RESSALVA 
 
 
 
 

Atendendo solicitação do(a) 
autor(a), o texto completo desta tese 
será disponibilizado somente a partir 
de 03/03/2025. 



 
 

WELLINGTON GOMES DE LIMA 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dinâmica metabólica de benzopiranos em Peperomia obtusifolia e 

seus endófitos Diaporthe infecunda e Fusarium oxysporum 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Araraquara 

2023  

Tese apresentada ao Instituto de 

Química, Universidade Estadual Paulista, 

como parte dos requisitos para obtenção do 

título de Doutor em Química  

Orientadora: Profa Dra Maysa Furlan 



L732d
Lima, Wellington Gomes de
    Dinâmica metabólica de benzopiranos em Peperomia
obtusifolia e seus endófitos Diaporthe infecunda e
Fusarium oxysporum / Wellington Gomes de Lima. --
Araraquara, 2023
    109 f. : il.

    Tese (doutorado) - Universidade Estadual Paulista
(Unesp), Instituto de Química, Araraquara
    Orientadora: Maysa Furlan

    1. Benzopiranos. 2. Fusarium oxysporum. 3. Fungos
endofíticos. 4. Biossintese. 5. Metabolômica. I. Título.

Sistema de geração automática de fichas catalográficas da Unesp. Biblioteca
do Instituto de Química, Araraquara. Dados fornecidos pelo autor(a).

Essa ficha não pode ser modificada.



Instituto de Química - Câmpus de Araraquara - 

Rua Prof. Francisco Degni, 55, 14800060, Araraquara - São Paulo 

http://www.iq.unesp.br/#!/pos-graduacao/quimica-2/CNPJ: 48.031.918/0027-63. 

UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA 

Câmpus de Araraquara 

 

 

 

 

CERTIFICADO DE APROVAÇÃO 
 

 
TÍTULO DA TESE: 

 
"Dinâmica metabólica de benzopiranos em Peperomia obtusifolia e seus endófitos 

Diaporthe infecunda e Fusarium oxysporum" 
 
 

 

AUTOR: WELLINGTON GOMES DE LIMA 

ORIENTADORA: MAYSA FURLAN 

 
 
 
 
Aprovado como parte das exigências para obtenção do Título de Doutor em Química, pela Comissão 

Examinadora: 

 
 

Profa. Dra. ROSEMEIRE BRONDI ALVES (Participaçao Virtual) 

Departamento de Química / Instituto de Ciências Exatas - UFMG - Belo Horizonte 

 
Dr. EDUARDO HENRIQUE GUIMARÃES DA CRUZ (Participaçao Virtual) 

Cimed Indústria Farmacêutica Ltda - CIMED - Pouso Alegre 

 
Profa. Dra. SILVIA NOELI LÓPEZ (Participaçao Virtual) 

Departamento de Famacognosia / Universidad Nacional de Rosario - UNR - Argentina 

 
Profa. Dra. LIDIANE GASPARETO FELIPPE (Participaçao Virtual) 

Departamento de Química Orgânica / Instituto de Química - UNESP - Araraquara 

 
Profª. Drª. ANDREIA DE ARAUJO MORANDIM GIANNETTI (Participaçao Virtual) 

Departamento de Engenharia Química / Fundação Educacional Inaciana Padre Sabóia de Medeiros - FEI - São 
Bernardo do Campo 

 
 

Araraquara, 03 de março de 2023 
 

http://www.iq.unesp.br/%23!/pos-graduacao/quimica-2/CNPJ


3 

 

DADOS CURRICULARES 

 

IDENTIFICAÇÃO 

Nome: Wellington Gomes de Lima. 

Nome em citações bibliográficas: LIMA, W. G.; LIMA, WELLINGTON, G. DE.  

Nacionalidade: Brasileiro. 

Naturalidade: Maceió – AL. 

Estado civil: Solteiro. 

 

Filiação 

Nome do pai: Eustácio de Lima Oliveira.  

Nome da mãe: Osminda Gomes de Lima. 

Nascimento: 08 de dezembro de 1991. 

 

FORMAÇÃO ACADÊMICA 

 

Graduação: Química bacharelado. 

Ano de conclusão: 2014. 

Instituição: Universidade Estadual de Santa Cruz. 

 

Mestrado: Química. 

Ano de conclusão: 2017. 

Instituição: Universidade Estadual de Santa Cruz. 

 

 

 

 

 

 

  



4 

 

PRODUÇÃO BIBLIOGRÁFICA 

 

Artigo publicado em periódicos: 

 

MARQUES, MARIA L. ; LUZARDO, FRANCISCO H. M. ; VELASCO, FERMIN G. ; 

GONZÁLEZ, LUIS NIETO ; SILVA, EVERTON J. DA ; LIMA, WELLINGTON G. DE . 

Compatibility of vegetable fibers with Portland cement and its relationship with the 

physical properties. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental (Online), v. 

20, p. 466-472, 2016. 

 

Resumos publicados em anais de congressos: 

 

LIMA, W. G.; OLIVEIRA, R. A. ; BANDEIRA, M. L. S. F. ; LIMA, L. S. . Avaliação 

de solventes e misturas para a extração de compostos fenólicos em espécimes de 

Eriope blanchetii. In: 39ª Reunião anual da sociedade brasileira de química, 2016, 

Goiânia - GO. Anais da 39ª RASBQ, 2016. 

LIMA, W. G.; OLIVEIRA, R. A. ; OLIVEIRA, F. F. . A DETERMINAÇÃO DOS 

TEORES DE FLAVONÓIDES, ANTOCIANINAS, COMPOSTOS FENÓLICOS E 

ATIVIDADE ANTIOXIDANTE EM FARELO DE CACAU SUBMETIDO A PROCESSOS 

FERMENTATIVOS. In: I Simpósio de Ensino, Extensão, Inovação, Pesquisa e Pós-

graduação e 20º Seminário de iniciação Científica - produção e transferência de 

conhecimento: diferentes olhares, 2014, Ilhéus. Acervo de Anais - Seminários de 

Iniciação Científica da UESC, 2014. 

LIMA, W. G.; CRUZ, E. S. ; LUZARDO, F. H. M. ; VELASCO, F. L. C. G. . 

Determinação da compatibilidade de resíduos vegetais com cimento com fins 

construtivos. In: 19° Seminário de Iniciação Científica -Ética e Pesquisa, 2013, Ilhéus. 

Caderno de Resumos 2013- SIC- UESC, 2013. 

CRUZ, E. S. ; LUZARDO, F. H. M. ; LIMA, W. G. ; VELASCO, F. L. C. G. . Estudo 

de formulações de composito de argamassa de cimento com adição de fibras de coco. 

In: 19° Seminário de Iniciação Cientifica -Ética e Pesquisa, 2013, Ilhéus. Caderno de 

Resumos 2013- SIC- UESC, 2013. 

SANTOS, E. B. C ; AMADO, F. D. R ; OLIVEIRA, E. D. ; CARVALHO, C. R. S ; 

CAMPOS, J. T. A. ; LIMA, W. G. . Stress Analysis of vegetal fibers reinforced 

composites using for utilization in high added value civil engineering building materials. 



5 

 

In: XI Encontro do SBPMAT, 2012, Florianopolis. Anais do XI Encontro do SBPMAT. 

São Paulo, 2012. v. único. 

 

Apresentações de trabalho: 

 

LIMA, W. G.; OLIVEIRA, R. A. ; BANDEIRA, M. L. S. F. ; LIMA, L. S. . Avaliação 

de solventes e misturas para a extração de compostos fenólicos em espécimes de 

Eriope blanchetii. 2016. (Apresentação de Trabalho/Congresso). 

LIMA, W. G; OLIVEIRA, R. A. ; FRANCO, M. ; OLIVEIRA, F. F. . Determinação 

dos teores de flavonoides, antocianinas, compostos fenólicos e atividade antioxidante 

em farelo de cacau submetido a processos fermentativos. 2014. (Apresentação de 

Trabalho/Seminário). 

LIMA, W. G.. Caracterização física de resíduos fibrosos de coco, baronesa, 

bananeira, cacau e casca de eucalipto e sua compatibilidade com cimento. 2013. 

(Apresentação de Trabalho/Seminário). 

LIMA, W. G.; LUZARDO, F. H. M. ; VELASCO, F. L. C. G. ; CRUZ, E. S. . 

Determinação da compatibilidade de resíduos vegetais com cimento com fins 

construtivos. 2013. (Apresentação de Trabalho/Seminário). 

 

 

 

  



6 

 

DEDICATÓRIA 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dedico aos meus pais que não mediram esforços para me ajudar nessa etapa tão 

importante da minha vida. 

  



7 

 

AGRADECIMENTOS 

 

À minha orientadora Profa. Dra. Maysa Furlan pela oportunidade em me 

aprofundar profissionalmente na área de pesquisa. Destaco a grande paciência, 

orientação, carinho, exemplo e confiança que tive durante toda a minha formação. 

À Profa. Dra. Silvia N. López por ceder amostras fúngicas e a Profa. Dra. Andréia 

Morandim pelas grandes contribuições nos estudos de planejamento experimental e 

otimização de cultivo. 

Ao Prof. Dr. Massuo Jorge Kato e a Dra. Lydia Fumiko Yamaguchi pela 

colaboração das análises de HPLC-ESI-QTOF-MS dos extratos de fungos. 

Aos meus amigos profissionais Dr. João Bronzel, Dr. Flavio Politi e Dr. Alexandre 

Alves em que transcenderam em confiança, discussão de idéias, aprendizado e 

respeito por diversas vezes em momentos de dificuldades e superação no 

desenvolvimento da pesquisa. 

À Profa. Dra. Isabele Rodrigues e a Profa. Dra. Lidiane Gasparetto pela troca de 

experiências e amizade. 

Aos servidores técnicos Dr. Alberto C. Alécio, Dr. Nivaldo Borale  e a  Dra. Juliana 

pelo suporte e amizade durante todos esses anos. 

Aos meus pais Eustácio de Lima Oliveira e Osminda Gomes de Lima pelo apoio 

em todos os momentos. 

Ao Instituto de Química de Araraquara – UNESP pela infraestrutura, suporte 

acadêmico e segurança. 

Aos professores, funcionários e amigos do Departamento de Bioquímica e 

Química Orgânica, pelas experiências profissionais e amizades. 

Aos membros da seção técnica de pós-graduação do Instituto de Química da 

UNESP pela competência, disponibilidade e apoio acadêmico. 

Aos professores e colegas do Núcleo de Bioensaios, Biossíntese e Ecofisiologia 

de Produtos Naturais (NuBBE) pela oportunidade de experiência científica e pelos 

grandes ensinamentos que adquiri com muito respeito e carinho. 

