Submitted by Ricardo Cedraz Duque Moliterno (ricardo.moliterno@uefs.br) on 2018-01-31T22:05:14Z No. of bitstreams: 1 Calila Teixeira Santos-Tese.pdf: 4768163 bytes, checksum: d983e00648de308f628e91544b43f14c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-31T22:05:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Calila Teixeira Santos-Tese.pdf: 4768163 bytes, checksum: d983e00648de308f628e91544b43f14c (MD5) Previous issue date: 2017-03-31 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / The present study had as main objective to obtain bioactive extracts of the fruits of Schinus terebinthifolius Raddi (STF), with antioxidant and antimicrobial action, for incorporation in a bioactive package for foods, besides inhibition of acetylcholinesterase. The extraction process performed by focussed microwave (EAMF) and ultrasound (UAE). The comparison between extraction methods was monitored by the biological activities of these extracts. The results showed that for the yield there was no significant difference. For the EAMF assays, the best value of phenolic (5950 ? 1.4 mgGAE / g) and total flavonoids (1750 ? 3.2 mgEQ / g) was at the extraction time of 25 minutes at 51 ? C and with 75% ethanol. For the assays obtained by EAU, the best total phenolic content was (92.2 ? 0.8 mgGAE / g) in the EAU 10 test (extraction time of 30 minutes at 42 ? C and 50% ethanol) And flavonoids (67.72 ? 1.0 mgEQ / g) in the UAE 12 assay (extraction time of 17.5 minutes at 60 ? C and 50% ethanol). The best values for percent inhibition (% SRL) were 87.3% (EAMF 8) and 31.3% (UAE 12). Mass spectrometry analysis showed the presence of phenolic compounds and terpenes. In relation to the antimicrobial activity of extracts obtained by EAMF, the MIC for S. aureus was 0.5 mg / ml for E. coli 0.25 mg / ml, whereas the extract of EAU presented MIC of 0.5 mg / Ml for the two microorganisms analyzed. In the phytochemical study, it was possible to isolate 7 substances: agasthiflavone, tetrahydrorobustaflavone, masticadienoic acid (Z), masticadienoic acid (E), schinol, gallic acid and squalene, as well as a mixture with unsaturated fatty acid profile and a mixture with trisaccharide characteristics. Their chemical structures being determined by spectrophotometric methods such as 1H and 13C NMR, UV and MS. Two of the 17 EAMF extracts were selected, which were incorporated into an active high-methoxylation pectin-based film called "Extract 2" and "Extract 8" in various concentrations (0, 1, 3 and 5%). The films had a mean thickness of 0.007 mm for all concentrations of the extracts tested. It was observed in relation to the mechanical properties that there was an interaction of the polyphenolic components of the extracts with the materials used in the production of the films. The films were more permeable to water vapor (6.18-7.80 g.mm/m2.h.kPa) than the control film (5.12 g.mm/m2.h.kPa). The films of both extracts showed good thermal stability independent of the concentration tested. The films produced in this study presented antioxidant activity, and the films added from extract 8 presented the best% SRL values (54.45 and 67.08, respectively). All films obtained inhibition halo against the microorganisms tested. In view of the results, it can be inferred that FTS have antioxidant potential, antimicrobial activity and high inhibition of acetylcholinesterase and can be used in cosmetics, nutraceuticals and food industry, as well as a promising alternative in the production of active films. / O presente estudo teve como objetivo principal obter extratos bioativos dos frutos de Schinus terebinthifolius Raddi (STF), com a??o antioxidante e antimicrobiana, para incorpora??o em uma embalagem bioativa para alimentos, al?m de inibi??o da acetilcolinesterase. O processo de extra??o foi realizado por micro-ondas focalizado (EAMF) e ultrassom (EAU). A compara??o entre os m?todos de extra??o foi monitorada pelas atividades biol?gicas desses extratos. Os resultados mostraram que para o rendimento n?o teve diferen?a significativa. Para os ensaios de EAMF o melhor valor de fen?lico (5950 ? 1,4 mgGAE/g) e flavonoides totais (1750 ? 3,2 mgEQ/g) foi no tempo de extra??o de 25 minutos, na temperatura de 51 ?C e com 75% de etanol. Para os ensaios obtidos por EAU o melhor teor de fen?licos totais foi (92,2 ? 0,8 mgGAE /g) no ensaio EAU 10 (tempo de extra??o de 30 minutos, na temperatura de 42 ?C e com 50% de etanol) e de flavonoides (67,72 ? 1,0 mgEQ /g) no ensaio EAU 12(tempo de extra??o de 17,5 minutos, na temperatura de 60 ?C e com 50% de etanol). Os melhores valores para a percentagem de inibi??o (%SRL) foi de 87,3% (EAMF 8) e 31,3% (EAU 12). A an?lise por espectrometria de massa mostrou a presen?a de compostos fen?licos e terpenos. Em rela??o ? atividade antimicrobiana dos extratos obtidos por EAMF, a CIM para S. aureus foi de 0,5 mg/ml, para E. coli 0,25 mg/ml, enquanto que o extrato de EAU apresentou CIM de 0,5 mg/ml para os dois microrganismos analisados. No estudo fitoqu?mico foi poss?vel isolar 7 subst?ncias: agasthiflavona, tetrahidrorobustaflavona, ?cido masticadienoico (Z), ?cido masticadienoico (E), schinol, ?cido g?lico e o esqualeno, al?m de uma mistura com perfil de ?cidos graxos insaturados e uma mistura com caracter?stica de trissacar?deos. Sendo suas estruturas qu?micas determinadas por m?todos espectrom?tricos tais como RMN 1H e 13C, UV e EM. Selecionou-se 2 dos 17 extratos EAMF, os mesmos foram incorporados em um filme ativo, ? base de pectina de alta metoxila??o, denominados ?Extrato 2? e ?Extrato 8? em concentra??es diversas (0, 1, 3 e 5%). Os filmes apresentaram espessura m?dias de 0,007 mm para todas as concentra??es dos extratos testados. Observou-se em rela??o as propriedades mec?nicas que houve uma intera??o dos componentes polifen?licos dos extratos com os materiais utilizados na produ??o dos filmes. Os filmes foram mais perme?veis ao vapor d??gua (6,18?7,80 g.mm/m2.h.kPa) do que o filme controle (5,12 g.mm/m2.h.kPa). Os filmes de ambos extratos mostraram uma boa estabilidade t?rmica independente da concentra??o testada. Os filmes produzidos neste estudo apresentaram atividade antioxidante, sendo que os filmes adicionados do extrato 8 apresentaram os melhores valores de %SRL (54,45 e 67,08, respectivamente). Todos os filmes obtiveram halo de inibi??o contra os micro-organismo testados. Diante dos resultados encontrados pode-se inferir que os STF t?m potencial antioxidante, atividade antimicrobiana e alta inibi??o de acetilcolinesterase podendo ser utilizados em cosm?ticos, produtos nutrac?uticos e na ind?stria alimentar, al?m de uma alternativa promissora na produ??o de filmes ativos.

