Identificação e determinação de atividades biológicas de metabólitos secundários e inibidores de tripsina de folhas e ramos de Jacaranda rugosa e caule de Pilosocereus gounellei

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: ROCHA FILHO, Cláudio Alberto Alves da
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso embargado
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
UFPE
Brasil
Programa de Pos Graduacao em Ciencias Biologicas
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/36133
Resumo: Inibidores de protease de natureza proteica são descritos como agentes antimicrobianos e metabólitos secundários de plantas são apontados como agentes antioxidantes e anti-inflamatórios. A Caatinga é um bioma exclusivamente brasileiro e grande parte do seu patrimônio biológico não é encontrada em nenhum outro lugar do mundo. Para a realização do presente trabalho, duas plantas da Caatinga foram selecionadas com o intuito de explorar suas potencialidades farmacológicas: Pilosocereus gounellei (xiquexique) e Jacaranda rugosa (pindaíba do cerrado). A presente tese teve como objetivos isolar, caracterizar e avaliar a atividade antimicrobiana de inibidores de tripsina do caule de P. gounellei (PgTI) e de ramos de J. rugosa (JrTI). Extratos metanólicos de ramos e folhas de J. rugosa foram também estudados quanto à presença de metabólitos secundários e atividades antimicrobiana, antioxidante e anti-inflamatória. PgTI foi isolado a partir do extrato salino do caule de P. gounellei por cromatografia de gel filtração (Sephadex G-100) seguida de cromatografia de troca iônica (DEAE). Esse inibidor é uma proteína de massa molecular de 37,1 kDa e ponto isoelétrico 5,88, cuja atividade inibidora de tripsina foi resistente ao aquecimento até 50 ºC. PgTI inibiu o crescimento de Escherichia coli, Enterococcus faecalis, Micrococcus luteus, Pseudomonas aeruginosa, Serratia sp., Staphylococcus aureus e Staphylococcus saprophyticus (concentração mínima inibitória, CMI: 37,5 a 150 μg/mL), sendo bactericida somente para E. coli (concentração mínima bactericida, CMB: 75 μg/mL). JrTI foi purificado a partir do extrato salino de ramos de J. rugosa por fracionamento com sulfato de amônio seguido de cromatografia de afinidade em coluna de Tripsina-Agarose. A massa molecular nativa de JrTI é de 27 kDa e sua atividade inibidora de tripsina foi fortemente reduzida quando incubado a 50 ºC. A atividade inibidora de tripsina de JrTI foi em máxima em pH 10,0 e reduzida em pH ácido. JrTI apresentou atividade antimicrobiana somente contra Candida krusei (CMI: 150 μg/mL), não sendo fungicida. JrTI causou danos à permeabilidade da parede celular do fungo. Os extratos etanólicos de folhas e ramos de J. rugosa continham flavonoides e esteroides. Foi detectada a presença de rutina no extrato de folhas e de rutina, quercetina e hiperosídeo no extrato de ramos. Adicionalmente, foi identificada a presença de fenilpropanoides nos extratos. O extrato de folhas apresentou atividade bacteriostática contra E.coli (CMI: 10 mg/mL) e Streptococcus pyogenes (CMI: 20 mg/mL). Já o extrato de ramos inibiu o crescimento de E. coli (CMI: 5 mg/mL). Os extratos foram ativos contra os radicais livres DPPH (IC50 de 17,04 e 9,37 μg/mL para ramos e folhas, respectivamente) e ABTS+ (IC50 de 16,39 e 9,10 μg/mL para ramos e folhas, respectivamente). No teste de peritonite induzida por carragenina, nenhuma morte e alterações em parâmetros fisiológicos, bioquímicos e hematológicos foram detectadas. Ainda no mesmo teste, os extratos (200 mg/kg, via oral) reduziram significativamente a migração celular de leucócitos para o exsudato peritoneal. Em conclusão, os resultados obtidos valorizam as espécies P. gounellei e J. rugosa como fontes de recursos farmacológicos de origem natural.
