Bioprospecção de metabólitos secundários bioativos de fungos endofíticos associados à Carapichea ipecacuanha (Rubiaceae).

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Azevedo, Rafaela Nogueira de
Orientador(a): Rosa, Luiz Henrique, Ferreira, Mariana Costa
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Metabolismo microbiano
Ipecacuanha
Metabólitos
Herbicidas
Link de acesso: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/12297
Resumo: Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa de Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
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Entre as DTNs, a leishmaniose visceral e a doença de chagas são as mais preocupantes, além da dengue e a malária que vêm aumentando suas incidências ao longo das décadas. A descoberta de novos metabólitos bioativos tem se tornado um foco de estudo na busca de métodos mais eficientes para a prevenção, controle e tratamento destas enfermidades tropicais. Além da busca de novos fármacos para uso na medicina, as moléculas bioativas também podem ser estudadas como novos herbicidas naturais para uso na agricultura, e, por isso, representam uma alternativa para a substituição dos herbicidas sintéticos tóxicos para o homem e animais e de difícil degradação no meio ambiente. Fungos endofíticos, aqueles que residem assintomaticamente no interior dos tecidos vegetais por pelo menos um período do seu ciclo de vida, são potenciais produtores de metabólitos bioativos de interesse econômico, os quais podem ser empregados tanto na medicina quanto na agricultura. Estes fungos desempenham papéis ecológicos e fisiológicos na interação com suas plantas hospedeiras, garantido vantagens evolutivas tanto para a comunidade vegetal quanto para sua própria sobrevivência. Entre as plantas alvo para estudos de fungos endofíticos, as medicinais são consideradas um promissor reservatório de endofíticos produtores de moléculas bioativas. Plantas com histórico etnobotânico também são potenciais hospedeiras de fungos endofíticos bioativos. Carapichea ipecacuanha (Brot.) L. Andersson (Rubiaceae), encontrada nas florestas tropicais da América do Sul, é uma planta medicinal com propriedades eméticas e amebicidas e, por isso, um alvo promissor para o estudo de sua comunidade de fungos endofíticos. A partir do exposto acima, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o potencial dos fungos endofíticos associados à C. ipecacuanha como fonte de metabólitos secundários ativos contra os parasitas causadores das DTNs Trypanosoma cruzi (doença de Chagas), Leishmania amazonensis (leishmaniose) e vírus da Dengue sorotipo 2. Os fungos endofíticos de C. ipecacuanha também foram avaliados quanto à capacidade de produzir substâncias herbicidas com potencial uso na agricultura. Extratos diclorometânicos foram produzidos a partir do cultivo em fermentação sólida de 275 isolados de fungos endofíticos obtidos a partir das folhas, caule e raízes de C. ipecacuanha, os quais foram avaliados nos diferentes ensaios biológicos. Dentre os extratos fúngicos testados, 10 (3,62%) apresentaram atividade herbicida, 4 (1,45%) apresentaram atividade contra T. cruzi, um (0,36%) apresentou atividade frente a L. amazonensis e nenhum extrato apresentou atividade contra o vírus da Dengue sorotipo 2. Os isolados bioativos foram identificados por meio do sequenciamento da região transcrita interna ITS-5.8S da região do gene do rRNA. Dos 15 isolados que apresentaram atividade biológica, nove foram identificados como pertencentes aos gêneros Colletotrichum (4 isolados), Diaporthe (3), Leptobacillium (1) Calonectria (1). Dois isolados foram identificados como Trichoderma caerulescens e Trichoderma spirale. O táxon UFMGCB 15290 apresentou promissora atividade de inibição do crescimento da L. amazonensis (IC50 = 0,3783 mg mL-1 ). Leptobacillium sp. UFMGCB 15183 apresentou atividade tripanocida e representa o primeiro relato desta atividade em fungos endofíticos destes gêneros. Duas frações do extrato de Diaporthe sp. UFMGCB 15138 apresentaram potencial atividade contra T. cruzi (inibição de 100 e 91,55%) e a partir das análises desreplicativas das frações ativas foi identificado um dímero de xantonas como o possível responsável pela bioatividade. Entre os fungos que exibiram atividade herbicida, os extratos de UFMGCB 15027 e Colletotrichum sp. UFMGCB 15029 foram capazes de inibir em 100% a germinação das sementes de Lactuca sativa. O presente trabalho também relatou pela primeira vez atividade herbicida relacionada ao gênero Calonectria. Os resultados obtidos neste estudo demonstram que a planta C. ipecacuanha é um reservatório natural de fungos endofíticos produtores de substâncias bioativas, em especial aquelas capazes de atuar contra agentes causadores de DTNs e também com atividades herbicidas e, por isso, podem ser considerados bons candidatos para estudos químicos mais detalhados para isolamento das substâncias ativas capazes de controlar DTNs e herbicidas para uso na agricultura.Neglected tropical diseases (NTDs) are caused by different infectious agents that can affect billions of people in the tropical regions of the planet. Among NTDs, visceral leishmaniasis and chagas disease are the most worrying, in addition to dengue and malaria, which has been increasing its incidence over the decades. The discovery of new bioactive metabolites has become a focus of study in the search for more efficient methods for the prevention, control and treatment of these tropical diseases. In addition to the search for new drugs for use in