Submitted by Celso Magalhaes (celsomagalhaes@ufrrj.br) on 2017-09-08T13:08:22Z No. of bitstreams: 1 2016 - Renata Duarte Fernandes.pdf: 6635666 bytes, checksum: ab405bd813ed887b89c988abc6b8f7ea (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-08T13:08:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016 - Renata Duarte Fernandes.pdf: 6635666 bytes, checksum: ab405bd813ed887b89c988abc6b8f7ea (MD5) Previous issue date: 2016-12-13 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / This work describes the isolation and structural determination of special metabolites isolated from leaf and stem of J. wasshauseniana (Acanthaceae), popularly known as a coati tail, which was collected in the Paracambi, RJ; Leaves and stem of T. acutifolia (Malpighiaceae), popularly known as cip?-ro?o, were collected in the Barra do Pira?-RJ and leaf and bark of L. lactescens (Malpighiaceae), popularly known as lain of lold, was collected on the campus of the Federal Rural University of Rio de Janeiro Campus Serop?dica RJ. Some chemical and biological activities of extracts of the last species were evaluated. Chromatographic fractionation of leaf and stem extracts from the Justicia wasshauseniana (Acanthaceae), from the leaf and stem of Tetrapterys acutifolia (Malpighiaceae), and from the leaves and bark of Lophanthera lactescens (Malpighiaceae) besides analysis of fractions by chromatographic and spectroscopic techniques led to the isolation and identification of constituents of different classes of special metabolites. including new alkaloids from J. wasshauseniana. From the leaves and stem of J. wasshauseniana were identified a triglyceride with the unsaturated acyl moiety, an unsaturated carboxylic acid, a mixture of steroids (?-Sitosterol, estigmasterol and campesterol) and glycosyl steroids (3-O-?-D-glucopyranosylsitosterol and 3-O-?-D-glucopyranosylstgmasterol), a disaccharide (?-D-glucopyranosyl-O-?-D-fructofuranoside (Sucrose) and the alkaloids acid (N-fenil-o-metileno-O-5)-3-hidroxi-5-carboxy??-lactam, and N(fenil-o-metileno-O-5)-3-hidroxi-5-(carboxilato de 2,3-dihidroxipropionila)-?-lactama), described for the first time in the literature. From the leaves and stem of T. acutifolia were identified a mixture of sitosterol, stigmasterol, 5,6-dihydro-sitosterol. and 5,6-dihydro-20-21,22-23,24-28,25-26-campesterol, ascorbic acid, in addition to sucrose and an ecdysteroid, 2S,3R,5R,9R,10R,13R,14S,17S,20S-2,3,14,20,24,25-hexahidroxicolest-7-en-6-ona (Pinatasterone). The extracts from the leaves and barks of L. lactescens, besides the mixture of sitosterol, stigmasterol and campesterol, was isolated the nortriterpene known as coreolidene. Besides to confirm the structure correction proposed in the literature of this nortriterpene, the absolute stereochemistry was defined as methyl 4R,5R,6R,7S,8S,9S,10S,13R,14S,15S,16R,17S,18R,21S,22S-friedelan-1,2-en-3-carboxy-24- 5- [1-acetoxy-ethylidene] -6,7,15,16-tetracetoxy-18-hydroxy-21,22-oxy-29-methylene-30-carboxylate. The structures were defined through analysis of IR, 1D and 2D NMR, mass spectra and circular dichroism besides some methyl and acetyl derivatives. The methanolic extracts from the stem and leaves of J. wasshausseniana and the methanolic extracts and fractions of the stem and leaves of T. acutilfolia were tested against the free radicals of DPPH. The extract from the stem of J. wasshausseniana was more active than leaf extract. The fraction of hexane from the leaves of T. acutilfolia did not present a good antioxidant activity, a greater activity was observed for the ethyl acetate fraction of stem and leaves of this plant. The pharmacological tests of the antinociceptive and anti-inflammatory potentials of the L. lactescens bark methanolic extract and the methanolic extract of leaves of J. wassahueniana were carried out, in which they showed positive results in the tested activities. / Este trabalho descreve o isolamento e determina??o estrutural de metab?litos especiais isolados de folhas e caule de J. wasshauseniana (Acanthaceae), vulgarmente conhecida como rabo de quati, que foi coletada no Munic?pio de Paracambi, RJ; folhas e caule de T. acutifolia, conhecida vulgarmente como cip?-ru?o, coletado no munic?pio de Barra do Pira?-RJ e L. lactescens (Malpighiaceae), conhecida vulgarmente como Chuva-de-Ouro, coletado no campus da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro Campus Serop?dica RJ. Realizaram-se testes de atividade biol?gica de extratos das duas ?ltimas esp?cies. O fracionamento cromatogr?fico dos extratos de folhas e caule de Justicia wasshauseniana (Acanthaceae), de folhas e caule de Tetrapterys acutif?lia (Malpighiaceae), de folhas e cascas de Lophanthera lactescens (Malpighiaceae) e an?lise das fra??es atrav?s de t?cnicas cromatogr?ficas e espectrosc?picas conduziu ao isolamento e identifica??o de constituintes de diferentes classes de metab?litos especiais. Das folhas e caule de J. wasshauseniana foram identificados um triglicer?deo com a unidade acila insaturada, um ?cido carbox?lico insaturado, uma mistura dos ester?ides (?-sitostesterol, estigmasterol e campesterol) e a mistura de esteroides glicosilados, 3-O-?-D-glicopiranosilsitosterol e o 3-O-?-D-glicopiranosilestigmasterol, um dissacar?deo, ?-D-glicopiranosil-?-D-frutofuranos?deo (sacarose) e os alcal?ides ?cido-(N-fenil-o-metileno-O-5)-3hidroxi-5-carboxi??-lactama e N(fenil-o-metileno-O-5)-3-hidroxi-5-(carboxilato de 2,3-dihidroxipropionila)-?-lactama) que est?o sendo descritos pela primeira vez na literatura. Dos extratos de folhas e caule de T. acutifolia foram isolados uma mistura dos esteroides, sitostesterol, estigmasterol, 5,6-diidro-sitosterol e 5,6-diidro-20-21,22-23,24-28,25-26-octaidro-campesterol, o ?cido asc?rbico, al?m da sacarose e o ecdisteroide 2S,3R,5R,9R,10R,13R,14S,17S,20S-2,3,14,20,24,25-hexahidroxicolest-7-en-6-ona (Pinatasterona), desta enona que foi convertido em 2,3,24,25-tetraacetato atrav?s de tratamento com anidrido ac?tico e piridina. Dos extratos de folhas e cascas de L. lactescens, al?m da mistura de esteroides sitoesterol, estigmasterol e campesterol, foi isolado o nor-triterpeno conhecido como correolideo que, al?m da confirma??o da corre??o da estrutura registrada na literatura foi proposta a estereoqu?mica absoluta, sendo, entretanto definida como 4R,5R,6R,7S,8S,9S,10S,13R,14S,15S,16R,17S,18R,21S,22S-friedelan-1,2-en-3-carboxi-24-O-metileno-5-[1-acetoxi-etilideno]-6,7,15,16-tetracetoxi-18-hidroxi-21,22-oxi-29-metileno-30-carboxilato de metila. As estruturas foram definidas atrav?s de an?lise de espectros de IV, RMN 1D e 2D, massas e dicro?smo circular e, em alguns casos da prepara??o de derivados. Os extratos metan?licos de caule e de folhas de J. wasshausseniana e os extratos metan?licos e fra??es do caule e folhas de T. acutilfolia foram testados contra os radicais livres de DPPH. O extrato do caule de J. wasshausseniana apresentou melhor atividade do que o extrato de folhas. A fra??o de hexano de folhas de T. acutilfolia n?o apresentou uma boa atividade antioxidante, observando-se uma maior atividade para a fra??o de acetato de etila de caule e folhas. Realizaram-se os testes farmacol?gicos do potencial antinociceptivo e anti-inflamat?rio do extrato metan?lico de cascas de L. lactescens e extrato metan?lico de folhas de J. wassahueniana, no qual apresentaram resultados positivos nas atividades testadas

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:59:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3371563 bytes, checksum: 0f72f1a088caa63b4cd2bf4057752d08 (MD5) Previous issue date: 2012-02-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work describes the results of phytochemical studies from three species of the Erythroxylum genus: Erythroxylum caatingae Plowman, Erythroxylum subrotundum A. St.-Hil and Erythroxylum revolutum Mart, which were identified by the botany sector of the Laboratory of Pharmaceutical Technology, UFPB. The species were submitted to extraction process, followed by partition with hexane, chloroform and ethyl acetate, resulting in their respective phases. Four Tropane alkaloids were isolated by chromatography methods from the chloroformic phase of Erythroxylum caatingae, in which two were already isolated [3α, 6β dibenzoyloxytropane and 3α-(3 ,4 ,5 - trimethoxybenzoiloxi)-6β-benzoyloxytropane (Catuabine B)] and the other two were reported for the first time in the literature [3-(3 ,4 -dimethoxy)-6-hydroxytropane and 3α-(trans-3 ,4 ,5 trimethoxycinnamoyloxy)-6β-benzoyloxytropane]. From the ethyl acetate phase of Erythroxylum subrotundum, two flavonoids were isolated: Quercetin-3-O-α-L-rhamnoside and 5,7,4 -trihydroxyflavone-3-O-α-L-rhamnoside. The study of the Erythroxylum revolutum hexanic phase resulted in the isolation of six diterpenes: ent-kauran-16-ene, 13-hydroxy-8(17),14-labdadien (Manool), ent-kaur-16- en-3β-ol, 3-oxo-13-hydroxi-8(17),14-labdadien, 3,13,19-trihydroxy-8(17),14-labdadien and ent-kauran-16β, 17-diol. All the species had their chemical constituents identified through data analysis obtained from spectroscopic methods such as Infrared and Nuclear Magnetic Resonance of 1H and 13C with uni-bidimensional techniques, besides comparison with literature data. Therefore, the given results of this work contributed to the chemical study of the species from Erythroxylaceae family. / Este trabalho descreve os resultados dos estudos fitoquímicos de três espécies do gênero Erythroxylum: Erythroxylum caatingae Plowman, Erythroxylum subrotundum A. St.- Hil e Erythroxylum revolutum Mart, identificadas pelo setor de botânica do Laboratório de Tecnologia Farmacêutica da UFPB. As espécies foram submetidas a processos de extração e posterior particionamento de seus extratos resultando nas fases hexânica, clorofórmica e acetato de etila. Do estudo da fase clorofórmica de Erythroxylum caatingae foram isolados, através de métodos cromatográficos, quatro alcaloides tropânicos, sendo dois destes alcaloides [3α,6β dibenzoiloxitropano e 3α-(3 ,4 ,5 - trimetoxibenzoiloxi)-6β-benzoiloxitropano (Catuabina B)], já isolados anteriormente e dois alcalóides inéditos na literatura [3-(3 ,4 -dimetoxi)-6-hidroxitropano e 3α- (trans-3 ,4 ,5 trimetoxicinamoiloxi)-6β-benzoiloxitropano]. Da fase acetato de etila de Erythroxylum subrotundum foram isolados dois flavonoides: a Quercetina-3-O-α-Lraminosídeo e 5,7,4 -trihidroxiflavona-3-O-α-L-raminosídeo. Do estudo da fase hexânica de Erythroxylum revolutum foram isolados seis diterpenos: ent-cauran-16-eno, 13-hidroxi-8(17),14-labdadieno (Manool), ent-caur-16-en-3β-ol, 3-oxo-13-hidroxi- 8(17),14-labdadieno, 3,13,19-trihidroxi-8(17),14-labdadieno e ent-cauran-16β, 17-diol. As espécies tiveram seus constituintes químicos identificados através da análise de dados obtidos por métodos espectroscópicos como Infravermelho e Ressonância Magnética Nuclear de 1H e 13C uni-bidimensional, além de comparação com dados obtidos na literatura. Assim, os resultados obtidos neste trabalho contribuíram para o estudo químico de espécies da família Erythroxylaceae.

