration (sephadex LH-20) and HSCCC yielding compounds 3 to10, after preparative HPLC purification. Compounds 4, 6, 9 and 10 were identified as galloylquinic acid derivatives 6\',4\'\'-dimethoxy-3,4-di-O-galloylquinic acid; 6\'\'\'-methoxy-3,4,5-tri-O-galloilquinic acid; 4\',4\'\'\'-dimethoxy-3,4,5-tri-O-galloylquinic acid; and 4- methoxy-3-O- galloylquinic acid, respectively. Studies of extraction process furnished three extracts with higher yielding, using a simple extraction process with ethanol: water 7:3 (45 mL) with 3g of plant biomass, which was chosen to obtain the extract for drying studies. Drying results showed no significant differences between the undertaken experiments, and the dried extracts particles did not have good flow properties for direct compression. Wet granulation of dried extract containing 73% of plant extract, 25% of excipients Maltodextrin: Aerosil (1:1) and 2% of polyvinyl pyrrolidone produced particles with excellent flow properties for compression. Granulate compression without adding other excipients furnished tablets with high hardness and long disintegration times. However, granulates prior mixed with amide-lactose produced tablets with better physical properties, such as hardness and friability with acceptable values and adequate disintegration times.

Este trabalho descreve o isolamento e a determinação estrutural de doze alcaloides guanidínicos, bem como a avaliação das atividades biológicas dos alcaloides majoritários. Os alcaloides descritos foram isolados a partir do extrato bruto de esponja marinha Monanchora arbuscula, coletada em Cabo Frio, no litoral do Rio de Janeiro. A amostra de esponja foi seca em liofilizador e extraída com MeOH. O extrato MeOH foi particionado com hexano, obtendo-se um extrato MeOH rico em alcaloides. Esse extrato foi sucessivamente fracionado obtendo-se os compostos arbusculidinina (1) (inédita na literatura), fromiamicalina (2), crambescidina 800 (3), arbusculidina (4)(inédita na literatura), batzelladinas L (6), F (7), D (12), norbatzelladina L (5), batzellamida A (8) (inédita na literatura), hemibatzelladina J (9) (inédita na literatura), Δ19-hemibatzelladeno J (10) (inédito na literatura), Δ20-hemibatzelladeno J (11) (inédito na literatura). As estruturas foram determinadas por análise detalhada dos seus espectros de RMN e espectrometria de massas. As batzelladinas majoritárias isoladas neste trabalho foram avaliadas em diferentes testes biológicos de atividade antiviral, antifúgica, antiparasitária e de atividade ATPásica apresentando resultados promissores. A batzelladina L (6) apresentou pontente atividade leishmanicida e antifúngica, enquanto que a norbatzelladina L (5) apresentou pontente atividade tripanossomicida e antiviral. / This work describes the isolation of twelve guanidine alkaloids and the biological activities of the major alkaloids. The alkaloids were isolated from the marine sponge Monanchora arbuscula, collected in Cabo Frio, Rio de Janeiro. The sponge sample freeze-dried, and extracted with MeOH. The MeOH extract was deffated with exane, providing al alkaloids-rich extract. The extract was exhaustively fractionated to yield arbusculidinine (1), fromiamycalin (2) crambescidin 800 (3), arbusculidine (4), batzelladines L (6) F (7), D (12), norbatzelladine L (5) batzellamide A (8), J hemibatzelladine (9), Δ19-hemibatzelladene J (10), Δ20-hemibatzelladene J (11). Their structures were established by analysis of NMR and MS data.The major compounds isolated were submitted to several biological assays as antiviral, antifungic, antiparasitic and inhibition ATPase activity. Batzelladine L (6) showed potent leishmanicidal and antifungal activity, while norbatzelladine L (5) showed powerful antiviral and antitripanosomal activity.