À Erica Ribeiro pela companhia, muito amor, paciência, incentivo e carinho nos 

momentos importantes da minha vida.   

Aos meus amigos de longa data Victor Aranha, Fabio Souza, Fabíola Morais, 

Amanda Oliveira e Vanessa Ramos pela motivação e carinho deles. 

 



8 

 

 

Aos amigos Rodolfo Debone, Victor Dasmasceno, Leonardo Bergamasco, Thiago 

Varão, Marcelo Nogueira, Alan Sakita, Ricardo Alexandrino, Roberth Trindade, Fabiola 

Sayao e Juliana Moreno em que tive a oportunidade de tê-los como apoio desde 

cheguei em Araraquara-SP. 

O presente trabalho foi realizado com o apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento 

de Pessoal de Nível Superior – Brasil - (CAPES) – Código de financiamento 001. 

Aos recursos técnicos de apoio de pesquisa ao NUBBE pelo Instituto Nacional de 

Ciência e Tecnologia em Biodiversidade e Produtos Naturais (INCT-BioNat), Fundação 

de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) e Conselho Nacional de 

Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ).  



9 

 

EPÍGRAFE 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

‘‘Julgue seu sucesso pelas coisas que você teve 

que renunciar para conseguir.’’ 

(Dalai Lama) 

 

 

  



10 

 

RESUMO 

 

A espécie Peperômia obtusifolia (Piperaceae) mostra o acúmulo de benzopiranos 

derivados do ácido orselínico, um policetídeo comumente encontrado em fungos. 

Estudos anteriores, com enfoque proteômico e transcriptômico, resultaram na 

identificação de proteínas envolvidas na rota biossintética de benzopiranos, incluindo 

tocoferol ciclase e preniltransferases. No entanto, as policetídeos sintases, 

possivelmente envolvidas na produção de um dos prováveis precursores, o ácido 

orselinico, um policetideo comumente encontrado em fungos, não foram identificadas, 

sugerindo que o ácido orselinico pode ser produzido por endófitos intimamente 

associados a planta. Assim, os endófitos Diaporthe infecunda e Fusarium oxysporum, 

foram isolados de P. obtusifolia e selecionados para os estudos de possível dinâmica 

metabólica entre planta-endófito, uma vez que análises prévias demonstraram a 

presença de policetídeos aromáticos. Os estudos para avaliação de perfil metabolômico 

foram baseados em técnicas hifenadas (UPLC-ESI-QTOF-MS e HPLC-ESI-QTOF-MS) 

e ferramentas de análise metabolômica, tais como UNIFI, molecular networking, 

pareamento de base de dados da plataforma GNPS e processamento MZmine dos 

espectros de MS no modo ESI-(-) e ESI-(+), para anotações dos policetídeos.  Nesse 

caso, policetideos aromáticos, incluindo, 1,3,6,8-tetraidroxinaftaleno, bicaverina, 

islandicina, ácido astérrico, antraquinonas, 6-metilsalicilato, ciperina, ácido lecanórico e 

zearalanóis foram anotados como derivados da via biossintética do ácido orselínico e 

estavam presentes nos extratos estudados de F. oxysporum, indicando que o ácido 

orselínico poderia, de forma heteróloga, se constituir no precursor da via de biossíntese 

dos cromanos em P. obtusifolia. 

 

Palavras-chave: Peperomia obtusifolia; Fusarium oxysporum; Diaporthe infecunda; 

biossíntese; metaboloma; benzopiranos; ácido orselínico, policetídeos aromáticos. 

  



11 

 

ABSTRACT 

 

The species Peperomia obtusifolia (Piperaceae) shows the accumulation of 

benzopyrans derived from orsellinic acid, a polyketide commonly found in fungi. 

Previous studies with a proteomic and transcriptomic focus resulted in the identification 

of proteins involved in the biosynthetic pathways of benzopyrans, including tocopherol 

cyclase and prenyltransferases. However, polyketide synthases, possibly involved in the 

biosynthesis  of orsellinic acid, a polyketide commonly found in fungi, were not 

identified, suggesting that orsellinic acid may be produced by endophytes closely 

associated with the plant. Thus, the endophytes: Diaporthe infecunda and Fusarium 

oxysporum were isolated from P. obtusifolia and selected for the studies of possible 

metabolic dynamics between plant-endophyte, since previous analyzes showed the 

accumulation of aromatic polyketides. The studies for metabolomic profile evaluation 

were based on hyphenated techniques (UPLC-ESI-QTOF-MS and HPLC-ESI-QTOF-

MS) and metabolomic analysis tools, such as UNIFI, molecular networking, GNPS 

platform database pairing. and MZmine processing of MS spectra in ESI-(-) and ESI-(+) 

mode for polyketide annotations. In such case, aromatic polyketides, including 1,3,6,8-

tetrahydroxynaphthalene, bikaverine, islandicin, asterric acid, anthraquinones, 6-

methylsalicylate, cyperin, lecanoric acid and zearalanols were annotated as derivatives 

of the orsellinic acid biosynthetic pathway that were present in the studied extracts of F. 

oxysporum. It indicating that orsellinic acid could, in a heterologous way, constitute the 

precursor of the chroman biosynthesis in P. obtusifolia. 

 

Keywords: Peperomia obtusifolia; Fusarium oxysporum; Diaporthe infecunda; 

biosynthesis; metabolome; benzopyrans; orsellinic acid; aromatic polyketides. 

  



12 

 

LISTA DE FIGURAS 

 

Figura 1 - Produtos Naturais bioativos relevantes na história do desenvolvimento de 

fármacos: a) plantas; b) fungos e bactérias; c) Substância (ND) obtida pela modificação 

estrutural de PN. ....................................................................................................................... 22 

Figura 2 - Rotas biossintéticas das principais classes de metabólitos secundários. ......... 25 

Figura 3 - Metabólitos complexos isolados em fungos Acremonium sp, Penicillium 

chrysogenum e griseoroseum derivados das vias dos isoprenóides com as vias dos policetídeos 

(8) e dos alcalóides (9), e com a via dos policetídeos e via heteróloga* dos flavonóides (10). .. 26 

Figura 4 - Diversidade de terpenos provenientes de plantas e fungos a partir de blocos 

construtores DMAPP e IPP. ...................................................................................................... 27 

Figura 5 - Principais vias biossintéticas dos isoprenóides em seres eucariotos de plantas e 

fungos. A = via do mevalonato comuns em plantas e fungos (citosol) das células. B = via do 

piruvato em células de plantas (plastídeo). ............................................................................... 28 

Figura 6 - Via dos ácidos graxos e policetídeos aromáticos. Rotas A→A’= via ácido graxo 

sintase (FASs), B→ B’ e C = via das policetídeos sintases (PKSs)........................................... 29 

Figura 7 - Arquitetura modular dos conjuntos de domínios enzimáticos da 6-

deoxieritronolideo B sintase (DEBS) responsável pela biossíntese de eritromicina A (6). ......... 31 

Figura 8 - Construção de policetídeos não reduzidos, norantrona (21) e norpirona (22), e 

sua arquitetura enzimática não modular. .................................................................................. 32 

Figura 9 - Domínio cetosintase (KS) das PKSs do tipo III - biossíntese de narigenina. .... 33 

Figura 10 -  Diversidade química de policetídeos aromáticos encontrados em espécies de 

fungos. ...................................................................................................................................... 34 

Figura 11 - Policetídeos aromáticos: ácido orselínico (via PKSs do tipo I), rubiginosina C 

(via PKS do tipo II), , ácido olivetólico e resveratrol, (via PKS do tipo III). ................................. 35 

Figura 12 - Biossíntese de 6-hidroximeleina e dos policetídeos intermediários a partir das 

mesmas arquiteturas PKS TrA e TrB. ....................................................................................... 36 

Figura 13 - Diversidade de substâncias acumuladas em Peperomia obtusifolia. ............. 39 

Figura 14 - Rota de biossíntese de cromanos em P. obtusifolia a partir do intermediário 

ácido orselínico (28) via PKS do tipo I ou III. ............................................................................. 41 

Figura 15 - Perfis BPCs no modo ESI-(+) dos extratos brutos avaliados de P. obtusifolia, 

D. infecunda e F. oxysporum e dos padrões de ácido orselínico e AC. ..................................... 59 

Figura 16 - Perfis BPCs no modo ESI-(-) dos extratos brutos avaliados de P. obtusifolia, 

D. infecunda e F. oxysporum e dos padrões de ácido orselínico e AC. ..................................... 60 

Figura 17 - Perfis BPCs nos modos DDA e MSE dos extratos D. infecunda (em azul) e do 

branco (vermelho) adquiridos por ESI-(-) e ESI-(+). .................................................................. 62 



13 

 

Figura 18 - Perfis BPCs nos modos DDA e MSE dos extratos F. oxysporum (em a zul) e 

do branco (vermelho) adquiridos por ESI-(-) e ESI-(+). ............................................................. 63 

Figura 19 - Redes de interações moleculares de D. infecunda representando os clusters 

formados no modo positivo (vermelho), no modo negativo (azul) e as substâncias identificadas.

 ................................................................................................................................................. 64 

Figura 20 - Redes de interações moleculares de F. oxysporum representando os clusters 

formados no modo positivo (vermelho), no modo negativo (azul) e as substâncias identificadas.

 ................................................................................................................................................. 65 

Figura 21 - Substâncias anotadas pelo UNIFI em D. infecunda e F. oxysporum. ............. 67 

Figura 22 - Perfis cromatográficos do tipo DDA do íon extraído m/z 151 no modo ESI-(+) 

dos extratos de D. infecunda, F. oxysporum e padrão de ácido orselínico. ............................... 70 

Figura 23 - Redes moleculares com anotação direcionada a detecção de policetídeos 

aromáticos similares. Clusters e nodos adquiridos a partir dos extratos de F. oxysporum 

(G1;G2) e padrão ácido orselínico (G3;G4). Os nodos vermelho e verde representam os grupos 

G1 e G3 com as anotações m/z no ESI-(+) e os nodos azul e vermelho representam os grupos 

G2 e G4 no ESI-(-). ................................................................................................................... 71 

Figura 24 - Representação em pizza de variação metabólica observada em porcentagem 

de superclasses de MSs para cada condição de cultivo de dias (d) e temperatura (°C). 