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-08-08T17:27:34Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_ingrityPPGQ_2018.pdf: 5376720 bytes, checksum: fa85e56e97f4af1ea8ebbe715d71c5ce (MD5) / Rejected by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br), reason: on 2018-08-08T17:27:55Z (GMT) / Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-08-08T17:29:12Z No. of bitstreams: 1 Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-08-08T17:30:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-08T17:30:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) Previous issue date: 2018-05-14 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Indisponível. / As plantas sempre foram utilizadas pelo homem como fonte de agentes terapêuticos, muitas vezes empregadas a partir do conhecimento popular. Na Amazônia apesar da sua grande biodiversidade de plantas medicinais, existem muitas espécies vegetais que não possuem estudos com relação à composição química e atividade biológica. Dessa forma o presente trabalho vem destacar a espécie conhecida como Brosimum parinarioides (Huber) Ducke, pertencente à família Moraceae, que se caracteriza por ser uma árvore de grande porte que produz um látex comestível, popularmente conhecido como leite do amapá. Nesse contexto, este projeto buscou o estudo inédito da caracterização da composição química das diferentes partes (casca e látex) da espécie B. parinarioides, por serem muito comercializadas e utilizadas pela população, devido às suas diversas propriedades fitoterápicas além de avaliar a inibição da enzima acetilcolinesterase e a atividade antitumoral, antioxidante e anti-inflamatória. Para atingir esses objetivos, foram preparados três extratos para a amostra da casca (Hexânico, Acetato de etila e Metanólico) e um para o látex (metanólico) visando à caracterização química e/ou isolamento dos metabólitos secundários. Desta forma, foram empregadas técnicas cromatográficas clássicas como CCD, CCDP, CC e modernas CG-EM e CLAE-DAD-EM além do uso de técnicas espectrométricas e espectroscópicas EM Q-TOF, RMN 1D e 2D. Para as frações proveniente do extrato metanólico do látex, foi possível identificar por APCI-MS2 no modo negativo à presença das substâncias fenólicos: ácido clorogênico e ácido quínico. No extrato hexânico da casca foram identificados por CG-EM a presença de substâncias terpênicas: lanosterol, noroleano, acetato de α-amirina, acetato β-amirina, acetato de cicloartenol e ursa-12-eno. O fracionamento do extrato de acetato de etila e metanólico auxiliado pelo uso de técnicas como CC e CLAE levou ao isolamento da substância fenólica modificada majoritária H-S1 (m/z- 527,1708; FM:C31H27O8). Foram identificados no extrato metanólico da casca por CG-EM seis terpenoides: acetato de lanosterol, α-amirina, β-amirina, lupeol e acetato de lupeol. O fracionamento do mesmo utilizando métodos clássicos como CC e CCDP, resultou no isolamento de três substâncias: 4’,6-dihidroxi-5’-prefenil-flavana (P-S1: m/z- 309,1486; FM:C20H22O3), 2,4,4’-trihidroxi-3’-prenil-chalcona (P-S2: m/z- 323,1293; FM:C20H20O4) e 2,4,4’-trihidroxi-5’-(2”-hidroxi-3”-metil-3”-butenil)-chalcona (P-S3: m/z- 339,1247; FM:C20H19O5). Sendo inéditas as substâncias 4’,6-dihidroxi-5’-prefenil-flavana e a 2,4,4’-trihidroxi-5’-(2”-hidroxi-3”-metil-3”-butenil)-chalcona, já a 2,4,4’-trihidroxi-3’-prenil-chalcona foi isolada pela primeira vez neste gênero. Visando a análise do potencial citotóxico dos extratos realizou-se o estudo de citotoxidade in vitro em linhagens de células tumorais, onde foi possível observar atividade citotóxica promissora para alguns extratos com valores de IC50 < 30μg/mL. Os extratos e as substâncias não apresentaram potencial de inibição sobre a enzima acetilcolinesterase para a concentração de 90 μg/mL. Também foram realizados ensaios de avaliação de atividade antioxidante tanto para os extratos quanto para as substâncias obtidas sendo possível obter alta atividade antioxidante frente ao radical DPPH e ABTS. Por fim, na avaliação da inibição da enzima lipoxigenase, observou-se resultado significativo quando comparados ao padrão NDGA, corroborando para o uso popular contra doenças anti-inflamatórias.