medicine, bioactive molecules can also be studied as new natural herbicides for use in agriculture, and therefore represent an alternative for the replacement of toxic synthetic herbicides to man, animals and of difficult degradation in the environment. Endophytic fungi, those residing asymptomatically inside plant tissues for at least one period of their life cycle, are potential producers of bioactive metabolites of economic interest, which can be used in medicine and agriculture. They play important ecological and physiological roles in the interaction with their host plants, ensuring evolutionary advantages both for the plant community as for its own survival. Among the target plants for studies of endophytic fungi, medicinal plants are considered a promising reservoir of endophytic producers os bioactive molecule. Plants with an ethnobotanical history are also potential hosts for bioactive endophytic fungi. Carapichea ipecacuanha (Brot.) L. Andersson (Rubiaceae), found in the tropical forests in South America, is a medicinal plant with emetic and amoebicidal properties and, therefore, a promising target for the study of its endophytic fungi community. Based on the above, this study evaluate the potential of the endophytic fungi associated with C. ipecacuanha as a source of active secondary metabolites against the parasites that cause NTDs, Trypanosoma cruzi (Chagas disease), Leishmania amazonensis (leishmaniasis) and Dengue virus serotype 2. The endophytic fungi of C. ipecacuanha were also evaluated for the ability to produce herbicidal substances with potential use in agriculture. Dichloromethane extracts were produced from the solid fermentation culture of 275 isolates of endophytic fungi obtained from leaves, stem and roots of C. ipecacuanha, which were evaluated in different biological tests. Among the tested fungal extracts, 10 (3.62%) showed herbicidal activity, 4 (1.45%) showed activity against T. cruzi and 1 (0.36%) against L. amazonensis. The bioactive isolates were identified by sequencing the ITS- 5.8S internal transcribed region of the rRNA gene region. Of the 15 isolates that showed biological activity, nine were identified as belonging to the genera Colletotrichum (4 isolates), Diaporthe (3), Leptobacillium (1 ) Calonectria (1). Two isolates were identified as Trichoderma caerulescens and Trichoderma spirale. Taxon UFMGCB15290 showed promising growth inhibiting activity of L. amazonensis with an (IC50 = 0.3783 mg mL-1 ). Leptobacillium sp. UFMGCB15183 presented trypanosomicidal activity and represents the first report of this activity in endophytic fungi of these genera. Two fractions of the extract of Diaporthe sp. UFMGCB 138 showed potential activity against T. cruzi (100 and 91,55% inhibition) and from the dereplicative analyses of the active fractions, a xanthone dimer was identified as the possible responsible for bioactivity. Among the fungi that exhibited herbicidal activity, extracts from UFMGCB 15027 and Colletotrichum. sp UFMGCB 15029 were able to 100% inhibit the germination of Lactuca sativa seeds. The present work also reported for the first time herbicidal activity related to the genus Calonectria. The results obtained in this study demonstrate that the plant C. ipecacuanha is a natural reservoir of endophytic fungi that produce bioactive substances, especially those capable of acting against agents that cause NTDs and also with herbicidal activities and, therefore, they can be considered good candidates for more detailed chemical studies for the isolation of active substances capable of controlling NTDs and herbicides for use in agriculture.Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 27/05/2020 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.info:eu-repo/semantics/openAccessMetabolismo microbianoIpecacuanhaMetabólitosHerbicidasBioprospecção de metabólitos secundários bioativos de fungos endofíticos associados à Carapichea ipecacuanha (Rubiaceae).info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFOPinstname:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)instacron:UFOPLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8924http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/12297/5/license.txt62604f8d955274beb56c80ce1ee5dcaeMD55CC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; charset=utf-849http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/12297/2/license_url4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2fMD52license_textlicense_texttext/html; charset=utf-80http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/12297/3/license_textd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD53license_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-80http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/12297/4/license_rdfd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD54ORIGINALDISSERTAÇÃO_BioprospecçãoMetabólitosSecundários.pdfDISSERTAÇÃO_BioprospecçãoMetabólitosSecundários.pdfapplication/pdf2748790http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/12297/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O_Bioprospec%c3%a7%c3%a3oMetab%c3%b3litosSecund%c3%a1rios.pdf705738562b3e44e661a9b9cdc6daaf8cMD51123456789/122972020-06-03 14:32:16.171oai:localhost: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ório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufop.br/oai/requestrepositorio@ufop.edu.bropendoar:32332020-06-03T18:32:16Repositório Institucional da UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)false
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