A utilização de plantas com ação inseticida tem sido considerada uma alternativa promissora no manejo integrado de pragas, apresentando diversas vantagens em relação aos atuais métodos de controle. Nos últimos anos no Brasil, uma série de estudos tem demonstrado que os produtos derivados de plantas apresentam bioatividade contra insetos. Assim, a identificação e a descrição dos compostos químicos responsáveis por essa bioatividade é fundamental, uma vez que tais compostos podem servir como modelos para a síntese de novos inseticidas sintéticos com estrutura química análoga à dos naturais, principalmente aqueles que apresentem mecanismos de ação diferentes dos produtos já registrados. Portanto, no presente estudo, foi realizada uma triagem com 17 extratos etanólicos provenientes de 9 espécies de Solanaceae para avaliar a bioatividade deles sobre o gorgulho-do-milho, Sitophilus zeamais Mots. (Coleoptera: Curculionidae). O extrato etanólico de folhas de Brugmansia suaveolens (Willd.) Bercht. & J. Presl foi o melhor entre todos, sendo as concentrações letais necessárias para matar 50 e 90% da população (CL50 e CL90) iguais a 2.231 mg kg-1 e 5.859 mg kg-1, respectivamente, e o tempo letal médio (TL50), usando a CL90, foi 99,78 h. Dessa forma, ele foi selecionado para uma série de fracionamentos químicos biomonitorados com ensaios toxicológicos para identificar compostos bioativos. Algumas das frações químicas obtidas a partir de B. suaveolens mataram mais de 50% dos adultos de S. zeamais, além de reduzirem a progênie F1 e, consequentemente, os danos nos grãos de milho. Essa bioatividade se deve, possivelmente, à presença de ácidos graxos e alcaloides. Por cromatografia líquida de alta pressão acoplada à espectrometria de massas de ultra resolução (UPLC-MS) da fração BSHex6F4, foram identificados compostos pertencentes ao grupo dos alcaloides. Por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (GC-MS) das frações BSHex1-F3, BSHex1-F4 e BSHex1-F6 foram identificados derivados de ácidos graxos. Os resultados adquiridos no presente estudo demonstram o potencial de prospectar compostos inseticidas de espécies da família Solanaceae para proteger grãos de milho armazenado contra os danos causados por S. zeamais. / The use of plants with insecticidal action has been considered a promising alternative in the integrated pest managment, showing several advantages over current control methods. In recent years in Brasil, a number of studies have shown that plant-derived products have bioactivity against insects. Thus, the identification and description of the chemical compounds responsible for this bioactivity is fundamental, since such compounds can be used as models for development of new synthetic insecticides with chemical structure analogous to the natural ones, mostly those that present different mode of action of those currently registred. Therefore, in the present study, a screening was performed with 17 ethanolic extracts from 9 Solanaceae species to evaluate their bioactivity on the maize weevil Sitophilus zeamais Mots. (Coleoptera: Curculionidae) on stored grain corn. The ethanolic extract from the leaves of Brugmansia suaveolens (Willd.) Bercht. & J. Presl was the most efficient among all, presenting the lethal concentrations to kill 50 and 90% of the population (LC50 and LC90) equal to 2,231 mg kg-1 and 5,859 mg kg-1, respectively, and the mean lethal time (LT50), using the LC90, of 99.78 h. Therefore, this extract was selected to continue the biomonitoring chemical fractions with toxicological bioassays to identify bioactive compounds. Some of the chemical fractions obtained from B. suaveolens extract killed more than 50% of the adults of S. zeamais, besides reducing the progeny F1 and, consequently, the damages in the corn grains. This bioactivity is possibly due to the presence of fatty acids and alkaloids. An ultra performance liquid chromatography coupled to mass spectrometry (UPLC-MS) analysis was performed with the BSHex6-F4 fraction and alkaloids derivatives compounds were identified. A gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS) analysis was performed with the BSHex1-F3, BSHex1-F4 and BSHex1-F6 fractions and fatty acids derivatives were identified. The results obtained in the present study demonstrate the potential to prospect insecticidal compounds of Solanaceae family species to protect corn stored grains against damage caused by S. zeamais.

Este trabalho descreve o isolamento e a determinação estrutural de doze alcaloides guanidínicos, bem como a avaliação das atividades biológicas dos alcaloides majoritários. Os alcaloides descritos foram isolados a partir do extrato bruto de esponja marinha Monanchora arbuscula, coletada em Cabo Frio, no litoral do Rio de Janeiro. A amostra de esponja foi seca em liofilizador e extraída com MeOH. O extrato MeOH foi particionado com hexano, obtendo-se um extrato MeOH rico em alcaloides. Esse extrato foi sucessivamente fracionado obtendo-se os compostos arbusculidinina (1) (inédita na literatura), fromiamicalina (2), crambescidina 800 (3), arbusculidina (4)(inédita na literatura), batzelladinas L (6), F (7), D (12), norbatzelladina L (5), batzellamida A (8) (inédita na literatura), hemibatzelladina J (9) (inédita na literatura), Δ19-hemibatzelladeno J (10) (inédito na literatura), Δ20-hemibatzelladeno J (11) (inédito na literatura). As estruturas foram determinadas por análise detalhada dos seus espectros de RMN e espectrometria de massas. As batzelladinas majoritárias isoladas neste trabalho foram avaliadas em diferentes testes biológicos de atividade antiviral, antifúgica, antiparasitária e de atividade ATPásica apresentando resultados promissores. A batzelladina L (6) apresentou pontente atividade leishmanicida e antifúngica, enquanto que a norbatzelladina L (5) apresentou pontente atividade tripanossomicida e antiviral. / This work describes the isolation of twelve guanidine alkaloids and the biological activities of the major alkaloids. The alkaloids were isolated from the marine sponge Monanchora arbuscula, collected in Cabo Frio, Rio de Janeiro. The sponge sample freeze-dried, and extracted with MeOH. The MeOH extract was deffated with exane, providing al alkaloids-rich extract. The extract was exhaustively fractionated to yield arbusculidinine (1), fromiamycalin (2) crambescidin 800 (3), arbusculidine (4), batzelladines L (6) F (7), D (12), norbatzelladine L (5) batzellamide A (8), J hemibatzelladine (9), Δ19-hemibatzelladene J (10), Δ20-hemibatzelladene J (11). Their structures were established by analysis of NMR and MS data.The major compounds isolated were submitted to several biological assays as antiviral, antifungic, antiparasitic and inhibition ATPase activity. Batzelladine L (6) showed potent leishmanicidal and antifungal activity, while norbatzelladine L (5) showed powerful antiviral and antitripanosomal activity.