Dentro de la superfamilia de los canales iónicos activados por ligando (LGIC) se encuentra la familia de los receptores Cys-loop que incluye a canales catiónicos, como los receptores nicotínicos de acetilcolina (nAChRs) y los receptores 5-HT3 de serotonina; y canales aniónicos, como los activados por GABA (GABAA) y glicina. Estos receptores revisten importancia tanto en la fisiología normal como así también en diversas y muy variadas patologías, entre las que se pueden mencionar las enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer (EA). Este hecho los posiciona como blancos moleculares importantes para el desarrollo de nuevos fármacos, y es por esto que el conocimiento de su función y modulación resulta un aspecto clave. Los receptores Cys-loop son proteínas transmembrana, por lo que su función se encuentra condicionada por su entorno lipídico y estímulos propios de la membrana celular, además de por distintos estímulos o factores externos a ella. Están formados por 5 subunidades organizadas pseudo-simétricamente alrededor de un poro o canal central. En estos receptores pueden distinguirse un dominio extracelular (ECD, del inglés extracellular domain), donde se encuentran los sitios de unión al agonista y/o antagonistas, un dominio transmembrana (TMD, del inglés transmembrane domain), que contiene el canal iónico y que se encuentra en extenso contacto con los lípidos de la membrana, y un dominio pequeño intracelular (ICD, del inglés intracellular domain), que contiene distintos sitios de regulación y señalización intracelular. En esta Tesis Doctoral se profundizó en el estudio de la función y modulación de 2 receptores de neurotransmisores pertenecientes a los receptores Cys-loop: los nAChRs, muscular y α7 neuronal, y los receptores 5-HT3. En el capítulo I se estudió la modulación del nAChR muscular por el entorno lipídico de la membrana en la que se encuentra. Se hizo foco especialmente en el colesterol (Col), lípido clave para el correcto funcionamiento del nAChR y que presenta distintas asimetrías laterales y transmembrana en diferentes momentos de la vida y en condiciones de salud o enfermedad. Se trabajó con distintos sistemas modelo: vesículas unilamelares grandes (LUVs), vesículas unilamelares gigantes (GUVs), membranas ricas en nAChR de T. californica o células BOCSC 23 expresando heterologamente el nAChR muscular. A cada uno se le realizaron distintos tratamientos para modificar las condiciones de Col con el fin de obtener sistemas que presenten: i) un aumento del contenido de Col, ii) un aumento de esteroles en la hemicapa externa (por agregado de colesterol hemisuccinato (CHEMS)), o iii) transformación de parte del Col a colestenona (por la enzima colesterol oxidasa (Cox)). Mediante estudios de fluorescencia utilizando las sondas DPH, TMA-DPH y Laurdan se determinó que el orden de membrana aumentó cuando se incorporó CHEMS. Mediante estudios de espectrofotometría utilizando la sonda cristal violeta (CrV) y la técnica de patch-clamp se detectaron, respectivamente, modificaciones conformacionales en el nAChR y cambios en la activación del mismo cuando los diferentes sistemas habían sido incubados con CHEMS o Cox, no así con Col. Tratando LUVs con Tritón, y posterior centrifugación y separación por SDS-PAGE, se determinó que luego de la incorporación de Col o CHEMS al sistema, el nAChR se localizó mayoritariamente en fracciones ordenadas, mientras que cuando se produjo la transformación del Col a colestenona el receptor se localizó principalmente en fracciones desordenadas. Por último, estudios de microscopía confocal utilizando GUVs mostraron que alteraciones en el Col causaron cambios significativos en la presencia y distribución de dominios ordenados y desordenados; y que la presencia de un componente proteico en el sistema, como es un péptido representativo del segmento transmembrana yTM4 del nAChR, alteró las características de la membrana, llevando a todo el sistema a un mayor orden. De acuerdo con estos resultados, distintas modificaciones del Col en la membrana llevan a cambios de su orden y asimetría, y al mismo tiempo a cambios en la localización del nAChR en un determinado entorno, hecho que repercute directamente en su funcionalidad. Su localización en dominios ordenados ocasiona una disminución de su actividad, mientras que su presencia en dominios más desordenados lleva a un aumento de su función. De esta manera, la localización del nAChR en uno u otro dominio podría explicar los cambios en la señal colinérgica reportados en situaciones de envejecimiento y/o patologías como la EA. Existen numerosas evidencias de interacciones funcionales entre los péptidos β-amiloide (Aβ), involucrados en la enfermedad de Alzheimer, y el nAChR α7. En el capítulo II se estudió la modulación del nAChR α7 neuronal por oligómeros de Aβ1-40 y Aβ1-42. Se ha postulado que la acumulación excesiva de estos péptidos en el cerebro provoca la formación de placas seniles, directamente relacionadas con el proceso de neurodegeneración e inflamación característico de esta enfermedad. Sin embargo, evidencias más recientes sugieren que las especies más neurotóxicas serían las formas oligoméricas de Aβ. Mediante estudios de fluorescencia utilizando la sonda CrV se demostró que los oligómeros de Aβ provocan cambios conformacionales en el receptor α7. Utilizando la técnica de patch clamp se determinó que dichos oligómeros son capaces de activar al receptor α7 en muy bajas concentraciones y que, a concentraciones más altas, disminuyen la potenciación de α7 por moduladores alostéricos positivos (PAMs, positive allosteric modulators). Estos resultados muestran un rol dual de los oligómeros de Aβ dependiente de su concentración, como agonistas y como moduladores negativos de α7. El efecto agonista, potenciador de la señal colinérgica, podría tener un rol importante en la fisiología normal del individuo, mientras que el efecto inhibitorio, dado por su exacerbada producción, podría contribuir a la deficiencia en la memoria y cognición asociada a la EA. Teniendo en cuenta las características multifactoriales de la EA, la estrategia de búsqueda de nuevas moléculas apunta al descubrimiento y desarrollo de “multitarget drugs”, es decir de moléculas activas en varios blancos moleculares, por lo que el capítulo III se centró en el descubrimiento y optimización de nuevas moléculas bifuncionales que sean capaces de activar al nAChR e inhibir a la acetilcolinesterasa (ACE). Partiendo de un screening de extractos obtenidos de distintas plantas medicinales, mediante técnicas cromatográficas y de resonancia magnética nuclear se identificó a la molécula de cafeína como una molécula sumamente interesante para la EA. Además de confirmar su ya conocida actividad inhibidora de la ACE, utilizando técnicas de espectrofotometría con la sonda fluorescente CrV y de patch-clamp, en este trabajo se postula su actividad agonista sobre los nAChRs muscular y α7 neuronal. Caracterizada la actividad de la cafeína sobre el sistema colinérgico, se obtuvieron luego 5 análogos sintéticos de esta molécula mediante diseño racional. Se determinó que todos los análogos presentan actividad sobre ambos blancos moleculares, la ACE y los nAChRs, y cuya potencia es mayor a la de la cafeína. Mediante estudios de modelado molecular y docking se identificaron los sitios de inhibición de los análogos de la cafeína en la ACE y de interacción con el nAChR permitiendo postular a estos compuestos como agonistas parciales. Estos hallazgos resultan prometedores en la búsqueda de nuevos fármacos como una estrategia terapéutica para la EA. El otro receptor estudiado en este trabajo de Tesis fue el receptor 5-HT3, uno de los menos conocidos de la familia de los Cys-loop, el cual a nivel presináptico participa de la finalización de la señal nerviosa, tornándose un blanco molecular novedoso tanto en la EA como en otras patologías neurodegenerativas que requieran una potenciación de dicha señal. En el capítulo IV, utilizando el receptor de alta conductancia 5-HT3AHC, se descifraron por primera vez las diferencias entre la activación ortostérica del mismo y su activación alostérica por timol y carvacrol. Mediante la técnica de patch clamp, combinando registros de corrientes macroscópicas en la configuración whole-cell y de canal único en la configuración cell-attached, se caracterizó en primer lugar la activación del receptor humano 5-HT3AHC por los agonistas ortostericos 5-HT y triptamina, y luego la activación alostérica mediada por 2 terpenoides, carvacrol y timol. Se confirmó que tanto el carvacrol como el timol se comportan macroscópicamente como agonistas menos eficaces que 5-HT. Sin embargo, a nivel de canal único, estos 2 terpenoides activan a los receptores 5-HT3A con mayor eficacia que 5-HT. Más aún, se determinó que además de actuar como agonistas, el carvacrol y el timol actúan como modulares alostéricos positivos del receptor 5-HT3AHC humano, y que el efecto potenciador es evidente a concentraciones menores que el efecto agonista. De esta manera, los resultados de este capítulo permitieron definir las bases mecanísticas que subyacen a las diferencias entre la activación y potenciación alostérica u ortostérica del receptor humano 5-HT3A. En resumen, en este trabajo de Tesis se profundizó en el conocimiento de distintas formas de modulación de los nAChRs y del receptor 5-HT3, ya sea por moléculas exógenas o por el entorno lipídico en el que se