Publicação: Bioprospecção de fungos endofíticos Paraphaeosphaeria sporulosa e Cochliobolus eragrostidis isolados de Paepalanthus planifolius (Eriocaulaceae) e estudo epigenético de Aspergillus terreus
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Data
Autores
Orientador
Santos, Lourdes Campaner dos 
Coorientador
Pós-graduação
Química - IQAR 33004030072P8
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Tese de doutorado
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
Os microrganismos são considerados uma fonte promissora de substâncias com potencial biológico e de alta capacidade biossintética para produção de novas substâncias com aplicação em diversas áreas tais como agricultura, medicina e alimentos. Os fungos endofíticos colonizam o interior das plantas e tem demonstrado grande importânica na produção de metabólitos secundários bioativos. Dessa forma, este trabalho foi idealizado objetivando a bioprospecção dos extratos produzidos por fungos endofíticos associados à Paepalanthus planifolius, espécie vegetal do Cerrado, e a avaliação epigenética em Aspergillus terreus, isolado de espécie vegetal do Deserto de Sonora, na obtenção de novas substâncias. Os fungos endofíticos isolados de P. planifolius (15 linhagens) foram cultivados em escala reduzida em meio líquido de batata e dextrose (PDB), a 25 oC, sob modo estático para obtenção dos respectivos extratos brutos em AcOEt. A avaliação das atividades antimicrobiana e citotóxica foram realizadas, sendo que a bioprospecção inicial conduziu a seleção de dois fungos endofíticos identificados como Paraphaeosphaeria sporulosa e Cochliobolus eragrostidis. Estes, foram cultivados em diferentes meios líquidos e sólidos (escala reduzida) para novamente avaliar a atividade biológica dos extratos e selecionar os mais promissores para isolamento e determinação/elucidação estrutural dos metabólitos secundários em escala ampliada. Do cultivo de P. sporulosa no meio sólido de arroz foram isoladas seis substâncias inéditas, esporulosaldeinas A-F (1-6) com boa atividade antifúngica (CIM <100 µg/mL) contra linhagens de Candida spp. Do extrato obtido do meio líquido de PDB de P. sporulosa, foram isoladas quatro substâncias, sendo três inéditas 7-(hidroximetil)-8-metoxi-3-metilisoquinolina-6-ol (7), 8-metoxi-3,7-dimetilisoquinolina-6-ol (8) e N-(6-hidroxi-8-metoxi-3-metilisoquinolina-7-il) metil acetamida (9), e a conhecida chaetoquadrina F (10). Do cultivo de C. eragrostidis em meio líquido PDB foram identificadas sete substâncias, fomalactona (11), musacina D (12), musacina E (13), sapinofuranona A (14), ciclo(L-valina-L-triptofano) (15), indol-3-ácido carboxílico (16) e indol-3-ácido acético (17). O metabólito 11 apresentou promissora atividade citotóxica para células tumorais (CI50 = 5,3 - 8,8 µg/mL) sendo a responsável pela atividade biológica apresentada pelo extrato, enquanto as outras substâncias (12-17) não apresentaram 50% de inibição na maior concentração avaliada (> 30 µg/mL). O cultivo de A. terreus, em meio líquido de PDB, com o modificador epigenético SAHA induziu a produção de metabólitos secundários observado por HPLC. Este endófito foi cultivado em escala ampliada na presença e ausência de SAHA resultando no isolamento de dois novos metabólitos de 3-pirona-cumarinas, 18 e 19, e uma nova isocumarina, 3,4-diidro-3-metil-6,7,8-triidroxi-1H-2-benzopiran-1-ona (20), juntamente com os compostos conhecidos terreína (21), 6-hidroximeleina (22), ortosporina (23), 6,7-dimetoximeleina (24), 6-metoximeleina (25), farnesol (26), 3,4-diidro-3-metil-5,6,8-triidroxi-1H-2-benzopiran-1-ona (27) e 3-metilorselinato de etila (28). Adicionalmente, os compostos 18 e 19 foram submetidos às reações de acetilação e metilação fornecendo os derivados semi-sintéticos 18a, 18b e 19a que auxiliaram na elucidação estrutural de 18 e 19. A configuração absoluta das substâncias 5, 6, 18, 19 e 20 foi determinada por Dicroísmo Circular Eletrônico.