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spelling Identificação e determinação de atividades biológicas de metabólitos secundários e inibidores de tripsina de folhas e ramos de Jacaranda rugosa e caule de Pilosocereus gounelleiJacaranda rugosaPilosocereus gounelleiAtividade antimicrobianaInibidores de protease de natureza proteica são descritos como agentes antimicrobianos e metabólitos secundários de plantas são apontados como agentes antioxidantes e anti-inflamatórios. A Caatinga é um bioma exclusivamente brasileiro e grande parte do seu patrimônio biológico não é encontrada em nenhum outro lugar do mundo. Para a realização do presente trabalho, duas plantas da Caatinga foram selecionadas com o intuito de explorar suas potencialidades farmacológicas: Pilosocereus gounellei (xiquexique) e Jacaranda rugosa (pindaíba do cerrado). A presente tese teve como objetivos isolar, caracterizar e avaliar a atividade antimicrobiana de inibidores de tripsina do caule de P. gounellei (PgTI) e de ramos de J. rugosa (JrTI). Extratos metanólicos de ramos e folhas de J. rugosa foram também estudados quanto à presença de metabólitos secundários e atividades antimicrobiana, antioxidante e anti-inflamatória. PgTI foi isolado a partir do extrato salino do caule de P. gounellei por cromatografia de gel filtração (Sephadex G-100) seguida de cromatografia de troca iônica (DEAE). Esse inibidor é uma proteína de massa molecular de 37,1 kDa e ponto isoelétrico 5,88, cuja atividade inibidora de tripsina foi resistente ao aquecimento até 50 ºC. PgTI inibiu o crescimento de Escherichia coli, Enterococcus faecalis, Micrococcus luteus, Pseudomonas aeruginosa, Serratia sp., Staphylococcus aureus e Staphylococcus saprophyticus (concentração mínima inibitória, CMI: 37,5 a 150 μg/mL), sendo bactericida somente para E. coli (concentração mínima bactericida, CMB: 75 μg/mL). JrTI foi purificado a partir do extrato salino de ramos de J. rugosa por fracionamento com sulfato de amônio seguido de cromatografia de afinidade em coluna de Tripsina-Agarose. A massa molecular nativa de JrTI é de 27 kDa e sua atividade inibidora de tripsina foi fortemente reduzida quando incubado a 50 ºC. A atividade inibidora de tripsina de JrTI foi em máxima em pH 10,0 e reduzida em pH ácido. JrTI apresentou atividade antimicrobiana somente contra Candida krusei (CMI: 150 μg/mL), não sendo fungicida. JrTI causou danos à permeabilidade da parede celular do fungo. Os extratos etanólicos de folhas e ramos de J. rugosa continham flavonoides e esteroides. Foi detectada a presença de rutina no extrato de folhas e de rutina, quercetina e hiperosídeo no extrato de ramos. Adicionalmente, foi identificada a presença de fenilpropanoides nos extratos. O extrato de folhas apresentou atividade bacteriostática contra E.coli (CMI: 10 mg/mL) e Streptococcus pyogenes (CMI: 20 mg/mL). Já o extrato de ramos inibiu o crescimento de E. coli (CMI: 5 mg/mL). Os extratos foram ativos contra os radicais livres DPPH (IC50 de 17,04 e 9,37 μg/mL para ramos e folhas, respectivamente) e ABTS+ (IC50 de 16,39 e 9,10 μg/mL para ramos e folhas, respectivamente). No teste de peritonite induzida por carragenina, nenhuma morte e alterações em parâmetros fisiológicos, bioquímicos e hematológicos foram detectadas. Ainda no mesmo teste, os extratos (200 mg/kg, via oral) reduziram significativamente a migração celular de leucócitos para o exsudato peritoneal. Em conclusão, os resultados obtidos valorizam as espécies P. gounellei e J. rugosa como fontes de recursos farmacológicos de origem natural.FACEPEProteinaceous protease inhibitors are described as antimicrobial agents and plant secondary metabolites are designated as antioxidants and anti-inflammatory agents. The Caatinga is an exclusively Brazilian biome and much of its biological patrimony is not found anywhere else in the world. For the accomplishment of the present work, two