Processamento NAP e MOLNETENHANCER realizado na plataforma GNPS. ........................ 72 

Figura 25 - Policetídeos aromáticos anotados pelo processamento de dados ESI-(+) sob 

diferentes condições de cultivo de temperatura(°C) e dias(d). .................................................. 74 

Figura 26 - Policetídeos aromáticos anotados pelo processamento de dados ESI-(+) sob 

diferentes condições de cultivo de temperatura(°C) e dias(d). .................................................. 75 

Figura 27 -  Policetídeos aromáticos anotados pelo processamento de dados ESI-(-) sob 

diferentes condições de cultivo de temperatura(°C) e dias(d) ................................................... 76 

Figura 28 -  Policetídeos aromáticos anotados após processamento MZmine2 utilizando 

base de dados KEGG. .............................................................................................................. 78 

Figura 29 - Perfil LC-MS (BPC/XIC) de Ciperina anotado (m/z 261) de 32°C/9d condição 

de cultivo no modo ESI-(+). ...................................................................................................... 80 

Figura 30 - Perfil LC-MS (BPC/XIC) do ácido 6-metilsalicílico anotado (m/z 151) de 

22°C/9d condição de cultivo no modo ESI-(-). ........................................................................... 81 

Figura 31 - Demonstrativo dos perfis das placas do cultivo de F. oxysporum variando os 

dias (d) e temperatura (°C) de cultivo. ...................................................................................... 82 

Figura 32 - Gráfico demonstrando a quantidade de massa de extrato obtido por tempo e 

temperatura de cultivo de F. oxysporum. .................................................................................. 83 



14 

 

Figura 33 - Efeitos das variáveis de temperatura e tempo no fator de resposta do teor de 

ácido orselínico: a) O gráfico de Pareto com a linha vertical corresponde a um nível de 

confiança de 95%; b) Superfície de resposta; e c) Área de resposta. ....................................... 85 

Figura 34 - Representação do valor ótimo das variáveis tempo e temperatura para para 

maximização do teor do ácido orselínico. ................................................................................. 87 

Figura 35 - Variação do perfil cromatográfico devido a variação do volume de injeção de 

1, 5 e 10 µL com concentração fixa de 0,5 mg.mL-1 de F. oxysporum (condição otimizada). .... 89 

Figura 36 - Variação do perfil cromatográfico devido a variação da concentração de 0,1; 

0,5 e 1 mg.mL-1  com volume fixo de 5 µL de F. oxysporum (condição otimizada). ................... 90 

Figura 37 - Variação do perfil cromatográfico das amostras de extrato com fortificação e 

sem fortificação. Concentração inicial 100% de extrato otimizado de F. oxysporum (0,5 mg.mL-

1) e 85% de ácido orselínico (327x10-5mg.mL-1) adicionados com injeção fixa de 10 µL por 

HPLC-DAD. .............................................................................................................................. 93 

Figura 38 - a) Perfil cromatográfico de íon extraído m/z 167 do extrato de F. oxysporu; b) 

Espectros MS/MS do padrão de ácido orselínico e do extrato de F. oxysporum (condição 

otimizada). ................................................................................................................................ 95 

Figura 39 - Proposta de mecanismos de fragmentação do ácido orselínico no modo ESI-(-

) conforme os espectros MS/MS do íon m/z 167. ...................................................................... 96 

 

 

  



15 

 

LISTA DE TABELAS 

Tabela 1. Valores utilizados como variáveis de entrada de tempo (X1) e de temperatura 

(X2) ........................................................................................................................................... 54 

Tabela 2. Substâncias identificadas nas análises  de redes moleculares, biblioteca GNPS 

e dados de massas já publicados dos metabolitos que mostram acúmulo nos gêneros Diaporthe 

e Fusarium. ............................................................................................................................... 66 

Tabela 3. Substâncias anotadas nos extratos avaliados de D. infecunda e de F. 

oxysporum  pelo processamento do sistema UNIFI .................................................................. 68 

Tabela 4 - Anotações de policetídeos aromáticos obtidas pelo processamento MZmine2 

de espectros MS/MS no modo ESI-(-) e ESI-(-) na avaliação dos extratos de planejamento CCR 

de F. oxysporum. ...................................................................................................................... 79 

Tabela 5 - Teor de ácido orselínico de cada extrato de F. oxysporum obtido por condição 

de cultivo de tempo e temperatura ............................................................................................ 84 

Tabela 6 - Variação da curva analítica, LD, LQ e linearidade do padrão de ácido orselínico 

mediante ao volume diferentes de  injeções de 5 e 10. ............................................................. 88 

Tabela 7 - Avaliação das concentrações finais do extrato de cultivo otimizado de Fusarium 

oxysporum usando a curva y= (-707,5+165,1) + 107(2+0,8)x, injeção fixa de 5 µL e n=3. ........ 91 

Tabela 8 - Percentual de recuperação de adição de 85% de volume de padrão ácido 

orselínico após fortificação do extrato (n=3) para avaliação do efeito de matriz em cultivo 

otimizado de F. oxysporum. ...................................................................................................... 92 

Tabela 9 - Concentração de ácido orselínico e o teor obtido no extrato de cultivo otimizado 

de F oxysporum avaliado em 3 replicatas. ................................................................................ 93 

 

  



16 

 

LISTA DE ABREVIATURAS E SÍMBOLOS 

 

1,3,6,8-THN: 1,3,6,8-tetrahidroxinaftaleno 

2HHC: 2’-hidroxidiidrochalcona  

8CRA: 8-C-raminosil apigenina 

AC: ácido (E)-5-hidroxi-2,7-dimetil-8-(3-metilbut-2-en-1-il)-2-(4-metilpenta-1,3-dien-1-

il)cromano-6-carboxílico 

ACN: acetonitrila 

AcOEt: acetato de etila  

ACP: proteína carregadora de unidade acil,  

ACS: acorenol sintase  

ADMMB: ácido (E)-3-(4,8-dimetilnona-3,7-dien-1-il)-2,4-dihidroxi-6-metil-5-(3-metilbut-2-

en-1-il)benzóico. 

AT:  aciltransferase,  

ATL: AT específica que reconhece propionil-CoA. 

BDA: batata dextrose ágar 

BEAC: borneol(E)-5-hidroxi-2,7-dimetil-8-(3-metilbut-2-en-1-il)-2-(4-metilpenta-1,3-dien-

1-il)cromano-6-carboxilato 

BIS: bisaboleno sintase  

BN: bioativo natural 

BPC: cromatograma de pico base 

CHEBI: Chemical Entities of Biological Interest 

Da: unidade de massa atômica unificada em Daltons 

DBO: demanda bioquímica de oxigênio 

DDA: aquisição dependente de dados 

DEBS: 6-desoxieritronolideo B sintase 

DH: desidratase 

DIA: aquisição independente de dados 

DMAPP: difosfato de dimetilalila 

DMMB: (E)-2-(4,8-dimetilnona-3,7-dien-1-il)-5-metil-4-(3-metilbut-2-en-1-il)benzeno-1,3-

diol 

EFS: extração em fase sólida  

ER: enoilredutase,  



17 

 

ESI:  ionização por electrospray 

ESI-MS: espectrometria de massas com fonte de ionização por electrospray 

eV: eletrovolt 

FAS: ácidos graxos sintases  

FEAC: fencol(E)-5-hidroxi-2,7-dimetil-8-(3-metilbut-2-en-1-il)-2-(4-metilpenta-1,3-dien-1-

il)cromano-6-carboxilato;  

FooDB: food database 

FPP: difosfato de farnesila  

g.L-1 : grama por litro 

g: unidade de massa em grama 

G3P: gliceraldeído 3- fosfato 

GGPP: difosfato de geranil geranila  

GLS: geranilinol sintase  

GPP: difosfato de geranila  

HPLC: cromatografia líquida de alta eficiência 

HRAZA: rubiginosina C sintase  

IDI: pirofosfato de isopentenila delta isomerase 

IPP: difosfato de isopentenila 

IS: isopreno sintase 

ISMR: isosvertisin-4′-metil-eter-2′′α-L-ramnosídeo 

ISR : Isoswertisin-2′′α-L-ramnosídeo  

KR: cetoredutase  

KR0: função KR desativada  

KS: cetosintase 

KV: kilovolt 

L.h-1: litro por hora 

LCY: licopeno ciclase 

LS: limoneno sintase  

m/m: massa por massa 

m/z: relação massa/carga 

MeOH: metanol 

MEP: 2-C-metileritritol-4-fosfato 

mL.min-1: militro por minuto 

MM: massa molecular 



18 

 

MOLNETENHANCER: Fluxo de trabalho da plataforma GNPS que combina as 

variaveis de saída em redes moleculares 

MPs: metabólitos primários 

MS/MS: espectrometria de massas sequencial 

MS: espectrometria de massas 

MSE: Aquisição de dados de MS/MS do tipo all-in-one scan ou aquisição elevada de 

dados de MS/MS  

MSs: metabólitos secundários 

MVA: mevalonato  

NAP: network annotation propagation   

ND: natural derivado 

NPAtlas: natural products atlas 

OAC: ácido olivetólico ciclase  

OS: orselino sintase  

OSQS: oxidoesqualeno sintase  

PA: afinidade protônica 

PKS: policetídeo sintase 

PKSA: PKS de Aspergillus  

PN: produto natural 

PS: penicepene sintase  

Q-TOF: analisador do tipo quadrupolo-tempo de vôo 

SIGEN: Sistema de genealogia 

SpecMZ: razão massa e carga das substâncias acessadas na base de dados MZmine  

SQS: esqualeno sintase  

STS: estilbeno sintase   

TE: tioesterase,  

TerA: PKS não redutase de Aspergillus  

TKS: tetracetídeo sintase  

TrB: PKS TerA com domínios enzimáticos  modificados 

TS: talaronoide sintase  

UPLC: cromatografia líquida de ultra eficiência 

v/v: volume por volume 

XIC: cromatograma de íons extraidos  



19 

 

SUMÁRIO 

 

1. INTRODUÇÃO ............................................................................................................ 21 

1.1. Química dos Produtos Naturais ............................................................................. 21 

1.1.1. Via isoprênica ........................................................................................................ 26 

1.1.2. Vias biossintéticas dos policetídeos....................................................................... 29 

1.2. Peperomia obtusifolia ............................................................................................... 37 

1.2.1. Perfil metabolômico de P. obtusifolia ..................................................................... 38 

1.2.2. Ácido orselínico e a via biosintética dos cromanos de P. obtusifolia ...................... 40 

1.3. Fungos endofiticos de P. obtusifolia ....................................................................... 42 

1.3.1. Diaporthe infecunda ............................................................................................... 43 

1.3.2. Fusarium oxysporum ............................................................................................. 43 

1.4. Dinâmica metabólica ............................................................................................. 44 

2. OBJETIVOS .......................................................................................................... 46 

2.1. Objetivo Geral ........................................................................................................ 46 

2.2. Objetivos Específicos ............................................................................................... 46 

3. PARTE EXPERIMENTAL ...................................................................................... 47 

3.1. Obtenção das amostras ........................................................................................... 47 