encuentran, brindando bases moleculares para el entendimiento de su función, su modulación y su afección en determinadas patologías como la EA. En este trabajo se lograron avances significativos, con resultados de gran relevancia, ya sea para el estudio o tratamiento de esta enfermedad. / The Cys-loop receptor family, which belongs to the Ligand-gated ion channel (LGIC) superfamily, includes cation channels, such as nicotinic acetylcholine receptors (nAChRs) and serotonin 5-HT3 receptors, and anion channels, such as those activated by GABA (GABAA) and glycine. These receptors are important in normal physiology and in various pathologies, among which neurodegenerative diseases, such as Alzheimer's disease (AD), are included. They are therefore important molecular targets for the development of new drugs, this being the reason why the knowledge of their function is indeed a very interesting aspect worth exploring. Cys-loop receptors are integral membrane proteins whose function is conditioned by their lipid environment as well as by different extrinsic factors. These receptors are formed by five subunits organized pseudo-symmetrically around a central pore. Three different domains can be distinguished: an extracellular domain (ECD), where the agonist and/or antagonist binding sites are localized, a transmembrane domain (TMD), which contains the ion pore and is in extensive contact with membrane lipids, and a small intracellular domain (ICD), which is important for the conductance of the channel and modulation. In this Doctoral Thesis, the function and modulation of two neurotransmitter receptors that belong to the Cys-loop receptor family, nAChRs and 5-HT3 receptors, were explored by using a large variety of fluorescence, confocal microscopy and electrophysiological approaches. In Chapter I, modulation of the muscle nAChR by its lipid environment was studied. Special attention was put on cholesterol (Chol), which displays different lateral and transmembrane asymmetries all throughout life as well as under health and disease conditions. This lipid is crucial for the proper functioning of the nAChR. Different model systems were used: large unilamellar vesicles (LUVs), giant unilamellar vesicles (GUVs), T. californica nAChR rich membranes and BOSC 23 cells heterologously expressing the muscle nAChR. The experimental systems were subjected to different treatments to modify their Chol conditions resulting in: i) an increment in Chol content, ii) an increment in sterols in the outer layer (after addition of cholesteryl hemisuccinate (CHEMS)), and iii) conversion of part of the Chol to cholestenone (through the enzyme Cholesterol Oxidase (ChOx)). Through fluorescence studies using DPH, TMA-DPH and Laurdan probes it was determined that the membrane order increased when CHEMS was incorporated. By using the fluorescent probe Crystal Violet (CrV) and patch-clamp recordings, conformational changes of the nAChR associated to changes in its activation properties were detected after incubation with either CHEMS or ChOx, but not with Chol. By treating LUVs with Triton, and subsequent centrifugation and separation by SDS-PAGE, it was determined that after incorporation of Chol or CHEMS to the system the nAChR was located mostly in ordered fractions, while after the conversion of Chol to cholestenone the receptor was found in disordered fractions. Confocal microscopy studies using GUVs showed that Chol alterations caused significant changes in the presence and distribution of ordered and disordered domains, and that the mere presence of a protein component in the system, specifically a peptide corresponding to the forth transmembrane segment of the nAChR (M4), led to a higher order of the entire system. According to our results, we conclude that modifications of membrane Chol lead to changes in membrane order and asymmetry, and, at the same time, in the location of the nAChR, a fact that would directly affect its functionality. The location of the nAChR in ordered domains causes a decrease in its activity whereas its location in more disordered domains enhances its function. In this way, the location of the nAChR in one or another domain fine-tunes its function and could explain the changes in the cholinergic signal reported in situations of aging and/or pathologies, such as AD. There is increasing evidence of functional interactions between β-Amyloid (Aβ) peptides, involved in Alzheimer's disease, and α7 nAChR. In Chapter II, modulation of α7 nAChR by Aβ1-40 and Aβ1-42 oligomers was studied. It has been postulated that the accumulation of these peptides in the brain causes the formation of senile plaques, which are directly related to the neurodegeneration and inflammation observed in AD. However, more recent evidence suggests that the most neurotoxic species are the oligomeric forms of Aβ. Fluorescence studies using the CrV probe demonstrated that Aβ oligomers cause conformational changes in the α7 receptor, which were dependent on the concentration. Accordingly, single channel recordings revealed that whereas at very low concentrations (pM to nM range) these oligomers are capable of activating the α7 receptor, at higher concentrations, which are compatible with those found in AD patients, they decrease the enhancement of α7 by positive allosteric modulators (PAMs). These results show a dual role of Aβ oligomers depending on their concentration, as agonists and as negative modulators of α7. The agonist effect, which enhances the cholinergic signal, could have an important role in normal physiology, while the inhibitory effect, given by the exacerbated production of Aβ, could contribute to the failure in memory and cognition associated with AD. Taking into account that Alzheimer’s is a multifactorial disease, the search for new molecules aims at discovering and developing “multitarget drugs”. Chapter III is focused on the discovery and optimization of new bifunctional molecules capable of activating the nAChR and inhibiting the AChE. Starting from a screening of extracts obtained from different medicinal plants and using chromatographic techniques and nuclear magnetic resonance, the caffeine molecule was identified as a highly interesting molecule for AD. In addition to its already known AChE inhibitory activity, using CrV fluorescence probe and patch-clamp techniques we postulated its agonist activity in the muscle and α7 nAChRs. After having characterized the activity of caffeine in the cholinergic system, five synthetic analogs of this molecule were obtained by rational design. It was determined that all the analogs have activity in both molecular targets, the AChE and the nAChRs, and that they have a greater potency than caffeine. Through docking studies, the sites of inhibition of caffeine analogs in the AChE and the sites of interaction with the nAChRs were proposed. These compounds are promising as new drugs for a therapeutic strategy for AD. The other receptor explored in this Thesis was the 5-HT3 receptor, one of the least known of the Cys-loop family, which has been recently proposed as a novel molecular target both in AD and in other neurodegenerative pathologies. In Chapter IV, by taking advantage of the high-conductance receptor 5-HT3AHC, differences between orthosteric and allosteric activation of the human 5-HT3A receptor were deciphered for the first time. By using the patch clamp technique, and combining macroscopic current recordings in the whole-cell configuration and single channel recordings in the cell-attached configuration, the activation of the human 5-HT3AHC receptor by the orthosteric agonists, 5-HT and tryptamine, and the allosteric activation, by carvacrol and thymol, were described. Both carvacrol and thymol were less effective agonists than 5-HT at the macroscopic level. However, at the single channel level, these two terpenoids activated 5-HT3A receptors more efficiently than 5-HT. Furthermore, it was demonstrated that in addition to acting as agonists, carvacrol and thymol behave as positive allosteric modulators of the human 5-HT3AHC receptor at low concentrations. In this way, these results made it possible to define the mechanistic bases underlying the differences between orthosteric and allosteric activation and potentiation of the human 5-HT3A receptor. Summing up, in this Doctoral Thesis we deepened into the knowledge of modulation of the nAChRs and the 5-HT3 receptor, either by extrinsic molecules or by the lipid environment in which they are located. Our findings provide molecular bases for the understanding of the function and modulation of these receptors and their implication in certain pathologies, such as AD. In this work, significant advances with highly relevant results were made for the study or treatment of this disease.

