Oleorresinas de espécies de Copaifera sp são amplamente utilizadas na medicina popular brasileira e estudos químicos e biológicos demonstram que diterpenos e sesquiterpenos estão entre os principais compostos bioativos das oleorresinas. Um importante fator para a avaliação da segurança e eficácia de fármacos é o conhecimento sobre o seu metabolismo, o qual pode ser adquirido por meio de estudos de biotransformação utilizando fungos filamentosos e bactérias do trato gastrointestinal. Os fungos filamentosos são organismos eucariotos e o aparato enzimático se assemelha com o dos mamíferos podendo contribuir para a elucidação de rotas metabólicas fornecendo informações sobre a formação de produtos farmacologicamente ativos, inativos ou tóxicos para o organismo. Esses estudos podem ainda contribuir para a obtenção de substâncias inéditas com potencial atividade biológica. O uso de bactérias da microbiota intestinal em estudos de metabolismo também é importante, pois os medicamentos e alimentos, quando ingeridos, podem ser metabolizados por essas bactérias que colonizam o trato gastrointestinal. O objetivo deste estudo foi avaliar o potencial de fungos filamentosos e de bactérias do trato gastrointestinal para biotransformar o ácido 3?-acetoxi-copálico e ?-cariofileno, presentes em oleorresinas de Copaifera, bem como isolar os produtos de biotransformação para avaliação da citotoxidade. Os experimentos de biotransformação foram realizados com 10 linhagens de fungos filamentosos e com 8 linhagens de bactérias do trato gastrointestinal. Os extratos obtidos em acetato de etila das culturas das biotransformações do diterpeno foram analisados por CLAE/DAD/CAD e CLAE-EM e os extratos obtidos em n-hexano e em acetato de etila das culturas das biotransformações do sesquiterpeno, bem como a fração volátil captada das culturas por microextração em fase sólida (SPME) no modo headspace, foram analisados por CG-EM. Todos os micro-organismos testados foram capazes de biotransformar o ácido 3?-acetoxi-copálico e 9 produtos de biotransformação foram isolados, suas estruturas químicas foram identificadas, sendo seis inéditos e todos os produtos foram avaliados quanto a atividade citotóxica frente às linhagens celulares de glândulas mamárias normais (MCF-10A) e de adenocarcinoma mamário (MCF-7). Todos os metabólitos do ácido 3?-acetoxi-copálico apresentaram menor citotoxidade frente as linhagens avaliadas do que o próprio ácido 3?-acetóxi-copálico. Os fungos A. niger, A. brasiliensis e as três linhagens de Cunninghamella foram capazes de biotransformar o ?-cariofileno. Entretanto, como não foram obtidos bons rendimentos nesses processos, não foi possível isolar os produtos de biotransformação. Com os dados obtidos foi possível apenas elaborar uma proposta para a estrutura química de um dos produtos oriundos da biotransformação do ?-cariofileno realizada com C. echinulata ATCC 9245. / Oleoresins from Copaifera sp species are widely used in Brazilian folk medicine and chemical and biological studies showed that diterpenes and sesquiterpenes are among the main bioactive compounds of oleoresins. An important factor for assessing the safety and efficacy of drugs is the knowledge about their metabolism, which can be acquired through biotransformation studies using filamentous fungi and human gut bacteria. Filamentous fungi are eukaryotic organisms and the enzymatic apparatus is similar to those of mammals and may contribute to the elucidation of metabolic pathways providing information on the production of pharmacologically active, inactive or toxic compounds to the organism. These studies may also contribute to provide new compounds with potential biological activity. The use of human gut bacteria in metabolism studies is also important because drugs and foods, when ingested, can be metabolized by bacteria that colonize the gastrointestinal tract. The aim of this study was to evaluate the potential of filamentous fungi and human gut bacteria to biotransform 3?-acetoxy-copalic acid and ?-caryophyllene found in oleoresins from Copaifera as well as to isolate the biotransformation products for evaluation of their cytotoxicity. Biotransformation experiments were carried out with 10 filamentous fungi strains and 8 human gut bacteria strains. The ethyl acetate extracts obtained from the biotransformation processes of diterpene were analyzed by HPLC/DAD/CAD and HPLC-MS and n-hexane and ethyl acetate extracts obtained from the biotransformation processes of sesquiterpene, as well as the volatile fraction collected by solid phase microextraction headspace, were analyzed by GC-MS. All tested microorganisms were able to biotransform the 3?-acetoxy-copalic acid and 9 biotransformation products were isolated, their chemical structures were identified, from which six are new and all the products were evaluated for cytotoxic activity against normal mammary gland (MCF-10A) and breast adenocarcinoma (MCF-7) cell lines. All metabolites of 3?-acetoxy-copalic acid showed lower cytotoxicity against the evaluated cell lines than the 3?-acetoxy-copalic acid. The fungi A. niger, A. brasiliensis and the three Cunninghamella strains were able to biotransform ?-caryophyllene. However, as good yields were not achieved in these processes, it was not possible to isolate the biotransformation products. The obtained data became possible to just make a proposal for the chemical structure of a product from the ?-caryophyllene biotransformation process performed by C. echinulata ATCC 9245.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-06102016-113235 |
| Date | 09 May 2016 |
| Creators | Carvalho, Tatiane Cruz de |
| Contributors | Furtado, Niege Araçari Jacometti Cardoso |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | Tese de Doutorado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Reter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais. |
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