3.1.1. Material vegetal - Peperomia obtusifolia ................................................................ 47 

3.1.2. Cepas fúngicas – Diaporthe infecunda e Fusarium oxysporum ............................. 47 

3.2. Obtenção dos extratos brutos ................................................................................... 48 

3.2.1. Extratos de  P. obtusifolia ...................................................................................... 48 

3.2.2. Extratos de D. infecunda e F. oxysporum .............................................................. 48 

3.3. Tratamento dos extratos ........................................................................................... 48 

3.3.1. Clean-up dos extratos............................................................................................ 48 

3.3.2. Pré-concentração dos constituintes polares dos extratos ...................................... 49 

3.4. Estudo metabolômico ............................................................................................... 49 

3.4.1. Análise por HPLC-ESI-QTOF-MS .......................................................................... 49 

3.4.2. Análise por UPLC-ESI-QTOF-MS .......................................................................... 50 

3.4.2.1. Aquisição dependente e independente de dados de MS e de MS/MS ................ 51 

3.4.2.2.  Molecular Networking e processamento de dados pelo GNPS .......................... 52 

3.4.2.3. Processamento de dados pelo UNIFI ................................................................. 53 

3.5. Avaliação da dinâmica metabólica ............................................................................ 53 

3.5.1. Planejamento experimental de cultivo fúngico ....................................................... 53 

3.5.2. Processamento de dados e detecção de policetídeos aromáticos ......................... 54 



20 

 

3.5.3. Teor de ácido orselínico e otimização de cultivo fúngico ....................................... 55 

3.6. Método HPLC-DAD para quantificação de ácido orselínico ...................................... 56 

3.6.1. Curva de calibração, linearidade, limites de detecção e de quantificação .............. 57 

3.6.2. Precisão, efeito de matriz e fator de recuperação .................................................. 58 

3.6.3.  Estabilidade de extrato ......................................................................................... 58 

4. Resultados e discussões ....................................................................................... 59 

4.1. Avaliação do perfis metabolômicos .......................................................................... 59 

4.1.1. Análise comparativa dos extratos por UPLC-ESI-QTOF-MS ................................. 59 

4.1.2. Aquisição de dados de MS e de MS/MS nos modos  DDA e MSE ......................... 61 

4.1.3. Redes moleculares e processamento de dados GNPS ......................................... 64 

4.1.4. Anotações de MSs pelo UNIFI ............................................................................... 67 

4.1.5. Triagem dos fungos e a detecção de ácido orselínico ........................................... 69 

4.2. Avaliação da dinâmica metabólica de F. oxysporum ................................................ 70 

4.2.1.  Anotação de policetídeos aromáticos empregando NAP e MolNethencencer ....... 73 

4.2.2.  Anotação de policetídeos aromáticos pelo processamento MZmine2 ................... 77 

4.3.  Avaliação do teor de ácido orselínico em F. oxysporum .......................................... 82 

4.3.1. Delineamento experimental e otimização das variaveis de cultivo ......................... 82 

4.3.2. Avaliação dos fatores de resposta e proposta de variáveis otimizadas .................. 84 

4.3.3.  Condição otimizada para o cultivo de F. oxysporum ............................................. 87 

4.3.4. Avaliação do método HPLC-DAD e do extrato do cultivo otimizado....................... 88 

4.4. Estabilidade da solução de extrato ........................................................................... 93 

4.5. Detecção de ácido orselínico em solução de extrato de cultivo otimizado de F. 

oxysporum após de 24 hrs empregando UPLC-ESI-QTOF-MS ........................................... 94 

5. Conclusão .............................................................................................................. 97 

6. REFERÊNCIAS ..................................................................................................... 99 

 

 

 

 

 

  



21 

 

1. INTRODUÇÃO 

1.1. Química dos Produtos Naturais 

A descoberta de substâncias bioativas a partir de fontes naturais se configura em 

fundamental avanço de desenvolvimento de novos fármacos. Os produtos naturais 

(PNs) apresentam rica diversidade química e se configuram em modelos moleculares 

únicos, especialmente quanto ao grau de oxidação e complexidade estrutural, 

especialmente  associada ao grande número de centros estereogênicos. Essa 

diversidade química está expressa em plantas, fungos, bactérias, insetos, organismos 

marinhos, líquens e algas. Até o momento, os estudos químicos de espécies vegetais 

expressam maior volume e, consequentemente, maior diversidade de metabólitos 

secundários (MSs). Dos PNs de planta avaliados do ponto de vista biológico, cerca de 

20% apresentam atividade antitumoral e antimicrobiana. Dentre as substâncias  

conhecidas, incluem-se antitumorais, antimalárica e antimicrobiana, tais como taxol (1) 

(Taxus brevifolia) e vinblastina (2) (Catharanthus roseus), e como quinina (3) (Cinchona 

spp.) e artemisinina (4) (Artemisia annua) (Figura 1a) (ALTEMIMI et al., 2017; 

NEWMAN; CRAGG, 2020; THOMFORD et al., 2018). 

Com o advento das descobertas científicas de Alexander Fleming e J. M. McGuire 

os PNs provenientes de fungos, leveduras e bactérias começaram a ser fortemente 

estudados a partir do ano 1930 e não parou mais. Denominados de bioativos naturais 

algumas substâncias impactaram e inovaram, dentre eles, dois antibióticos, a 

penicilinas (5) (Penicillinum notarum) e a eritromicina A (6) (Saccharopolyspora 

erythraea) ganharam notoriedade (Figura 1b) (ABDEL-RAZEK et al., 2020; NEWMAN; 

CRAGG, 2020; SAYED et al., 2020).  

Com o avanço das técnicas de síntese orgânica, muitas dessas substâncias foram 

submetidas a síntese total e/ou semi-síntese visando inicialmente o aumento da 

produção em larga escala. Da mesma forma, modificações estruturais de substâncias 

naturais levaram a  obtenção de derivados de produtos naturais (NDs), como a 

azitromicina (7), resultado de etapas de semi-síntese a partir da eritromicina A (6) 

(Figura 1b e c) (THOMFORD et al., 2018).  

Nessa perspectiva, a identificação dos constituintes químicos de uma determinada 

matriz de PN se configura em uma etapa importante para o planejamento e 

desenvolvimento de novos fármacos, pois possibilita vislumbrar as classes de 

substâncias produzidas e acumuladas in natura. Em pesquisas mais avançadas, as 



22 

 

aplicações de técnicas biotecnológicas e de engenharia genética, a utilização de 

sistemas heterólogos, especialmente na relação  planta/microrganismo, trazem a 

possibilidade de obter, a partir de fontes heterólogas, eficientes e sustentáveis, 

metabólitos de interesse farmacológico (NEWMAN; CRAGG, 2020). 

Uma das aplicações da Biologia Sintética, reside na produção da artemisinina, 

uma importante droga com atividade antimalárica, cuja descoberta levou a cientista 

Youyou Tu, em conjunto com os cientistas William C. Campbell e Satoshi Ōmura, 

serem laureados com  o prêmio Nobel de Fisiologia e Medicina do ano de 2015 (SHEN, 

2015). Originalmente encontrada em quantidades reduzidas na planta, Artemisia annua, 

a artemisinina pode ser biossintetizada em larga escala nos dias de hoje via expressão 

heteróloga em Saccharomyces cerevisiae  (BREITLING; TAKANO, 2015; PADDON; 

KEASLING, 2014). 

 
Figura 1 - Produtos Naturais bioativos relevantes na história do desenvolvimento de 
fármacos: a) plantas; b) fungos e bactérias; c) Substância (ND) obtida pela modificação 
estrutural de PN. 

 
Fonte: Autoria própria. 

 

Assim, a identificação dos constituintes químicos (metabólitos) de uma 

determinada matriz de PN é a etapa mais importante em pesquisa de desenvolvimento 

de fármacos, pois possibilita vislumbrar quais são as classes de substâncias produzidas 

e acumuladas em uma determinada matriz natural. Em pesquisas mais avançadas que 

envolvem o ‘‘mapeamento’’ de rotas de biossíntese, as aplicações de técnicas 

biotecnológicas e de engenharia metabólica em plantas e microrganismos se 



23 

 

configuram em ferramentas inovadoras no desenvolvimento de fármacos (NEWMAN; 

CRAGG, 2020; THOMFORD et al., 2018).  

Para isso, estudar as vias metabólicas dos seres vivos por meio de técnicas 

ômicas, tais como metabolômica, genômica e proteômica, permite adquirir informações 

adicionais mais abrangentes sobre os PNs, principalmente sobre os estudos da 

investigação biossintética (BORNSCHEUER et al., 2021). Vale lembrar, que todos os 

seres vivos possuem uma dinâmica metabólica complexa sendo que em muitos casos, 

mais de um ser vivo podem coexistir, como por exemplo a interação planta-

microrganismo (NEWMAN; CRAGG, 2020). Além disso, os sistemas vivos são 

vulneráveis a situações de infecção ou estresse,  fatores que afetam a dinâmica 

metabólica (COMPANT et al., 2019; THOMFORD et al., 2018; YAN et al., 2019).  

Estima-se que mais de 300 mil plantas possuem um ou mais microrganismos 

vivendo harmoniosamente. Esses microrganismos são denominados de endófitos e 

constituídos de fungos, bactérias e/ou actinomicetos (COMPANT et al., 2019). 

Normalmente, as partes aéreas (folhas, flores, frutos e caules) tendem a ter colônias de 

fungos enquanto que nas raízes costumam ser predominantes em colônias de bactérias 

(COMPANT et al., 2019; CRAGG; NEWMAN, 2013; NEWMAN; CRAGG, 2020). 

 Durante muito tempo acreditava-se erroneamente que microrganismos eram 

patógenos (MASI et al., 2018). Somente a partir dos primeiros relatos sobre endófitos 

em 1904, novas perspectivas foram abordadas e diferentes interesses emergiram, 

especialmente após os resultados que comprovaram a produção alternativa do taxol (1) 

por Taxomyces andreanae, um fungo endofítico de Taxus brevifolia (MASI et al., 2018; 

NEWMAN; CRAGG, 2020; THOMFORD et al., 2018). Isso porque o interesse pela 

biossíntese do taxol (1) surgiu como consecuência de atividade antitumoral da molécula 

em que a descoberta da produção por fungos endofítos trouxe mais interesse ainda. 

Desde então, houve desenvolvimento de pesuisas em mapear a rota biossintética do 

taxol e os genes que codificam cada enzima envolvida nas etapas de formação deste 

metabólito, especialmente da taxadieno sintase, enzima chave na biossíntese dessa 

substância (1) (MASI et al., 2018).  