A própolis é uma mistura complexa de substâncias com aspecto resinoso, elaborada majoritariamente por Apis mellifera. Possui composição química diversificada, que varia de acordo com a flora ao redor da colmeia. Os objetivos deste trabalho são a caracterização química de quatro própolis de diferentes localidades do Brasil (MG, CE, PR e SC) e o isolamento e testes das atividades antioxidante (métodos do DPPH e &beta;-caroteno) e anti-HIV (atividade inibitória da transcriptase reversa) das substâncias presentes nestas amostras. A fração volátil da própolis verde de Viçosa (MG) foi extraída e analisada por CG-EM. Verificou-se a presença de mono- e sesquiterpenos e ácidos fenólicos, sendo este o primeiro relato da presença do ledeno, muuroladieno, &beta;-copaeno, aloaromadendreno e nerolidol na fração volátil da própolis verde brasileira. Um de seus constituintes majoritários, o éster alílico do ácido 3-prenilcinâmico foi isolado e testado quanto às atividades biológicas, apresentando alta ação antioxidante no método do &beta;-caroteno. Nos demais testes o éster não foi ativo. Sugere-se que esta falta de atividade está ligada à ausência de hidroxilas fenólicas livres nesta substância. As amostras do CE, PR e SC foram analisadas por várias técnicas cromatográficas, incluindo CLAE-EM-EM, e colorimétricas. A própolis do CE, com origem botânica desconhecida, possui flavonoides (ex. naringenina e isoramnetina) e ácidos fenólicos (ex. cafeico e &rho;-cumárico). Sua composição química é diferente daquela previamente descrita para uma própolis do mesmo estado. Os flavonoides pinocembrina e galangina, típicos da própolis europeia, foram detectados na própolis de SC, sugerindo que a origem botânica desta própolis seja Populus deltóide, descrita anteriormente como fonte de resinas para própolis da região. A própolis do PR não possui esses flavonoides, e é composta por ácidos fenólicos altamente prenilados. Sua composição é diferente daquelas já descritas, sugerindo uma nova fonte de resina para as própolis do sul do Brasil. Estas três própolis foram submetidas ao isolamento biomonitorado de seus constituintes, sendo obtidas 19 substâncias, nove delas com alta ação antioxidante, uma com ação anti-HIV, e três com ação anti-HIV moderada. Sugere-se que a atividade antioxidante destas própolis seja conferida pelos seus componentes majoritários, como o ácido p-cumárico, presente nas três própolis; quercetina, isoraminetina e 7,4\',5\'-trimetilmiricetina-5,3\'-dihidroxi-3-O-cafeoil glucosídeo, na própolis do CE; a mistura dos ácidos diidrocafeoilquinico + dimetoxicinamoil-diidrocafeoilquinico, na própolis do PR; ácido cafeico, pinocembrina e uma substância desconhecida, identificada como 16, na própolis de SC. Substâncias com ação anti-HIV foram isoladas das própolis do CE (naringenina, isoraminetina e quercetina) e PR (ácido 4-acetil-5-carboxi cumárico), demonstrando que estas própolis possuem grande potencial na busca de substâncias ativas / Propolis is a complex mixture of substances with resinous aspect, prepared mostly by Apis mellifera honeybees. It has a diverse chemical composition, according to the flora around the hive. The aims of this work are to chemically characterize four samples of propolis from different regions of Brazil (MG, CE, SC and PR states) and to isolate and test the antioxidant (DPPH and &beta;-carotene methods) and anti-HIV (inhibitory activity of HIV-1 reverse transcriptase) activities of the compounds present on those samples. The volatile fraction sample of green propolis from Viçosa (MG) was extracted and analyzed by GC-MS. We verified the presence of mono-and sesquiterpenes and phenolic acids. Among them ledene, muuroladiene, &beta;-copaene, aloaromadendrene and nerolidol were detected for the first time in the volatile fraction of Brazilian green propolis. One of its major constituents, the allyl ester of 3-prenylcinnamic acid was isolated and tested for biological activities. It was shown to have high antioxidant activity by the &beta;-carotene method, but showed no activity regarding the other tests. It is suggested that the lack of activity is linked to the absence of free phenolic hydroxyl on the compound. The samples from CE, PR and SC states were analyzed by various chromatographic, including HPLC-MS-MS, and colorimetric techniques. The sample from CE, with unknown resin source, contains flavonoids (eg, naringenin and isorhamnetin) and phenolic acids (e.g. &rho;-coumaric acid and caffeic). Its chemical composition is different from a previously described sample from the same state. The flavonoids galangin and pinocembrin, typical from European propolis, were detected in the sample from SC, which suggests that its botanical source is Populus deltoide. The sample from PR does not have these flavonoids; instead it possesses prenylated phenolic acids. Its composition is different from samples previously described, suggesting that the sample corresponds to a new type of propolis from southern Brazil. The three propolis samples were subjected to bioguided isolation of their constituents. Nineteen substances were obtained, nine of them with high antioxidant activity, one with anti-HIV action, and three with moderate anti-HIV activity. It is suggested that the antioxidant activity of these propolis is conferred by their major constituents, such as p-coumaric acid, present in all three samples, quercetin, isorhaminetin and 7,4\',5\'-trimethylmyricetin-5,3\'-dihydroxy-3-O-caffeoyl glucoside in propolis from CE; a mixture of dihydrocaffeoylquinic and dimethoxycinnamoyl-dihydrocaffeoylquinic acids in propolis from PR; and caffeic acid, pinocembrin and a unknown compound named 16, in propolis from SC. Compounds with anti-HIV activity were isolated from propolis from CE (naringenin, quercetin and isorhaminetin) and PR (4-acetyl-5-carboxy-coumaric acid), indicating that these types of propolis have high potential in the search for active compounds

A própolis é uma mistura complexa de substâncias com aspecto resinoso, elaborada majoritariamente por Apis mellifera. Possui composição química diversificada, que varia de acordo com a flora ao redor da colmeia. Os objetivos deste trabalho são a caracterização química de quatro própolis de diferentes localidades do Brasil (MG, CE, PR e SC) e o isolamento e testes das atividades antioxidante (métodos do DPPH e &beta;-caroteno) e anti-HIV (atividade inibitória da transcriptase reversa) das substâncias presentes nestas amostras. A fração volátil da própolis verde de Viçosa (MG) foi extraída e analisada por CG-EM. Verificou-se a presença de mono- e sesquiterpenos e ácidos fenólicos, sendo este o primeiro relato da presença do ledeno, muuroladieno, &beta;-copaeno, aloaromadendreno e nerolidol na fração volátil da própolis verde brasileira. Um de seus constituintes majoritários, o éster alílico do ácido 3-prenilcinâmico foi isolado e testado quanto às atividades biológicas, apresentando alta ação antioxidante no método do &beta;-caroteno. Nos demais testes o éster não foi ativo. Sugere-se que esta falta de atividade está ligada à ausência de hidroxilas fenólicas livres nesta substância. As amostras do CE, PR e SC foram analisadas por várias técnicas cromatográficas, incluindo CLAE-EM-EM, e colorimétricas. A própolis do CE, com origem botânica desconhecida, possui flavonoides (ex. naringenina e isoramnetina) e ácidos fenólicos (ex. cafeico e &rho;-cumárico). Sua composição química é diferente daquela previamente descrita para uma própolis do mesmo estado. Os flavonoides pinocembrina e galangina, típicos da própolis europeia, foram detectados na própolis de SC, sugerindo que a origem botânica desta própolis seja Populus deltóide, descrita anteriormente como fonte de resinas para própolis da região. A própolis do PR não possui esses flavonoides, e é composta por ácidos fenólicos altamente prenilados. Sua composição é diferente daquelas já descritas, sugerindo uma nova fonte de resina para as própolis do sul do Brasil. Estas três própolis foram submetidas ao isolamento biomonitorado de seus constituintes, sendo obtidas 19 substâncias, nove delas com alta ação antioxidante, uma com ação anti-HIV, e três com ação anti-HIV moderada. Sugere-se que a atividade antioxidante destas própolis seja conferida pelos seus componentes majoritários, como o ácido p-cumárico, presente nas três própolis; quercetina, isoraminetina e 7,4\',5\'-trimetilmiricetina-5,3\'-dihidroxi-3-O-cafeoil glucosídeo, na própolis do CE; a mistura dos ácidos diidrocafeoilquinico + dimetoxicinamoil-diidrocafeoilquinico, na própolis do PR; ácido cafeico, pinocembrina e uma substância desconhecida, identificada como 16, na própolis de SC. Substâncias com ação anti-HIV foram isoladas das própolis do CE (naringenina, isoraminetina e quercetina) e PR (ácido 4-acetil-5-carboxi cumárico), demonstrando que estas própolis possuem grande potencial na busca de substâncias ativas / Propolis is a complex mixture of substances with resinous aspect, prepared mostly by Apis mellifera honeybees. It has a diverse chemical composition, according to the flora around the hive. The aims of this work are to chemically characterize four samples of propolis from different regions of Brazil (MG, CE, SC and PR states) and to isolate and test the antioxidant (DPPH and &beta;-carotene methods) and anti-HIV (inhibitory activity of HIV-1 reverse transcriptase) activities of the compounds present on those samples. The volatile fraction sample of green propolis from Viçosa (MG) was extracted and analyzed by GC-MS. We verified the presence of mono-and sesquiterpenes and phenolic acids. Among them ledene, muuroladiene, &beta;-copaene, aloaromadendrene and nerolidol were detected for the first time in the volatile fraction of Brazilian green propolis. One of its major constituents, the allyl ester of 3-prenylcinnamic acid was isolated and tested for biological activities. It was shown to have high antioxidant activity by the &beta;-carotene method, but showed no activity regarding the other tests. It is suggested that the lack of activity is linked to the absence