Potencial fotoprotetor de extratos e substâncias isoladas de fungos endofíticos da alga marinha vermelha Bostrychia radicans e de algas originárias da Antártica

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2016
Autor(a) principal: Renata Spagolla Napoleão Tavares
Orientador(a): Lorena Rigo Gaspar Cordeiro
Banca de defesa: Sérgio Ricardo Ambrosio, Kamilla Swiech Antonietto
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade de São Paulo
Programa de Pós-Graduação: Ciências Farmacêuticas
Departamento: Não Informado pela instituição
País: BR
Link de acesso: https://doi.org/10.11606/D.60.2016.tde-17062016-161006
Resumo: A necessidade de proteger a pele contra os raios ultravioleta (UV) é imprescindível, tendo em vista os efeitos deletérios gerados pelos mesmos. Compostos convencionais com atividade fotoprotetora sofrem interações, instabilidade e em sua maioria protegem contra os raios UVB. Poucos compostos apresentam proteção contra os raios UVA. No ambiente marinho, como nas algas marinhas, adversidades do ambiente relacionadas, principalmente, a exposição solar, aumentam as defesas naturais contra os raios UV por meio da produção de metabólitos secundários que podem absorver/refletir os raios solares, ou agir como antioxidantes. Tais moléculas podem ser produzidas pelas próprias algas ou pelos fungos endofíticos associados a elas. Assim, o presente estudo tem como objetivo investigar o potencial fotoprotetor de extratos, frações e substâncias isoladas dos fungos endofíticos Xylaria sp e Annulohypoxylon stygium, associados à alga vermelha Bostrychia radicans. Bem como de quatro espécies de algas da Antártica, Palmaria decipiens, Monostroma hariotii, Desmarestia anceps e a Gigartina skottsbergii. As algas da Antártica foram disponibilizadas pelo grupo do Prof. Dr. Pio Colepicolo Neto do IQ-USP e o cultivo dos fungos, a extração e o isolamento foram desenvolvidos em parceria com o Laboratório de Química Orgânica do Ambiente Marinho - NPPNS da FCFRP-USP. Os extratos e frações obtidos foram submetidos à análise dos espectros de absorção no UV e à fotodegradação. A seguir, os extratos e frações mais promissoras foram submetidos à avaliação da fototoxicidade em cultura de fibroblastos 3T3 para a determinação da viabilidade celular na presença e ausência da radiação, de acordo com o protocolo OECD TG 432. O fungo A. stygium apresentou frações com absorção no UVB, duas subfrações se mostraram não cito/fototóxicas e são provenientes de frações fotoestáveis. Destas subfrações, duas substâncias, ambas inéditas, foram isoladas e elucidadas por RMN H1, 1D, 2D, IV, ESI, e estas foram consideradas potenciais ativos para fotoproteção no UVB. O fungo Xylaria sp apresentou frações com absorção na região do UV, porém apenas uma, com absorção no UVB se mostrou fotoestável. Esta mesma fração foi considerada cito e fototóxica. Não foi possível identificar as duas substâncias isoladas pela baixa massa. Entretanto, um metabólito já isolado dessa linhagem anteriormente, o ácido gentísico, foi considerado não fototóxico, devendo ser melhor investigado quanto ao seu potencial como filtro biológico. Quanto às macroalgas antárticas, três espécies apresentaram absorção no UV. Apesar de a maioria dos extratos terem sido considerados fotoinstáveis, o extrato da alga D. anceps, de maior rendimento, apresentou frações com ampla absorção no UVA/VIS, no entanto elevada citotoxicidade. Desta fração foi isolada e identificada a fucoxantina (RMN H1 1D e 2D, ESI), um carotenoide marinho que apresentou potencial fototóxico no modelo monocamadas, mas não foi considerada citotóxica. Sendo assim, este pode ser considerado um promissor candidato a ativo cosmético, pelas suas propriedades antioxidantes e de filtro biológico, pois devido a sua alta massa molecular, 658.90 g/mol, pode-se inferir baixa permeação nas camadas viáveis da pele e ausência de fototoxicidade in vivo. Nesse sentido, novos estudos em modelo de pele 3D deverão ser realizados a fim de se comprovar a segurança de uso tópico da fucoxantina. As espécies também devem ser investigadas para outras atividades biológicas uma vez que este material pertence a uma região pouco estudada e estas podem apresentar potencial para os mais diversos empregos farmacológicos ou cosméticos.