Resumo (inglês)
Microorganisms are considered a promising source of substances with biological potential and high biosynthetic capacity to produce new substances with application in various areas such as agriculture, medicine and food. Endophytic fungi colonize the interior of plants and have shown great importance in the production of bioactive secondary metabolites. Thus, this work was conceived aiming the bioprospection of extracts produced from endophytic fungi associated with Paepalanthus planifolius, a Cerrado plant species, and the epigenetic evaluation in Aspergillus terreus, isolated from Sonora Desert plant species, to obtain new substances. The isolated endophytic fungi of P. planifolius (15 strains) were cultivated in small scale in potato and dextrose liquid medium (PDB) at 25 oC, under static mode to obtain the respective EtOAc crude extracts. Antimicrobial and cytotoxic activities were evaluated and the initial bioprospection led to the selection of two endophytic fungi identified as Paraphaeosphaeria sporulosa and Cochliobolus eragrostidis. These were cultivated in different liquid and solid media (reduced scale) to again evaluate the biological activity of the extracts and select the most promising ones for isolation and structural determination/elucidation of the secondary metabolites on larger scale. From the cultivation of P. sporulosa in the solid medium of rice, six new substances, sporulosaldeins A-F (1-6) were isolated, with good antifungal activity (MIC <100 µg/mL) against Candida spp. From the extract obtained from the P. sporulosa PDB liquid medium, four substances were isolated, three unpublished 7-(hydroxymethyl)-8-methoxy-3-methylisoquinoline-6-ol (7), 8-methoxy-3,7-dimethylisoquinoline-6-ol (8) and N-(6-hydroxy-8-methoxy-3-methylisoquinoline-7-yl) methyl acetamide (9), and the known chaetoquadrin F (10). From the cultivation of C. eragrostidis in PDB liquid medium, seven substances were identified: phomalactone (11), musacin D (12), musacin E (13), sapinofuranone A (14), cycle (L-valyl-L-tryptophan) (15), indole-3-carboxylic acid (16) and indole-3-acetic acid (17). Metabolite 11 showed promising cytotoxic activity for tumor cells (IC50 = 5.3 - 8.8 µg/mL) and was responsible for the biological activity presented by the extract, while the other substances (12-17) did not show 50% inhibition at the highest concentration evaluated (> 30 µg/mL). The A. terreus cultivation in PDB liquid medium with SAHA epigenetic modifier induced the production of secondary metabolites observed by HPLC. This endophyte was grown on a larger scale in the presence and absence of SAHA resulting in the isolation of two new 3-pyrone-coumarin metabolites, 18 and 19, and a new isocoumarin, 3,4-dihydro-3-methyl-6,7,8-trihydroxy-1H-2-benzopyran-1-one (20), together with known compounds such as terrein (21), 6-hydroxymellein (22), orthosporin (23), 6,7-dimethoxymellein (24), 6-methoxymellein (25), farnesol (26), 3,4-dihydro-3-methyl-5,6,8-trihydroxy-1H-2-benzopyran-1-one (27) and ethyl 3-methylorsellinate (28). Additionally, compounds 18 and 19 were subjected to acetylation and methylation reactions providing the semi-synthetic derivatives 18a, 18b and 19a that helped in the structural elucidation of 18 and 19. The absolute configuration of substances 5, 6, 18, 19 and 20 was determined by Eletronic Circular Dichroism.
Descrição
Palavras-chave
Fungos endofíticos, Epigenética, Eriocaulaceae, Bioprospecção, Metabólitos, Endophytic fungi, Epigenetic, Bioprospection, Metabolites.
Idioma
Português