  



24 

 

Assim, o estudo químico de PNs é importante para a elucidação de sistemas 

complexos de interação entre diferentes matrizes naturais e a investigação 

metabolômica pode se configurar em uma etapa importante e complementar, associada 

as  demais técnicas ômicas, na elucidação  de vias biossintéticas que podem trazer luz 

às interações harmoniosas entre planta e microorganismo (LATA et al., 2018).  

Os seres vivos desenvolvem processos bioquímicos complexos de produção e 

consumo de substâncias para atender as necessidades de crescimento, 

desenvolvimento, mecanismo de defesa e reparação (JAN et al., 2021). Essas 

substâncias são conhecidas como metabólitos primários (MPs) e MSs. Os MPs são 

produtos oriundos dos processos de respiração, fotossíntese e crescimento celular, 

como açúcares, aminoácidos e ácidos graxos. Por outro lado, a biossíntese dos MSs 

depende de vias primárias.  (NEWMAN; CRAGG, 2020). 

Nas plantas e nos fungos, as vias glicólítica, desoxixilulose-5-fosfato, pentose 

fosfato e o ciclo de Krebs são fundamentais para o fornecimento de intermediários 

biossintéticos de MSs (ISAH et al., 2018; JAN et al., 2021; NEWMAN; CRAGG, 2020).  

Conforme a figura 2, esses intermediários são conhecidos como blocos 

construtores e são oriundos dos processos de glicólise da via piruvato. Essa via 

participa de muitas outras rotas, principalmente na biossíntese dos ácidos 

tricarboxílicos, aminoácidos alifáticos, alcalóides, dentre outros (ISAH et al., 2018). 

Outras fontes de blocos construtores é a via desoxixilulose-5-fosfato e da pentose-

fosfato (Figura 2), ambas responsáveis pelas rotas de biossíntese dos isoprenóides 

(rota do ácido mevalônico) em plantas e microrganismos, e dos MSs dependentes do 

ácido chiquímico em plantas, tais como os ácidos hidroxibenzóicos, aminoácidos 

aromáticos, alcalóides, fenilpropanóides e flavonóides (ISAH et al., 2018).  

Por fim, o metabolismo do ciclo de krebs em plantas e microrganismos, 

principalmente em fungos, fornecem outros blocos construtores que são 

imprescindíveis: unidades acetil-CoA e malonil-CoA (Figura 2). Estas unidades quando 

ligadas com acetil coenzima A (CoA) estão envolvidas no ciclo do ácido tricarboxílico, a 

biossíntese dos policetídeos, e a via mevalônica (ISAH et al., 2018; MORISHITA et al., 

2019).  

 

 

  



25 

 

Figura 2 – Rotas biossintéticas das principais classes de metabólitos secundários. 

 
 
Fonte: Figura adaptada de Isah et al (2018). 
 

 

Além das principais rotas mencionadas, diferentes vias podem convergir para 

formar outra variedade de MSs como isoprenóides, alcalóides e flavonóides (ISAH et 

al., 2018). Exemplos desses casos foram relatados em fungos, tais como Acremonium 

sp, Penicillium chrysogenum e Penicillium griseoroseum que convergiram suas 

diferentes vias metabólicas com as vias biossintéticas da planta hospedeira (KLAS et 

al., 2018; RAN; LI, 2021; WANG et al., 2020a). Nesse contexto, o Acremonium sp é um 

exemplo de endófito  que possui rotas genuínas dos isoprenóides e dos policetídeos, 

resultando em cilindrol B (8) (Figura 2, via dos isoprenóides complexos). Outro exemplo 

é a biossintese dos alcalóides complexos em P. chrysogenum onde a via do piruvato e 

dos isoprenóides se convergem e resulta na biossíntese da crisogenamida A (9) 



26 

 

(Figuras 2 e 3). Por fim, tem-se o exemplo do P. griseoroseum que apresenta um caso 

de associação endofítica com sementes de Coffeea arabica  que converge a via do 

ácido chiquimico da planta  com a  via dos policetídeos do fungo resultando em ‘‘benzila 

flavanona (10)’’ (Figura 2, via dos flavonoides complexos). (KLAS et al., 2018; RAN; LI, 

2021; WANG et al., 2020a). 

Atualmente, as pesquisas sobre fungos endofíticos são mais exploradas do que 

outros tipos de microrganismos como bactérias endofíticas, considerando que boa parte 

dos MSs são explorados em partes aéreas de plantas e como já mencionado, colônias 

de fungos são mais comuns (COMPANT et al., 2019).  Por isso, o estudo de vias 

biossintéticas em plantas e fungos associados ou isolados, juntamente com estudos 

genômicos e proteômicos auxiliam de forma significativa em pesquisas de 

desenvolvimento de microrganismos para produção bioativos, incluindo bactérias 

geneticamente modificadas com genes de plantas e/ou fungos (KORNFUEHRER; 

EUSTÁQUIO, 2019).   

 

Figura 3 - Metabólitos complexos isolados em fungos Acremonium sp, Penicillium 
chrysogenum e griseoroseum derivados das vias dos isoprenóides com as vias dos 
policetídeos (8) e dos alcalóides (9), e com a via dos policetídeos e via heteróloga* dos 
flavonóides (10).  

 

 
 
Fonte: Klas et al (2018), Ran e Li (2021) e Wang et al (2020). 
 

Dessa forma, o isolamento de fungos e a compreensão sobre sua dinâmica 

metabólica de biossíntese de MSs acumulados em planta têm crescido no século XXI 

juntamente com o avanço da biotecnologia .(ROKAS et al., 2020). 

 

1.1.1. Via isoprênica 

Os isoprenóides são comuns em plantas e fungos (BORNSCHEUER et al., 2021) 

(WANG et al., 2020a). São formados pela condensação das unidades isoprênicas: 

difosfato de isopentenila (IPP) e seu isômero difosfato de dimetilalila (DMAPP). De 



27 

 

modo geral, as classes de substâncias  derivadas da via isoprênica são classificadas 

em: hemiterpenos (C5), monoterpenos (C10), sesquiternos (C15), diterpenos (C20), 

sesterterpenos (C25), triterpenos (C30), tetraterpenos (C40), e politerpenos (> C45). 

(BORNSCHEUER et al., 2021; CHATZIVASILEIOU et al., 2019). 

Como demonstrado  na figura 4, as unidades de IPP e DMAPP são condensados 

para formar estruturas maiores através da adição sequencial de IPPs. O aumento da 

cadeia carbônica dos  isoprenóides dependem inicialmente das enzimas: difosfato de 

geranila (GPP), difosfato de farnesila (FPP), difosfato de geranilgeranila (GGPP) e 

politerpenóides difosfatases (CROTEAU et al., 2011; KO et al., 2019).  

 
Figura 4 - Diversidade de terpenos provenientes de plantas e fungos a partir de blocos 
construtores DMAPP e IPP.  
# Enzimas provenientes de plantas: isopreno sintase (IS); limoneno sintase (LS); bisaboleno sintase 
(BIS); esqualeno sintase (SQS); geranilinol sintase (GLS); licopeno ciclase (LCY). 
## Enzimas provenientes de fungos: penicepene sintase (PS); acorenol sintase (ACS); 
oxidoesqualeno sintase (OSQS); talaronoide sintase (TS).  

 
Fonte: Figura adaptada de Ko et al (2019). 
 

Sob essa perspectiva, a depender do organismo eucarioto, as unidades 

isoprênicas  com número de carbono superior a 20 podem originar estruturas químicas 

complexas, incluindo os sesterterpenos, triterpenos e politerpenos, sendo catalisados 



28 

 

pelas respectivas terpeno sintases, ciclase e monoxigenase (BORNSCHEUER et al., 

2021; CHATZIVASILEIOU et al., 2019).  

Como já mencionado anteriormente, as unidades de DMAPP e IPP são 

importantes blocos construtores, e são produzidas por duas vias mais comuns 

conforme a figura 5 (A e B) (ISAH et al., 2018; PLAXTON, 1996).  

A primeira via metabólica ocorre em plantas e fungos e descreve a via do 

mevalonato (MVA). No caso da segunda via, comum em plantas, corresponde a via do 

2-C-metileritritol-4-fosfato (MEP).  

 Vale ressaltar que a via MEP acontece no plastídeo e envolve a condensação de 

quantidades equimolares de piruvato e gliceraldeído 3- fosfato (G3P). Em ambas vias o 

isômero DMAPP é produzido pela isomerização de IPP pela enzima difosfato de 

isopentenila delta isomerase (IDI) (ISAH et al., 2018; PLAXTON, 1996). 

 
Figura 5 - Principais vias biossintéticas dos isoprenóides em seres eucariotos de 
plantas e fungos. A = via do mevalonato comuns em plantas e fungos (citosol) das 
células. B = via do piruvato em células de plantas (plastídeo). 

 

Fonte: Figura adaptada de Isa et al (2018) e Plaxton (1996).  



29 

 

1.1.2. Vias biossintéticas dos policetídeos 

Os policetídeos são biossintetizados pela condensação dos blocos construtores, 

acetil-SCoA (unidade iniciadora) e malonil-ScoA (unidade extensora) (CROTEAU et al., 

2011) (Figura 6).  

 

Figura 6 - Via dos ácidos graxos e policetídeos aromáticos. Rotas A→A’= via ácido 
graxo sintase (FASs), B→ B’ e C = via das policetídeos sintases (PKSs). 

 

 
Fonte: Figura adaptada de Croteau et al (2011). 
 

A via de biossíntese dos policetídeos aromáticos e reduzidos (Figura 6) dependem 

das arquiteturas enzimáticas das policetídeo sintases (PKSs) (KORNFUEHRER; 

EUSTÁQUIO, 2019). Do ponto de vista evolutivo das plantas e dos fungos, as PKSs 

surgiram a partir de mutações adaptativas das ácidos graxos sintases (FASs) 

(CRAWFORD; TOWNSEND, 2010).  



30 

 

Por alguma razão, as arquiteturas enzimáticas das FASs que eram responsáveis 

para formação da cadeia linear, foram desativadas devido os domínios enzimáticos 

alterarem para funções de oxidação e redução, originando assim as PKSs 

(BORNSCHEUER et al., 2021; COX, 2007) 

 
1.1.2.1. Arquitetura das PKSs 

As PKSs são enzimas multifuncionais que condensam, oxidam, reduzem ou 

ciclizam as estruturas dos policetídeos. Essas enzimas possuem sítios catalíticos 

denominados de domínios que funcionam como ‘‘minifábricas’’ de moléculas 

(BORNSCHEUER et al., 2021). Cada domínio desempenha uma função enzimática e 

um conjunto desses domínios organizados constituem uma arquitetura construtora de 

um determinado policetídeo, como por exemplo 6-deoxieritronolideo B sintase (DEBS) 

(Figura 7)  (BORNSCHEUER et al., 2021; KORNFUEHRER; EUSTÁQUIO, 2019).  