of free phenolic hydroxyl on the compound. The samples from CE, PR and SC states were analyzed by various chromatographic, including HPLC-MS-MS, and colorimetric techniques. The sample from CE, with unknown resin source, contains flavonoids (eg, naringenin and isorhamnetin) and phenolic acids (e.g. &rho;-coumaric acid and caffeic). Its chemical composition is different from a previously described sample from the same state. The flavonoids galangin and pinocembrin, typical from European propolis, were detected in the sample from SC, which suggests that its botanical source is Populus deltoide. The sample from PR does not have these flavonoids; instead it possesses prenylated phenolic acids. Its composition is different from samples previously described, suggesting that the sample corresponds to a new type of propolis from southern Brazil. The three propolis samples were subjected to bioguided isolation of their constituents. Nineteen substances were obtained, nine of them with high antioxidant activity, one with anti-HIV action, and three with moderate anti-HIV activity. It is suggested that the antioxidant activity of these propolis is conferred by their major constituents, such as p-coumaric acid, present in all three samples, quercetin, isorhaminetin and 7,4\',5\'-trimethylmyricetin-5,3\'-dihydroxy-3-O-caffeoyl glucoside in propolis from CE; a mixture of dihydrocaffeoylquinic and dimethoxycinnamoyl-dihydrocaffeoylquinic acids in propolis from PR; and caffeic acid, pinocembrin and a unknown compound named 16, in propolis from SC. Compounds with anti-HIV activity were isolated from propolis from CE (naringenin, quercetin and isorhaminetin) and PR (4-acetyl-5-carboxy-coumaric acid), indicating that these types of propolis have high potential in the search for active compounds

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nectandra megapotamica (Lauraceae) is abundant in the Deciduos Forest in Santa Maria-RS. Its essential oil (EO) has been studied for biological activities due to its anti-inflammatory, antifungal, antimicrobial, and cytotoxic effects against tumor cells, among others. The presence of phenylpropanoids as well as sedative and anesthetic activities in R. quelen were observed in the prospect of EO of Nectandra megapotamica. As a hypothesis, we considered the seasonal variability and the occurrence of chemical phenotypes for the individuals in the same population of the species with different biological activities for the EO. The objectives of this study were to define the potential of N. megapotamica in a population in Santa Maria-RS for the production of EO; to determine the yield (Y), chemical composition and the seasonal variation of EO; to evaluate the possible occurrence of chemical phenotypes (differentiated chemical composition); to isolate compounds of interest; and to perform tests of biological activities for the EO and for the isolated compound. The EO samples were obtained from fresh leaves, which were initially separated in young (YL) and old leaves (OL) by hydrodistillation in triplicate for three hours. The collections occurred in function of the seasons in two locations in Santa Maria-RS (Morro do Elefante, and in the proximity of the 318 km of BR 158). The respective Y values were determined, and EO samples were analyzed by GC/MS. Some samples were also analyzed by GC-FID, in triplicate. The chemical composition of the EO was analyzed and grouped by multivariate techniques, main components and hierarchical grouping. The EO was also fractionated by CC, for the isolation of a compound, whose identification happened by NMR. The discrepant groups (CG2 and CG5) were tested for allelopathic, insecticide and anesthetic activities in fish. The compound obtained from CG5 was identified as isoelemicin (phenylpropanoid) and also tested for the anesthetic activity. The largest Y for the EO was observed in spring (YL 0.24% and OL 0.14%) during flowering, fruiting and foliation, and the lowest in autumn (YL 0.13% and OL 0.11%) in the rustification and at rest. The major constituents were α-pinene with greater Y in spring and summer (YL 30.81% and OL 35.86%), and bicyclogermacrene with greater Y in autumn and winter (YL 24.19% and OL 21.73%), which formed two large CG. In the CG of bicyclogermacrene, the presence of phenylpropanoids was observed and therefore it constituted a specific group (CG5). However, CG2 presented higher concentration of monoterpenoids. In the biological tests, the allelopathic activity (lower seed germination and seedling development) for L. sativa var. regina, B. subalternans, G. max, A. strigosa, L. multiflorum and O. sativa was observed when the seeds were submitted to the EO. Moreover, the insecticidal activity was observed in N. viridula, and also sedation in R. quelen. The CG5 was superior than CG2, concerning allelopathy in O. sativa; however, both groups were active at the concentration of 15% EO for the other species, which inhibits 100% germination of B. subalternans (QG5) and A. strigosa (both groups). Regarding the insecticidal action of EO at 5%, the CG5 promoted 46.67% mortality of N. viridula, and CG2 only 14.44%. Concering R. quelen, we observed toxicity associated with sedation, both by the EO similar to CG5 and by isoelimicin. The stage of anesthesia was observed at the concentracion of 500 mg L-1 EO; however, the effect was lower than that observed for eugenol (positive control). In conclusion, the species in the population assessed has the potential to produce EO as a source of new bioactive molecules and biological action mechanisms that should consider the toxicity component, which requires further studies. / Nectandra megapotamica (Lauraceae) é abundante na Floresta Estacional Decidual em Santa Maria-RS. O seu óleo essencial (OE) vêm sendo estudado quanto às atividades biológicas, devido a sua ação anti-inflamatória, antifúngica, antimicrobiana, citotóxica contra células tumorais, dentre outras. Na prospecção do OE foram encontrados fenilpropanoides, além de atividades sedativas e anestesicas em Rhamdia quelen. Como hipótese, considerou-se que haja variabilidade sazonal e ocorrência de fenótipos químicos para os indivíduos na mesma população da espécie, com atividade biológica diferenciada para o OE. Os objetivos deste trabalho foram pesquisar o potencial de N. megapotamica, em uma população em Santa Maria, para a produção de OE; determinar o rendimento (R), a composição química e sua variação sazonal; avaliar a possível ocorrência de fenótipos químicos (composição química diferenciada); isolar constituintes de interesse; e por fim, realizar testes de atividades biológicas, para o OE e para o isolado. Os OE foram obtidos de folhas frescas, inicialmente separadas em jovens (FJ) e velhas (FV), por hidrodestilação em triplicata por três horas. As coletas ocorreramem função das estações do ano, em dois locais em Santa Maria-RS (Morro do Elefante e, na proximidade do km 318 da BR 158). Foram determinados os respectivos R, e os OE foram analisados por CG-EM. Algumas amostras também foram analisadas por CG-DIC, em triplicata. A composição química do OE dos indivíduos coletados foi analisada e agrupada por técnicas multivariadas, componentes principais e agrupamento hierárquico. Foi também realizado fracionamento do OE por CC, para o isolamento de uma substância, cuja identificação se deu por RMN. Determinados os grupos químicos (GQ) e o constituinte isolado, os grupos mais discrepantes (GQ2 e GQ5) foram testados quanto a atividade alelopática, inseticida e anestésica em peixes. A isoelemicina foi avaliada para esta última. O maior R do OE foi observado na primavera (FJ 0,24% e FV 0,14%), durante a floração, frutificação e foliação, e o menor no outono (FJ 0,13% e FV 0,11%), na rustificação e repouso. Os constituintes majoritários foram α-pineno, com maior R na primavera e verão (FJ 30,81% e FV 35,86%), e biciclogermacreno, com maior R no outono e inverno (FJ 24,19 e FV 21,73%). Estes formaram dois grandes GQ. No GQ do biciclogermacreno foi observada a presença de fenilpropanoides, que constituíram um grupo específico (GQ5). Já o GQ2 apresentou maiores teores de monoterpenoides. Do OE do GQ5 foi isolada a isoelemicina (fenilpropanoide). Nos testes biológicos realizados foram observadas atividade alelopática (menor germinação de sementes e desenvolvimento de plântulas) para Lactuca sativa cv. regina, Bidens subalternans, Glicine max, Avena strigosa, Lolium multiflorum e Oryza sativa; atividade inseticida em Nezara viridula e sedação em R. quelen. O GQ5 foi superior ao GQ2, nos testes de alelopatia em O. sativa, mas ambos os grupos foram ativos na concentração de 15% de OE para as demais espécies, inibindo100% da germinação de B. subalternans (GQ5) e de A. strigosa (ambos os grupos). Na ação inseticida com 5% do OE, o GQ5 promoveu 46,67% de mortalidade de N. viridula, e o GQ2 apenas 14,44%. Em R. quelen foi observada sedação associada à toxicidade, tanto pelo OE similar ao GQ5 (obtido do segundo local de coleta) como pela isoelemicina. O estágio de anestesia foi observado na concentração de 500 mg L-1 de OE, mas o efeito foi inferior ao observado para o eugenol com 50 mg L-1 (controle positivo). Conclui-se que a espécie, na população avaliada, possui potencial para produzir OE, como fonte de novas moléculas bioativas e mecanismos de ação biológica, que devem considerar a componente de toxicidade, o que exigirá novas pesquisas.

