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Previous issue date: 2007-12-11 / The plant Murraya paniculata is native in Asia where its root barks have
produced the contraceptive and hormonal alkaloid yuehchukene. In Brazilian
specimens no alkaloid was detected. This had inspired new researches about the
microorganisms that interact with it in Brazil, including the present work.
Therefore, 1711 endophytic microorganisms were isolated from four host plants,
in São Paulo State, and the seasonal colonization indexes, the microbial
frequencies and the specificities of the identified groups per tissues (microhabitats)
were verified. Among the obtained endophytes, 1061 were filamentous
fungi and 650 were bacteria, with 62% and 38% of frequency and 33% and 20%
of colonization index, respectively. The colonization indexes of the bacteria in
comparison to the of fungi were lower in all gatherings and hosts, principally for
leaves that, had shown the bigger frequency for the fungi and the smaller for the
bacteria. Fungi were clustered in 20 morphological groups, 15 identified to
genus level and five unknown, including two Mycelia sterilia. The recognized
genera were Fusarium, Colletotrichum and its teleomorphs Giberella and
Glomerella respectively, Trichoderma, Phomopsis, Paecilomyces, Penicillium,
Aspergillus, Epicoccum, Pestalotiopsis, Alternaria, Xylaria, Nigrospora and
Guignardia and the unknown were named A-E groups. The more frequent
genera were rich in diversity, according to morphological and molecular data. A
more diversity of fungi genera were verified in the winter (17) and a less in the
spring (9) as the endophytic fungi were smaller in quantity in the summer
(44.7%) and greater in the autumn (77.7%). From a sample of 59 isolates and six
fungi as prototypes genomic DNAs were obtained and their ITS-1 regions were
sequenced. The unknown strain B (Fed) had sequenced its 5.8s and ITS-2
regions. 21 species were identified by their ITS-1 regions and two others were
hypothesized as novelty: one Trichoderma and the Fed that all morphological
and chemotaxonomic studies appoint as a new species. Trichoderma associated
to M. paniculata were in majority from barks and had showed great diversity of
species (9). It was evaluated too the potential of the endophytes from host for
bioactive metabolite production. The more promising groups for extracellular
substances were the fungi Penicillium, with bactericidal and antiprotozoal
actions, Pestalotiopsis, active against Candida, and Trichoderma, with
fungicidal and bactericidal activities. For Fed it was noted its intracellular
metabolites as strong bactericidal and its volatiles as anti-fungi. By looking for
the active principles of those microorganisms, from Penicillium citrinum the
citrinin and an undetermined alkaloid were obtained and from Trichoderma
koningii 13 metabolites, including four koninginins related to those biological
activities observed were identified. From Fed-3, 10 substances were obtained,
seven fixed and three volatile, including a novel manosil guaiane type
sesquiterpene and the new, as natural substances, 3-Hydroxy-5-phenylmethyl-
(3S,5R)-b10-O-tetrahydrofuran-2-one and chloroacetonitrile. The
chloroacetonitrile was suggested as the active principle of the Fed s volatiles.
This work was important to reveal the diversity of the endophytes from Brasilian
M. paniculata, the high variability of their more frequent genera, two possible
novel species and the potential of them to produce bioactive and new
metabolites. This work is hoped to contribute for understanding the endophytic
microorganism biodiversity as well as their chemical and biotechnological
potential. / A planta Murraya paniculata é de origem asiática e em seu continente de
origem foi isolado, das cascas das raízes, o alcalóide yuehchukeno que apresenta
atividade anticoncepcional e hormonal. Em espécimes brasileiros nenhum alcalóide
foi detectado, o que inspirou novas pesquisas envolvendo o estudo dos
microrganismos que interagem com esta, incluindo o presente trabalho. Assim,
foram isolados 1.711 microrganismos endofíticos de quatro hospedeiras, no estado
de São Paulo, verificando-se os índices de colonização sazonal, a freqüência e a
especificidade dos grupos identificados por tecidos (micro-habitat). Dos isolados,
1.061 eram fungos filamentosos e 650 eram bactérias, com freqüências de 62% e
38% e índices de colonização de 33% e 20%, respectivamente. Os menores índices
de colonização foram observados para as bactérias em todas as coletas,
principalmente nas folhas que apresentaram a maior freqüência para os fungos. Os
fungos endofíticos foram classificados em 20 grupos morfológicos, 15 identificados
ao nível de gênero e cinco desconhecidos, sendo dois Micelia sterilia. Os gêneros
identificados foram Fusarium, Colletotrichum e seus telemorfos Giberella e
Glomerella rescpectivamente, Trichoderma, Phomopsis, Paecilomyces, Penicillium,
Aspergillus, Epicoccum, Pestalotiopsis, Alternaria, Xylaria, Nigrospora e Guignardia e
os não identificados foram denominados como grupos A-E. Foi também detectada
grande diversidade dentro dos gêneros mais freqüentes, pela morfologia e por
marcadores moleculares. Foi verificada maior diversidade de gêneros de fungos no
inverno (17) que na primavera (9). A população de fungos endofíticos foi menor no
verão (44,7%) em contraste com o outono (77,7%). De uma amostragem de 59
isolados e seis controles foram extraídos os DNAs genômicos e seqüenciadas as
regiões ITS-1. Para a linhagem indeterminada B (Fed) foi sequenciada a região 5,8s
e a ITS-2. Foram identificadas 21 espécies pela região ITS-1 e detectadas duas
possíveis espécies novas: uma de Trichoderma e o Fed cujos estudos morfológicos
e quimiotaxonômicos apóiam esta hipótese. Os Trichoderma associados a M.
paniculata foram isolados principalmente das cascas e apresentaram 9 espécies,
sendo uma indeterminada. Foi também avaliado o potencial para produção de
substâncias bioativas de endófitos. Os grupos mais promissores para a produção de
substâncias extracelulares foram os dos fungos Penicillium com ação bactericida e
anti-protozoária, Pestalotiopsis candicida e Trichoderma fungicida e bactericida. Fed
com substâncias intracelulares de forte ação bactericida e de voláteis fungicidas.
Buscou-se ainda o isolamento dos princípios ativos tendo sido isolados de
Penicillium citrinum a citrinina e um alcalóide indeterminado, de Trichoderma koningii
13 substâncias, das quais quatro koningininas relacionadas às atividades biológicas
detectadas. De Fed-3 foram identificadas 10 substâncias, sete fixas e três voláteis,
incluindo um sesquiterpeno guaiano manosilado inédito e as substâncias 3-Hidróxi-
5-fenilmetil-(3S,5R)-b10-O-tetrahidrofuran-2-ona e cloroacetonitrila, isoladas pela
primeira vez de fonte natural. A esta última é sugerida a ação fungicida dos voláteis.
Esta pesquisa foi oportuna ao revelar a diversidade de microrganismos associados à
hospedeira, a alta variabilidade entre e dentre os gêneros, incluindo duas possíveis
novas espécies, e o potencial na produção de moléculas bioativas e inéditas.
Espera-se ter contribuído para o conhecimento da biodiversidade dos
microrganismos endofíticos e do potencial químico e biotecnológicos que eles
representam.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/5364 |
| Date | 11 December 2007 |
| Creators | Souza, Antonia Queiroz Lima de |
| Contributors | Pereira, José Odair |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Genética Evolutiva e Biologia Molecular, UFSCar, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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