A eritromicina A (6) é um importante antimicrobiano da classe dos macrolídeos 

biossintetizado pela DEBS.  A arquitetura enzimática dessa PKS é comum em bactérias 

do gênero Saccharopolyspora e em alguns fungos para síntese de policetídeos 

reduzidos. A sua principal característica é a organização multifuncional em módulos, ou 

seja, conjunto de domínios que desempenham pelo menos o aumento de cadeia 

extensora e mudança de estado de níveis de oxidação do C=O a C-OH ou C-H 

(KORNFUEHRER; EUSTÁQUIO, 2019). 

No caso da construção do policetídeo 6 (Figura 7), que é um policetídeo reduzido, 

requer uma unidade de propionil-CoA (unidade iniciadora) incorporado na DEBS pelo 

arranjo dos domínios aciltransferase (AT) e proteína carregadora de unidade acila 

(ACP) e seis etapas de incorporação de unidades de (2S)-metilmalonil-CoA (unidades 

extensoras), envolvendo arranjos específicos de domínios ceto sintase (KS), ceto 

redutase (KR), deidratase (DH), enoilredutase (ER) e tioesterase 

(TE)(KORNFUEHRER; EUSTÁQUIO, 2019).  

  



31 

 

Figura 7 - Arquitetura modular dos conjuntos de domínios enzimáticos da 6-
deoxieritronolideo B sintase (DEBS) responsável pela biossíntese de eritromicina A (6).  
#Domínios enzimáticos: AT = aciltransferase, ACP = proteína carregadora de unidade 
acil, KS = cetosintase, KR = cetoredutase, DH = deidratase, ER = enoilredutase, TE = 
tioesterase, KR0 =função KR desativada (não reduz grupo C=O a COH) e ATL= AT 
específica que reconhece propionil-CoA. 

 
Fonte: Adaptado de Kornfuehrer e Eustáquio (2019). 
 

Para os policetídeos aromáticos, a sua biossíntese mediada pelas PKSs possuem 

arquiteturas ‘‘não modulares’’, na qual a construção do policetídeo depende 

exclusivamente do ‘‘domínio molde’’ PT (do inglês, product template) que é responsável 

pela conformação da estrutura química do policetídeo formado (KORNFUEHRER; 

EUSTÁQUIO, 2019).  

Dessa forma, tendo como exemplo a arquitetura da PKS de Aspergillus (PKSA) 

(Figura 8) é observado a função do domínio PT para  a formação dos anéis aromáticos 

juntamente com o domínio tioesterase (TE) para a formação catalisada de norantrona 

(21) ou pela inativação do TE, para formação espontânea de norpirona (22) em 

espécies de Aspergillus  (Figura 8) (NEWMAN et al., 2014). 

 

 

 

 

 



32 

 

Figura 8 - Construção de policetídeos não reduzidos, norantrona (21) e norpirona (22), 
e sua arquitetura enzimática não modular.  
#Domínios enzimáticos: SAT = acilltransferase de unidade iniciadora, MAT = 
aciltransferase da unidade extensora, ACP = proteína carregadora de unidade acil, PT 
= proteína ‘‘template’’ (molde) e TE = tioesterase. 

 
Fonte: Adaptado de Newman et al (2014). 

 

As PKSs modulares e não modulares possuem o domínio TE em suas 

arquiteturas, responsáveis pela formação de ésteres cíclicos ou aromatização de 

policetídeos (Figuras 7 e 8). A função desse domínio é a catálise de formação e 

liberação do policetídeo construído por dois caminhos: (A) formação de lactona pelo 

ataque nucleofílico intramolecular  para a produção do macrocíclico correspondente, tal 

como ocorre para 6 (Figura 7) e 22 (Figura 8), ou (B) aromatização pelo ataque 

nucleofílico intermolecular, tal como ocorre para 21 (Figura 8) (KORNFUEHRER; 

EUSTÁQUIO, 2019; NEWMAN et al., 2014). 

Existem uma infinidade de PKSs.  São classificadas conforme o tipo de arquitetura 

que catalisam a formação de policetídeos reduzidos, aromáticos ou lineares. Elas são 

classificadas como tipo I, II ou III. As PKS tipo I são encontradas em bactérias e fungos, 

PKS tipo II são restritas a bactérias enquanto PKS tipo III são encontradas em plantas, 

bactérias e fungos (BORNSCHEUER et al., 2021; COX, 2007) 

As PKSs do tipo I possuem um sistema iterativo de domínios organizados em um 

único módulo de modo que favorecem a construção de policetídeos conforme a 

quantidade de módulos (Figura 7). No caso das PKSs do tipo II, se configuram em um 

sistema iterativo de uma ou mais proteínas com funções multienzimáticas que possuem 

sítios ativos individuais organizados em um único módulo e participam da formação dos 

policetídeos reduzidos, lineares ou cíclicos, não necessariamente aromáticos (Figura 

8). Por fim, as PKSs do tipo III não possuem domínios ACPs, o que diferem do tipo I e 



33 

 

II, além da ausência de domínio PT (Figura 9)(ADHIKARI et al., 2020; PAULO; 

SIGRIST; DE OLIVEIRA, 2019). 

 

Figura 9 - Domínio cetosintase (KS) das PKSs do tipo III - biossíntese de narigenina. 
 

 
Fonte: Adaptado de Paulo, Sigrist e De Oliveira(2019). 

 

Além disso, algumas particularidades são típicas para as PKSs do tipo III, sendo 

uma delas o reconhecimento abrangente de unidades iniciadoras ou extensoras 

diferentes de acetil-CoA e malonil-CoA (SHIMIZU; OGATA; GOTO, 2017). Muitas 

dessas arquiteturas proporcionam a construção de policetídeo linear instável e 

suscetível às reações posteriores para formação de estruturas químicas aromáticas 

(KORNFUEHRER; EUSTÁQUIO, 2019). Exemplos dessas arquiteturas estão presentes 

em plantas, principalmente na biossíntese de flavonóides e chalconas, dentre elas a 

narigenina (23). (PAULO; SIGRIST; DE OLIVEIRA, 2019). Embora menos descrito, os 

fungos também são capazes de biossintetizar flavonóides quando cultivados em 

laboratórios, sob processos de biotransformação, ou seja metabolização do ácido 

benzóico envolvendo PKS do tipo III (BORNSCHEUER et al., 2021). 

 

 

1.1.2.2. Biossíntese dos policetídeos aromáticos 

Os policetídeos aromáticos são MSs diversos e são produzidos a partir de 

diferentes PKSs (FÄSEKE; RAPS; SPARR, 2020). Normalmente, são precursores de 

outros MSs e as estruturas químicas dos policetídeos variam desde pelo menos um 

anel aromático (WANG et al., 2020b). Exemplos desses MSs são observados emem 

metabolismos de fungos, tais como os policetídeos: ácido micofenólico (24), tetraciclina 

(25), griseofulvina (26) e doxorrubicina (27) (Figura 10) que possuem atividades 

imunossupressoras, antibacterianas, antifúngicas e antitumorais (FÄSEKE; RAPS; 

SPARR, 2020; HALLE et al., 2019; WANG et al., 2020b). 



34 

 

Figura 10 -  Diversidade química de policetídeos aromáticos encontrados em espécies 
de fungos.  

 

Fonte: Adaptado de Halle eta al (2019) e Wang et al (2020b). 

 

Em alguns casos, as PKSs do tipo III podem produzir derivados policetídícos 

oriundo de PKS do tipo I ou outras vias. Exemplos recaem sobre a biossíntese de 

resveratrol (31) e rubiginosina C (32), que ocorre a partir de precursores distintos, 

derivados ácidos p-hidroxibenzoicos (28 e 30)  (Figura 11). Nesse caso, o ácido para-

hidroxicinâmico (30) é o precursor do resveratrol (31) produzido pela ação da estilbeno 

sintase (STS) de planta, enquanto a rubiginosina C (32) provém do precursor azafilona 

de via PKS diferente, com a incorporação do ácido orselínico pela ruginosina C sintase 

(HRAZA) de fungo, que é uma PKS do tipo III, comum em espécies de fungo 

(ADHIKARI et al., 2020; BECKER et al., 2021).  

De modo geral, a depender do tipo de PKS, os policetídeos aromáticos podem ser 

construídos a partir de unidades iniciadoras e extensoras específicas (Figura 11). Vale 

lembrar que para as PKS do tipo III, podem requerer outras enzimas não PKSs, tal 

como a ciclase/aromatase para a formação de policetídeos aromáticos  (KAHLERT et 

al., 2021).  

Tendo como exemplo a biossíntese do ácido orselínico (28) em fungos, o mesmo 

é produzido via arquitetura PKS do tipo I, mediada pela orselino sintase (OS), enquanto 

o ácido olivetólico (29) (Figura 11) em plantas e bactérias, é produzido pela ação do 

ácido olivetólico ciclase (OAC)  após a formação de tetracetídeo pela tetracetídeo 

sintase (TKS) que é uma PKS do tipo III (KAHLERT et al., 2021; TAN; CHANG, 2018).  

  



35 

 

Figura 11 - Policetídeos aromáticos: ácido orselínico (via PKSs do tipo I), ruginosina C 
(via PKS do tipo II), , ácido olivetólico e resveratrol, (via PKS do tipo III).  
# Acetilcoenzima A (CoA);orselino sintase (OS); tetracetídeo sintase (TKS); ácido 
olivetólico ciclase (OAC); estilbeno sintase (STS); policetídeo sintase modular de 
rubiginosina C (HRAZA).  

 
Fonte: Adaptado de Adhikari et al (2020) e Becker et al (2021). 

 

Outra observação é a versatilidade das PKS, principalmente das PKS do tipo I, em 

relação à cinética de reação das PKSs, durante as etapas catalíticas de incorporações 

das unidades extensoras nas substituições nucleofílicas, principalmente entre os 

domínios AT, ACP e TE, em que as ligações C-S são formadas e desfeitas 

constantemente dentro da arquitetura de uma PKS (KORNFUEHRER; EUSTÁQUIO, 

2019). Dessa forma, uma mesma arquitetura PKS favorece a construção de outros 

policetídeos em diferentes concentrações (KAHLERT et al., 2021). 