Submitted by Michele Mologni (mologni@unoeste.br) on 2019-01-24T15:51:50Z No. of bitstreams: 1 Luís Gustavo Torquato Feba.pdf: 2538384 bytes, checksum: e99480491242ecf61572f38231c04aa7 (MD5) / Made available in DSpace on 2019-01-24T15:51:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luís Gustavo Torquato Feba.pdf: 2538384 bytes, checksum: e99480491242ecf61572f38231c04aa7 (MD5) Previous issue date: 2018-11-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The objective of this research was to evaluate the production of passion fruit (Passiflora incarnata L.) in the edaphoclimatic conditions of Presidente Prudente-SP, as well as its development in sandy soil under the effect of organic fertilization. A randomized block design with six treatments and four replicates was used. Were tested 3 kinds of fertilizers (fertilizer without control, cattle manure - 7.6 t ha-1 and chicken manure - 4.2 t ha-1) and two cutting times (at 90 and 150 days after planting) . At each cutting season the dry biomass production (aerial part) was evaluated and total phenol content, total flavonoids and antioxidant activity in the ethanolic extract of the plants were analyzed. Soil chemical analyzes were performed for comparison with the initial condition and foliar analyzes for the macronutrient content for each cutting season. Dry matter production was not affected by the factors "fertilization" and "cutting season". The content of total phenolic compounds in leaves was higher in plants fertilized with cattle and chicken manure, which also resulted in higher antioxidant activity. Factors "fertilization" and "time" cutting exerted isolated effect on soil chemical properties at the end of the experiment, and the poultry manure provided increases in K, Mg and the sum of the ground bases and the second cut were observed lower contents of organic matter, S and K compared to the first cut. The average yield obtained in the treatments (1 t.ha-1) is within the expected for the crop. the wild passion fruit cultivation The conclusion that can be given to the state western region of São Paulo and the organic fertilizer via use of cattle and chicken waste has resulted in higher quality of the raw material due to the higher phenolic concentration in the leaves and higher antioxidant activity. It is recommended that the quantities of manure applied be greater than those recommended to result in biomass gains, depending on the sandy soil condition of the site, in which the decomposition of manures is faster. / O objetivo deste trabalho de pesquisa foi avaliar a produção do maracujá silvestre (Passiflora incarnata L.) nas condições edafoclimáticas de Presidente Prudente- SP, bem como o seu desenvolvimento em solo arenoso sob o efeito da adubação orgânica. Utilizou-se o delineamento de blocos ao acaso, com seis tratamentos e quatro repetições. Foram testados 3 tipos de adubação (controle sem adubação, esterco de gado – 7,6 toneladas ha-1 e esterco de galinha – 4,2 toneladas ha-1) e 2 épocas de corte (aos 90 e 150 dias após o plantio). Em cada época de corte foi avaliada a produção de biomassa seca (parte aérea) e foram realizadas análises quanto ao teor de fenóis totais, flavonoides totais e atividade antioxidante no extrato etanoico das plantas. Realizaram-se também análises químicas do solo, para comparação com a condição inicial e análises foliares quanto ao teor de macronutrientes para cada época de corte. A produção de massa seca não foi afetada pelos fatores “adubação” e “época de corte”. O teor de compostos fenólicos totais nas folhas foi maior nas plantas adubadas com estercos de gado e galinha, o que resultou também em maior atividade antioxidante. Os fatores “adubação” e “época” de corte exerceram efeito isolado sobre os atributos químicos do solo ao final do experimento, sendo que o esterco avícola proporcionou aumentos nos teores de K, Mg e na soma de bases do solo e no segundo corte foram observados menores teores de matéria orgânica, S e K em comparação ao primeiro corte. A média de produtividade obtida nos tratamentos (1 t.ha-1) encontra-se dentro do esperado para a cultura. Concluiu-se que o cultivo de maracujá silvestre pode ser indicado para a região Oeste do Estado de São Paulo e que a adubação orgânica via utilização de resíduos avícola e bovino resultou em maior qualidade da matéria prima, devido à maior concentração fenólica nas folhas e maior atividade antioxidante. Recomenda-se que as quantidades de esterco aplicadas sejam maiores que as recomendadas para resultar em ganhos de biomassa, em função da condição de solo arenoso do local, no qual a decomposição dos estercos é mais rápida.