Terpenos são compostos que fazem parte da constituição de óleos essenciais. Estes compostos são formados pela condensação de unidades de isopreno e quando contêm oxigênio são denominados terpenoides. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a atividade antimicrobiana e antioxidante dos terpenoides citral, citronelal, citronelol, 1,8-cineol, geraniol, α-terpineol e do sesquiterpeno β-cariofileno. Para tanto, as concentrações inibitórias mínimas (CIM) e as doses inibitórias 50% (DI50) foram determinadas através do método de diluição seriada (0 a 10 μL/mL v/v) em microplacas. A viabilidade celular, na concentração inibitória mínima, foi avaliada por plaqueamento e contagem. Foi avaliado também o efeito dos terpenoides sobre a respiração de bactérias e leveduras. Além disso, testes específicos envolvendo citral, citronelal, citronelol e geraniol foram realizados com as leveduras Saccharomyces cerevisiae e Candida albicans, sendo eles: avaliação da sobrevivência, lise celular e perda de componentes celulares. A atividade antioxidante in vitro dos terpenoides foi determinada pelo método DPPH(1,1-difenil 2-picrilhidrazil)A atividade antioxidante in vivo de citral e citronelal foi realizada utilizando S. cerevisiae como organismo modelo. Os resultados mostraram que os seis terpenoides e sesquiterpeno têm atividade antimicrobiana, com variação entre as concentrações destes isolados e o tipo de microrganismo avaliado. De um modo geral, o citral foi o terpenoide que exibiu ação antimicrobiana mais expressiva, enquanto o β-cariofileno afetou um número restrito de microganismos. A presença de citral e citronelal, nas concentrações inibitórias mínimas correspondentes, reduziu a respiração de Salmonella typhinmurium e Staphylococcus aureus. C. albicans e S. cerevisiae, quando tratadas com CIM de citral, citronelal, citronelol e geraniol, tiveram a respiração inibida. Geraniol foi o terpenoide com maior atividade microcida sobre C. albicans. Citral, citronelol, citronelal e geraniol induziram a perda de componentes celulares tanto em C. albicans quanto em S. cerevisiae. Todos os compostos mostraram atividade antioxidante in vitro, particularmente o citral. Por outro lado, citronelal foi o único terpenoide que apresentou atividade antioxidante in vivo, sobre células eucarióticas. De uma maneira geral, o presente trabalho mostrou que o citral apresenta importante atividade antioxidante e antimicrobiana, induzindo a perda de componentes celulares e inibindo a respiração. Estas informações são importantes para aplicações farmacológicas deste composto ou óleos essenciais com elevada concentração de citral. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-06-03T18:58:15Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Cristiane Menegotto Toscan.pdf: 1090361 bytes, checksum: 9966c4bc0984b31ac43b1694565a97b7 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-03T18:58:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Cristiane Menegotto Toscan.pdf: 1090361 bytes, checksum: 9966c4bc0984b31ac43b1694565a97b7 (MD5) / Terpenes are the main constituents of plant essential oils. These compounds are formed by the condensation of isoprene units, and when contain oxygen are named terpenoids. The present work aimed to evaluate the antimicrobial and antioxidant activity of terpenoids citral, citronellal, citronellol, 1,8-cineole, geraniol, α- terpineole and sesquiterpene β-caryophyllene. Thus for, the minimal inhibitory concentrations (MIC), and the inhibitory dosage 50% (ID50) were determined using the microplate serial dilution method (0 to 10 μL/mL v/v). Cell viability at the MIC concentration was evaluated by plating and counting. The effect of terpenoids on bacterial and yeast respiration was evaluated. Moreover, the following specific tests were developed on Saccharomyces cerevisiae and Candida albicans using citral, citronellal, citronellol and geraniol: cell viability, cellular lysis, and loss of cellular components. The in vitro antioxidant activity of the terpenoids was determined by the DPPH (1,1-difenil 2-picrilhidrazil)essay. In vivo antioxidant activity of citral and citronellal was evaluated using S. cerevisiae as model organism. The results showed that all the six terpenoids and one sesquiterpene have antimicrobial activity, with variation among terpenoids and microrganisms. In general, citral exhibited the highest antimicrobial activity, where β-cariophyllene affects a restricted number of organisms. The presence of citral and citronellal at their MICs reduced respiration of Salmonella typhimurium and Staphylococcus aureus. Respiration inhibitory activity of citral, citronellol, citronellal and geraniol was also evidenced on C. albicans and S. cerevisiae. Geraniol was the terpenoid with the highest microcide activity on C. albicans and S. cerevisiae, as determined by the methylene blue staining method. Citronellal and citronellol exhibited low lytic activity on S. cerevisiae, but not on C. albicans. Citral, citronellol, citronellal and geraniol induced the loss of cellular components in both C. albicans and S. cerevisiae. All the compounds showed in vitro antioxidant activity, particularly citral. Conversely, citronellal was the only terpenoid with in vivo antioxidant activity on eukaryotic cells. In general, the present work showed that citral has an important antioxidant and antimicrobial activity, inducing the loss of cellular components and inhibiting cell respiration. These informations are important for the pharmacological application of this compound or essential oils with high concentration of citral.

Terpenos são compostos que fazem parte da constituição de óleos essenciais. Estes compostos são formados pela condensação de unidades de isopreno e quando contêm oxigênio são denominados terpenoides. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a atividade antimicrobiana e antioxidante dos terpenoides citral, citronelal, citronelol, 1,8-cineol, geraniol, α-terpineol e do sesquiterpeno β-cariofileno. Para tanto, as concentrações inibitórias mínimas (CIM) e as doses inibitórias 50% (DI50) foram determinadas através do método de diluição seriada (0 a 10 μL/mL v/v) em microplacas. A viabilidade celular, na concentração inibitória mínima, foi avaliada por plaqueamento e contagem. Foi avaliado também o efeito dos terpenoides sobre a respiração de bactérias e leveduras. Além disso, testes específicos envolvendo citral, citronelal, citronelol e geraniol foram realizados com as leveduras Saccharomyces cerevisiae e Candida albicans, sendo eles: avaliação da sobrevivência, lise celular e perda de componentes celulares. A atividade antioxidante in vitro dos terpenoides foi determinada pelo método DPPH(1,1-difenil 2-picrilhidrazil)A atividade antioxidante in vivo de citral e citronelal foi realizada utilizando S. cerevisiae como organismo modelo. Os resultados mostraram que os seis terpenoides e sesquiterpeno têm atividade antimicrobiana, com variação entre as concentrações destes isolados e o tipo de microrganismo avaliado. De um modo geral, o citral foi o terpenoide que exibiu ação antimicrobiana mais expressiva, enquanto o β-cariofileno afetou um número restrito de microganismos. A presença de citral e citronelal, nas concentrações inibitórias mínimas correspondentes, reduziu a respiração de Salmonella typhinmurium e Staphylococcus aureus. C. albicans e S. cerevisiae, quando tratadas com CIM de citral, citronelal, citronelol e geraniol, tiveram a respiração inibida. Geraniol foi o terpenoide com maior atividade microcida sobre C. albicans. Citral, citronelol, citronelal e geraniol induziram a perda de componentes celulares tanto em C. albicans quanto em S. cerevisiae. Todos os compostos mostraram atividade antioxidante in vitro, particularmente o citral. Por outro lado, citronelal foi o único terpenoide que apresentou atividade antioxidante in vivo, sobre células eucarióticas. De uma maneira geral, o presente trabalho mostrou que o citral apresenta importante atividade antioxidante e antimicrobiana, induzindo a perda de componentes celulares e inibindo a respiração. Estas informações são importantes para aplicações farmacológicas deste composto ou óleos essenciais com elevada concentração de citral. / Terpenes are the main constituents of plant essential oils. These compounds are formed by the condensation of isoprene units, and when contain oxygen are named terpenoids. The present work aimed to evaluate the antimicrobial and antioxidant activity of terpenoids citral, citronellal, citronellol, 1,8-cineole, geraniol, α- terpineole and sesquiterpene β-caryophyllene. Thus for, the minimal inhibitory concentrations (MIC), and the inhibitory dosage 50% (ID50) were determined using the microplate serial dilution method (0 to 10 μL/mL v/v). Cell viability at the MIC concentration was evaluated by plating and counting. The effect of terpenoids on bacterial and yeast respiration was evaluated. Moreover, the following specific tests were developed on Saccharomyces cerevisiae and Candida albicans using citral, citronellal, citronellol and geraniol: cell viability, cellular lysis, and loss of cellular components. The in vitro antioxidant activity of the terpenoids was determined by the DPPH (1,1-difenil 2-picrilhidrazil)essay. In vivo antioxidant activity of citral and citronellal was evaluated using S. cerevisiae as model organism. The results showed that all the six terpenoids and one sesquiterpene have antimicrobial activity, with variation among terpenoids and microrganisms. In general, citral exhibited the highest antimicrobial activity, where β-cariophyllene affects a restricted number of organisms. The presence of citral and citronellal at their MICs reduced respiration of Salmonella typhimurium and Staphylococcus aureus. Respiration inhibitory activity of citral, citronellol, citronellal and geraniol was also evidenced on C. albicans and S. cerevisiae. Geraniol was the terpenoid with the highest microcide activity on C. albicans and S. cerevisiae, as determined by the methylene blue staining method. Citronellal and citronellol exhibited low lytic activity on S. cerevisiae, but not on C. albicans. Citral, citronellol, citronellal and geraniol induced the loss of cellular components in both C. albicans and S. cerevisiae. All the compounds showed in vitro antioxidant activity, particularly citral. Conversely, citronellal was the only terpenoid with in vivo antioxidant activity on eukaryotic cells. In general, the present work showed that citral has an important antioxidant and antimicrobial activity, inducing the loss of cellular components and inhibiting cell respiration. These informations are important for the pharmacological application of this compound or essential oils with high concentration of citral.