Esse exemplo de ‘‘versatilidade’’ enzimática foi elucidada em estudos 

biossintéticos da 6-hidroximeleina (35) e seus intermediários em Aspergillus niger pela 

TerA (PKS não redutase) e TrB (PKS TerA com domínios modificados). Conforme 

demonstrado na figura 12, os domínios enzimáticos da TrA e TrB são responsáveis 



36 

 

pela construção de intermediários aromáticos, tal como ácido orselínico (28), e lactônas 

(33) e (34). Segundo os autores desse estudo, o domínio catalítico TE favoreceu a 

formação e liberação de 28 e 35 em maiores proporções, quando comparado as 

lactonas 33 e 34 devido a modificação favorável do domínio PT e suas novas 

interações com os demais domínios (KAHLERT et al., 2021). 

 

Figura 12 - Biossíntese de 6-hidroximeleina e dos policetídeos intermediários a partir 
das mesmas arquiteturas PKS TrA e TrB. 

 

Fonte: Adaptado de Kahlert et al (2021). 

  



37 

 

1.2. Peperomia obtusifolia  

A espécie Peperomia obtusifolia é herbácea e pertence a família Piperaceae, 

ordem Piperales. O genero Peperomia, juntamente com o gênero Piper são  os mais 

representativos da subfamília Piperoideae. As espécies de Peperomia são nativas das 

regiões tropicais da América (BATISTA et al., 2017b; MOTA et al., 2011; TANAKA; 

ASAI; IINUMA, 1998).  

A P. obtusifolia é conhecida pelo seu vasto uso em ornamentações devido a sua 

beleza e fácil cultivo (GARCIA-CAPARRÓS et al., 2018; RUIZ MOSTACERO et al., 

2019). As plântulas dessa espécie apresentam crescimento rápido em aglomerados de 

propagação em presença de luz e com nível moderado de umidade  (ILYAS et al., 

2014). Essa espécie possui folhagem verde oblonga e brilhante, caules curtos e 

fibrosos, facilmente quebradiços (GIBEAUT; THOMSON, 1989).  

Além disso, existem inúmeras variações fenotípicas para essa mesma espécie, as 

quais são resultado de  processos evolutivos diante de diferentes condições, sejam elas 

climáticas, nutricionais, de luminosidade e até mesmo de estresse (GARCIA-

CAPARRÓS et al., 2018).  

Nesse contexto, o metabolismo dessa espécie é dinâmico e complexo. Um 

exemplo, é a sua dinâmica metabólica na produção e no consumo de carboidratos, em 

que além dos processos de fotossíntese e de respiração, tambem possui o 

metabolismo ácido das crassuláceas durante a ausência de luz  (BATISTA et al., 

2017b).  

Outro exemplo, é a produção de de MSs contendo padrões estruturais únicos, 

envolvidos em rotas biossintéticas diversas e pouco compreendidas. Desse modo, 

ainda há muito a ser estudado sobre a complexidade metabólica, especialmente as 

substâncias que pertencem às vias biossintéticas dos isoprenóides, do chiquimato e 

dos policetídeos aromáticos (BATISTA et al., 2017b; ILYAS et al., 2014; RUIZ 

MOSTACERO et al., 2019). 

  



38 

 

1.2.1. Perfil metabolômico de P. obtusifolia 

Diversos estudos químicos de P. obtusifolia possibilitaram identificar e isolar 

diferentes classes de metabólitos secundários com importante papel biológico (Figura 

13 a seguir).  

Os terpenos (36-53), fenilpropanóides (54,55) e meroterpenos e (65-71) são os 

MSs mais representativos no perfil metabolômico dessa espécie, seguido de lignanas 

(59-61), Substâncias glicosiladas (58,62-64) e benzopiranos (62-69) (ILYAS et al., 

2014; RUIZ MOSTACERO et al., 2019; TANAKA; ASAI; IINUMA, 1998).  

Como já mencionado anteriormente (Figura 2 do tópico 1.1., pag. 25) os terpenos 

são oriundos da via dos isoprenóides enquanto que os meroterpenos envolvem mais de 

uma via, sendo que nessa espécie, as vias dos isoprenóides e a dos flavonóides estão 

envolvidas (ISAH et al., 2018).  

Nesse contexto, tanto os flavonóides 62-64, como os benzopiranos 65-69 são 

predominantemente acumulados em P. obtusifolia.  (BATISTA et al., 2017b; RAN; LI, 

2021). Entre os benzopiranos, destacam-se os cromanos peperobutsina A (65), ácido 

cromano (AC) (66), cromanos ésteres de borneol (BEAC) (67) e de  fenchol (FEAC) 

(68), e o cromano clusifoliol (69), todos com muitos relatos de atividades biológicas 

importantes: tripanocida, antibacteriana, antitumoral e antioxidante (BATISTA et al., 

2017b; BATISTA JR et al., 2009; FINATO et al., 2018; MOSTACERO et al., 2019). 

  



39 

 

Figura 13 - Diversidade de substâncias acumuladas em Peperomia obtusifolia. 

#2HHC: 2’-hidroxidiidrochalcona; 8CRA: 8-C-raminosil apigenina; ISMR: isosvertisin-4′-metil-
eter-2′′α-L-ramnosídeo; ISR : Isoswertisin-2′′α-L-ramnosídeo; AC: ácido (E)-5-hidroxi-2,7-dimetil-
8-(3-metilbut-2-en-1-il)-2-(4-metilpenta-1,3-dien-1-il)cromano-6-carboxílico; BEAC: borneol(E)-5-
hidroxi-2,7-dimetil-8-(3-metilbut-2-en-1-il)-2-(4-metilpenta-1,3-dien-1-il)cromano-6-carboxilato; 
FEAC: fencol(E)-5-hidroxi-2,7-dimetil-8-(3-metilbut-2-en-1-il)-2-(4-metilpenta-1,3-dien-1-
il)cromano-6-carboxilato; DMMB: (E)-2-(4,8-dimetilnona-3,7-dien-1-il)-5-metil-4-(3-metilbut-2-en-
1-il)benzeno-1,3-diol; ADMMB: ácido (E)-3-(4,8-dimetilnona-3,7-dien-1-il)-2,4-dihidroxi-6-metil-5-
(3-metilbut-2-en-1-il)benzóico. 

 

 
Fonte: Adpatado de Tanala, Asai e Iinuma (1998), Batista Jr. et al (2009),Ilyas et al 
(2014), Batista et al (2019), Finato et al (2018) e Mostacero et al (2019).  



40 

 

1.2.2. Ácido orselínico e a via biosintética dos cromanos de P. obtusifolia 

Os cromanos são marcadores fitoquímicos de P. obtusifolia, considerados raros 

em comparação com os benzopiranos de outras espécies do gênero (BATISTA et al., 

2017b; KATO; FURLAN, 2007). Conforme a figura 14, os benzopiranos saturados são 

biossintetizados a partir do ácido orselínico (28) e do orcinol (28’) e unidades prenila 

(BATISTA et al., 2017b). No entanto, o ácido orselínico não é comumente encontrado 

em plantas, mas em espécies de fungos endofíticos. (BATISTA JR et al., 2009).   

De acordo com a literatura, a via dos cromanos 65-71 está relacionada com a 

biossíntese dos precursores 28 e 28’. Em estudos anteriores sobre investigação 

metabolômica, intermediários meroterpenos 29’ e 30’ foram identificados como 

derivados biossintéticos diretos de policetídeos aromáticos (BATISTA et al., 2017b). 

No entanto, embora tenham sido identificados e até isolados boa parte dessas 

substâncias, alguns desses intermediários ainda não foram isolados e caracterizados 

nessa planta, entre eles o suposto precursor 28 e meroterpenos 28’-30’. Muito 

provavelmente esses intermediários não são suficientemente acumulados para serem 

quantitativamente isoláveis, detectáveis ou até mesmo são instáveis demais (BATISTA 

JR et al., 2009).   

Trabalhos do nosso grupo de pesquisa empregando ferramentas transcriptoma e 

proteômica identificaram as prenil transferases difosfato de dimetilalila (DMAPP), 

difosfato de geranila (GPP) e α-tocoferol ciclase. Essas enzimas estão envolvidas na 

formação desses aneis benzopiranos, a partir do intermediário ácido orselínico (28) e 

das monoterpenos sintases na formação dos cromanos 70 e 71 (BATISTA et al., 2017b; 

LUO; YU; ZHOU, 2022). 

No entanto, tanto o acido orselínico (28), como o orcinol (28’) não foram 

identificados em P. obtusifolia (BATISTA JR et al., 2009). Vale ressaltar que a via do 

ácido orselínico envolve as PKSs do tipo I ou III, ambas comuns em plantas e fungos 

(GUTIERREZ et al., 2016; TAN; CLOMBURG; GONZALEZ, 2018). 

 

  



41 

 

Figura 14 - Rota de biossíntese de cromanos em P. obtusifolia a partir do intermediário 
ácido orselínico (28) via PKS do tipo I ou III.  
# policetídeo sintase (PKS); difosfato de dimetilalila (DMAPP); difosfato de geranila  
(GPP).  

 
 

 
Fonte: Próprio autor. 
 

Como já proposto por BATISTA et al. (2017), o ácido orselínico (28) pode ser 

oriundo de fungos endofíticos, visto que esses policetídeos aromáticos são metabólitos 

comuns desses microrganismos.  

  



42 

 

1.3. Fungos endofiticos de P. obtusifolia 

Os fungos endofíticos são microrganismos que habitam o interior de diferentes 

órgãos vegetais (raiz, caule, folha, frutas e sementes), mais especificamente nos 

espaços inter- e/ou intracelulares (RUIZ MOSTACERO et al., 2021). Todas as plantas 

possuem endófitos disseminados em seus tecidos constituindo um microecossistema, e 

boa parte deles, induzem o crescimento e a resistência sistêmica da planta hospedeira 

(DOMKA, AGNIESZKA MAŁGORZATA PIOTR; TURNAU, 2019; ROJAS-IDROGO; 

OLIVERA-MORANTE; PERÚ, 2020). Do ponto de vista evolutivo,  as interações fungo-

planta são resultado de anos de mutações e adaptabilidade desses seres heterólogos 

que desenvolveram o ‘‘compartilhamento’’ de processos metabólicos para absorção de 

nutrientes, crescimento, tolerância a estresses bióticos e abióticos, e proteção contra 

patógenos (ROJAS-IDROGO; OLIVERA-MORANTE; PERÚ, 2020; RUIZ MOSTACERO 

et al., 2021).  

Por outro lado, os fungos endofíticos são prolíficos e quando cultivados na 

ausência do metabolismo de planta tendem a produzir diferentes MSs. As cepas 

fúngicas podem crescer de forma sustentável em diferentes meios de cultura de 

laboratório produzindo mais ou novas substâncias do que cepas de origem não 

endofíticas (RUIZ MOSTACERO et al., 2021).   

Recentemente, diversos fungos endofíticos foram isolados de folhas de P. 

obtusifolia, com destaque para as cepas Diaporthe infecunda e Fusarium oxysporum 

(RUIZ MOSTACERO et al., 2021).  