Caatinga plants were selected with the purpose of exploring their pharmacological potentials: Pilosocereus gounellei (xiquexique) and Jacaranda rugosa (pindaíba do cerrado). The aim of the present thesis was to isolate, characterize and evaluate the antimicrobial activity of trypsin inhibitors from P. gounellei stem (PgTI) and J. rugosa (JrTI) branches. Ethanolic extracts of branches and leaves of J. rugosa were also studied for the presence of secondary metabolites and antimicrobial, antioxidant and anti-inflammatory activities. PgTI was isolated from the saline extract of P. gounellei stem by gel filtration chromatography (Sephadex G-100) followed by ion exchange chromatography (DEAE). This inhibitor is a protein with a molecular mass of 37.1 kDa and isoelectric point 5.88, whose trypsin inhibitory activity was resistant to heating to 50 °C. PgTI inhibited the growth of Escherichia coli, Enterococcus faecalis, Micrococcus luteus, Pseudomonas aeruginosa, Serratia sp., Staphylococcus aureus and Staphylococcus saprophyticus (minimal inhibitory concentration, MIC: 37.5 to 150 μg/mL), being bactericidal only for E. coli (minimum bactericidal concentration, CMB: 75 μg/mL). JrTI was purified from the J. rugosa branches extract by fractionation with ammonium sulfate followed by affinity chromatography on a Trypsin-Agarose column. The native molecular mass of JrTI is 27 kDa and its trypsin inhibitory activity was strongly reduced when incubated at 50 °C. The trypsin inhibitory activity of JrTI was maximal at pH 10.0 and reduced at acidic pH. JrTI showed antimicrobial activity only against Candida krusei (MIC: 150 μg/mL), and it was not fungicide. JrTI caused damage to the cell wall permeability of the fungus. The ethanolic extracts of leaves and branches of J. rugosa contained flavonoids and steroids. The presence of rutin in leaf extract and rutin, quercetin and hyperoside in the extract of branches was detected. Additionally, the presence of phenylpropanoids in the extracts was identified. Leaf extract presented bacteriostatic activity against E. coli (MIC: 10 mg/mL) and Streptococcus pyogenes (MIC: 20 mg/mL). The extract of branches inhibited E. coli growth (MIC: 5 mg/mL). The extracts were active against the free radicals DPPH (IC50 of 17.04 and 9.37 μg/mL for branches and leaves, respectively) and ABTS+ (IC50 of 16.39 and 9.10 μg/mL for branches and leaves, respectively). In carrageenan-induced peritonitis test, no deaths and changes in physiological, biochemical and hematological parameters were detected. Still on the same test, the extracts (200 mg/kg, oral route) significantly reduced the cellular migration of leukocytes to the peritoneal exudate. In conclusion, the results value the species P. gounellei and J. rugosa as sources of pharmacological resources of natural origin.Universidade Federal de PernambucoUFPEBrasilPrograma de Pos Graduacao em Ciencias BiologicasPAIVA, Patrícia Maria GuedesNAPOLEÃO, Thiago Henriquehttp://lattes.cnpq.br/7837757872232941http://lattes.cnpq.br/2885145995086459http://lattes.cnpq.br/0869167120016962ROCHA FILHO, Cláudio Alberto Alves da2020-01-23T14:19:51Z2020-01-23T14:19:51Z2019-02-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfRocha Filho, Cláudio Alberto Alves da. Identificação e determinação de atividades biológicas de metabólitos secundários e inibidores de tripsina de folhas e ramos de Jacaranda rugosa e caule de Pilosocereus gounellei. 2019.Tese (Doutorado em Ciências Biológicas) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2019.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/36133porAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPE2020-01-24T05:13:38Zoai:repositorio.ufpe.br:123456789/36133Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212020-01-24T05:13:38Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false
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