Portanto, as espécies D. infecunda e F. oxysporum foram selecionadas para os 

estudos de dinâmica metabólica entre planta-fungo endofítico de forma a contribuir para 

a elucidação da via metabólica dos cromanos de P. obtusifolia. Como já mencionado, 

esses ascomicetos são conhecidos por produzirem e acumular inúmeras substâncias 

relacionadas com as vias PKSs, incluindo os policetídeos aromáticos.  

  



43 

 

1.3.1. Diaporthe infecunda 

As espécies do gênero Diaporthe (Diaporthaceae) pertencem à ordem 

Diaporthales e à classe Dothideomycetes (CHEPKIRUI; STADLER, 2017). Estima-se 

que mais de 860 espécies do gênero são capazes de colonizar diversos hospedeiros de 

plantas como oportunistas, e que várias espécies diferentes podem até concorrer  com 

outras espécies de gêneros diferentes no mesmo hospedeiro (GOMES et al., 2013). No 

entanto, algumas espécies de Diaporthe podem ser endófitos ou patógenos 

específicos, dependendo do hospedeiro, por exemplo o D. phaseolorum que é 

patogênico em Glycine max (soja), mas endofítico em Laguncularia racemosa 

(manguezal) (GOMES et al., 2013).  

As espécies de Diaporthe, incluindo seu estado assexuado, são classificadas e 

identificadas em relação ao hospedeiro específico vegetal (ROSSMAN; FARR; 

CASTLEBURY, 2007). No entanto, algumas espécies desse gênero podem alternar as 

formas sexuais de Diaporthe para Phomopsis ou vice versa. Além disso, essa 

alternancia de sexualidade tende a resultar na diversificação de biossintese e acúmulo 

de metabólitos secundários nos micélios fungicos (CHEPKIRUI; STADLER, 2017).  

Atualmente, poucas informações sobre espécies específicas de Diaporthe estão 

disponíveis e confiáveis, inclusive sobre o endófito D. infecunda isolado de P. 

obtusifolia (GOMES et al., 2013; RUIZ MOSTACERO et al., 2021). Apesar disso, 

diversas espécies de Diaporthe isoladas de planta e cultivadas em laboratórios são 

relatados como produtores de PKSs, e consequentemente policetídeos aromáticos 

(CHEPKIRUI; STADLER, 2017; GOMES et al., 2013). 

 

 

1.3.2. Fusarium oxysporum 

As espécies do gênero Fusarium (Nectriaceae) também possuem algumas 

particularidades, assim como as espécies do gênero Diaporthe, pertencem a um vasto 

grupo de ascomicetos patogênicos, endofíticos e sapróbios (CHEPKIRUI; STADLER, 

2017; WEI; WU, 2020).   

  



44 

 

Quase todas as espécies de Fusarium são patógenas de plantas e animais devido 

sua grande capacidade de produção de toxinas (GORDON, 2017; LUZ et al., 2017). No 

entanto, um pequeno grupo dessas espécies são tipicamente endofíticos e possuem 

variantes de mesma espécie denominados de ‘‘Formae Speciales’’, mas ainda pouco 

explorado (EDEL-HERMANN; LECOMTE, 2019).  

Dessa forma, o cultivo de espécie F. oxysporum extraído de uma planta 

hospedeira tende a produzir um perfil de metabólitos secundários específicos quando 

comparados com a mesma especie oriundo de outras plantas hospedeiras  (EDEL-

HERMANN; LECOMTE, 2019; JANGIR et al., 2021; WEI; WU, 2020). Outrossim, a 

espécie F. oxysporum possui uma variabilidade maior de acúmulo de policetídeos 

aromáticos em relação a espécie D. infecunda (HANSEN et al., 2015; SHARMA; 

MARQUES, 2018; WEI; WU, 2020). 

 

 

1.4. Dinâmica metabólica  

As plantas são organismos sésseis e para compensar o fato de não serem 

capazes de se locomover quando desafiadas por condições de crescimento 

desfavoráveis, ataque de pragas ou herbívoros, desenvolveram a sua sobrevivência 

frente à adaptabilidade ao estresse e à dinâmica biosintética de metabólitos 

secundários (KATO; FURLAN, 2007; KNUDSEN et al., 2018).  

Em termos evolutivos, as plantas desenvolveram plasticidade metabólica com 

capacidade de síntese, sob demanda, de uma infinidade de fitoquímicos para 

responder especificamente aos desafios que surgem durante a ontogenia das plantas 

(KNUDSEN et al., 2018). 

No caso de P. obtusifolia, poucos estudos foram realizados sobre a sua dinâmica 

metabólica. Dentre eles, são relatados a variabilidade de produção e acúmulo de 

pigmentos vermelhos, verdes, azuis em folhas de acordo com a quantidade de 

luminosidade recebida, sendo que, em condições de baixa luminosidade, a 

concentração de clorofila, nitrogênio e fósforo tendem a ser maiores (GARCIA-

CAPARRÓS et al., 2018). De certo modo, essa dinâmica está fortemente associada 

com a via dos isoprenóides e com o metabolísmo ácido das crassuláceas conforme 

discutido anteriormente (Tópico 1.2) (BATISTA et al., 2017b) 



45 

 

Como já mencionado, não há indícios de vias biossintéticas do ácido orselínico em 

plantas (BATISTA et al., 2017b; GUTIERREZ et al., 2016). Nesse contexto, o estudo 

metabolômico dos fungos endofíticos de P. obtsifolia pode auxiliar na descoberta da 

origem da via do ácido orselínico com base nas evidências de acúmulo dos policetídeos 

aromáticos existentes em espécies do gênero Diaporthe e Fusarium. (CHEPKIRUI; 

STADLER, 2017; HANSEN et al., 2015; WEI; WU, 2020). 

 Assim, o estudo metabolômico das cepas D. infecunda e F. oxysporum isoladas 

de P. obtusifolia pode nos fornecer informações valiosas sobre a origem do ácido 

orselínico (28) e/ou orcinol (28’). No entanto vale ressaltar que uma vez que o 

metabolismo fúngico está intimamente relacionado com o estado de crescimento e a 

forma de desenvolvimento do microrganismo, o acúmulo e a produção de MSs pode 

variar ao longo do tempo. (TRIASTUTI et al., 2021).   



97 

 

5. Conclusão  

O presente trabalho teve como principal foco contribuir com a proposta de 

que o precursor ácido orselínico envolvido na rota biossintética dos cromanos 

em Peperomia obtusifolia, é oriundo de fungos endofíticos uma vez que a via 

metabólica nesses microrganismos que ainda não foi descrita em espécies de 

plantas.  

Nosso grupo de pesquisa desenvolveu estudos proteômicos e 

transcriptômicos (BATISTA et al., 2017a, 2017b; BATISTA JR et al., 2009; 

FINATO et al., 2018; KATO; FURLAN, 2007; RUIZ MOSTACERO et al., 2019; 

SOUZA et al., 2019) que corroboram nessa proposta. Desta forma, os endófitos 

de P. obtusifolia, Diaporthe infecunda e Fusarium oxysporum, foram 

investigados quanto ao seu perfil metabólico, por análises de UPLC-ESI-QTOF-

MS e processamento de dados de MS para anotação e estudo da composição 

dos policetídeos. Após estudos cromatográficos, acoplados a espectrometria 

de massas, apenas F. oxysporum apresentou perfil metabólico aderente a 

biossíntese de policetídeos aromáticos, diretamente relacionados com a via do 

ácido orselínico. Dentre os metabólitos detectados, a bicaverina, marcador 

biossintético dessa cepa e resultante da PKS4, que é uma policetídeo sintase 

relacionada corroborou o possível acúmulo do ácido orselínico em F. 

oxysporum. 

A realização do planejamento experimental composto central rotacional 

de cultivo do F. oxysporum, em diferentes temperaturas e tempos de 

crescimento, permitiu analisar a composição química dos extratos com maior 

amplitude e acurácia. Tendo como foco a detecção do ácido orselínico, 

análises por HPLC-DAD e uso de padrão comercial para quantificação, 

mostrou a presença desse metabólito chave. As melhores condições para a 

detecção do ácido orselínico nos extratos, centraram especialmente na sua 

pré-concentração, empregando extração de fase sólida.  Os teores de ácido 

orselínico, foram determinados nas seguintes condições de cultivo: tempo de 

9,6 dias e temperatura de 26,8 °C. Além disso, os extratos foram avaliados por 

HPLC-ESI-QTOF-MS para aquisição de mais dados de MS e submetidos ao 

sistemas de anotações do UNIFI, métodos in silico de anotações da plataforma 

GNPS e método de acesso de base de dados online KEGG do software 



98 

 

MZmine2 para anotações de metabólitos, destacando-se as micotoxinas da via 

dos zearalenóis e zearalenonas, tetraidroxinaftalenos e ésteres de ácido 

orselínico. 

A condição ótima de cultivo  de F. oxysporum  permitiu obter extratos 

brutos menos complexos. No método proposto de HPLC-DAD, o extrato foi 

submetido à pré-concentração de fase sólida seguido de avaliação de 

estabilidade no período de 24 horas o que foi constatado um aumento 

significativo do teor de ácido orselínico de 0,0048% para 0,0078%, 

correspondentes às concentrações de 24.10-5 mg.mL-1 e 39.10-5 mg.mL-1. 

Embora essas concentrações ainda tenham se mostrado baixas, na ordem de 

ppm, foi finalmente possível obter o espectro de MS/MS pela análise por 

UPLC-ESI-TOF-MS do extrato de cultivo otimizado correspondente ao mesmo 

padrão de fragmentação do espectro do padrão comercial ácido orselínico no 

modo ESI-(-). 

Por fim, os resultados apresentados e discutidos neste trabalho reforçam 

a presença do ácido orselínico, proveniente do F. oxysporum, como possível 

fonte heteróloga no metabolismo de P. obtusifolia, corroborando assim os 

estudos proteômicos e transcriptômicos previamente desenvolvidos  (BATISTA 

et al., 2017a, 2017b; BATISTA JR et al., 2009; FINATO et al., 2018; KATO; 

FURLAN, 2007; RUIZ MOSTACERO et al., 2019; SOUZA et al., 2019). Nesse 

sentido, ressalta-se a importância também do estudo dos demais policetídeos 

aromáticos e suas PKSs relacionadas, pois o ácido orselínico pode ser também 

intermediário ou subproduto de diferentes PKSs.  

Assim, o nosso grupo de pesquisa avançou na proposta de interação 

mutualista  para biossintetizar os cromanos de Peperomia obtusifolia, cuja 

relação interespecífica deve ser bastante harmônica como a natureza e seu 

papel na vida humana. 

  



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