id USP_7a4cbb8e5debd6ac75f2222f6eaf4ccb
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-17062016-161006
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str
spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis Potencial fotoprotetor de extratos e substâncias isoladas de fungos endofíticos da alga marinha vermelha Bostrychia radicans e de algas originárias da Antártica Photoprotective potential of extracts and isolated compounds from endophytic fungi of red marine alga Bostrychia radicans and algae originating from Antarctica 2016-04-14Lorena Rigo Gaspar CordeiroSérgio Ricardo AmbrosioKamilla Swiech AntoniettoRenata Spagolla Napoleão TavaresUniversidade de São PauloCiências FarmacêuticasUSPBR Annulohypoxylon stygium Annulohypoxylon stygium Antarctic seaweed biological UV-filter filtro solar biológico fototoxicidade Macroalgas da Antártica phototoxicity safety. segurança. Xylaria sp. Xylaria sp. A necessidade de proteger a pele contra os raios ultravioleta (UV) é imprescindível, tendo em vista os efeitos deletérios gerados pelos mesmos. Compostos convencionais com atividade fotoprotetora sofrem interações, instabilidade e em sua maioria protegem contra os raios UVB. Poucos compostos apresentam proteção contra os raios UVA. No ambiente marinho, como nas algas marinhas, adversidades do ambiente relacionadas, principalmente, a exposição solar, aumentam as defesas naturais contra os raios UV por meio da produção de metabólitos secundários que podem absorver/refletir os raios solares, ou agir como antioxidantes. Tais moléculas podem ser produzidas pelas próprias algas ou pelos fungos endofíticos associados a elas. Assim, o presente estudo tem como objetivo investigar o potencial fotoprotetor de extratos, frações e substâncias isoladas dos fungos endofíticos Xylaria sp e Annulohypoxylon stygium, associados à alga vermelha Bostrychia radicans. Bem como de quatro espécies de algas da Antártica, Palmaria decipiens, Monostroma hariotii, Desmarestia anceps e a Gigartina skottsbergii. As algas da Antártica foram disponibilizadas pelo grupo do Prof. Dr. Pio Colepicolo Neto do IQ-USP e o cultivo dos fungos, a extração e o isolamento foram desenvolvidos em parceria com o Laboratório de Química Orgânica do Ambiente Marinho - NPPNS da FCFRP-USP. Os extratos e frações obtidos foram submetidos à análise dos espectros de absorção no UV e à fotodegradação. A seguir, os extratos e frações mais promissoras foram submetidos à avaliação da fototoxicidade em cultura de fibroblastos 3T3 para a determinação da viabilidade celular na presença e ausência da radiação, de acordo com o protocolo OECD TG 432. O fungo A. stygium apresentou frações com absorção no UVB, duas subfrações se mostraram não cito/fototóxicas e são provenientes de frações fotoestáveis. Destas subfrações, duas substâncias, ambas inéditas, foram isoladas e elucidadas por RMN H1, 1D, 2D, IV, ESI, e estas foram consideradas potenciais ativos para fotoproteção no UVB. O fungo Xylaria sp apresentou frações com absorção na região do UV, porém apenas uma, com absorção no UVB se mostrou fotoestável. Esta mesma fração foi considerada cito e fototóxica. Não foi possível identificar as duas substâncias isoladas pela baixa massa. Entretanto, um metabólito já isolado dessa linhagem anteriormente, o ácido gentísico, foi considerado não fototóxico, devendo ser melhor investigado quanto ao seu potencial como filtro biológico. Quanto às macroalgas antárticas, três espécies apresentaram absorção no UV. Apesar de a maioria dos extratos terem sido considerados fotoinstáveis, o extrato da alga D. anceps, de maior rendimento, apresentou frações com ampla absorção no UVA/VIS, no entanto elevada citotoxicidade. Desta fração foi isolada e identificada a fucoxantina (RMN H1 1D e 2D, ESI), um carotenoide marinho que apresentou potencial fototóxico no modelo monocamadas, mas não foi considerada citotóxica. Sendo assim, este pode ser considerado um promissor candidato a ativo cosmético, pelas suas propriedades antioxidantes e de filtro biológico, pois devido a sua alta massa molecular, 658.90 g/mol, pode-se inferir baixa permeação nas camadas viáveis da pele e ausência de fototoxicidade in vivo. Nesse sentido, novos estudos em modelo de pele 3D deverão ser realizados a fim de se comprovar a segurança de uso tópico da fucoxantina. As espécies também devem ser investigadas para outras atividades biológicas uma vez que este material pertence a uma região pouco estudada e estas podem apresentar potencial para os mais diversos empregos farmacológicos ou cosméticos. The need to protect the skin against ultraviolet (UV) radiation is essential, due to the deleterious effects caused by them. Conventional UV-filters undergo chemical interactions, instability and mostly protect against UVB rays. Few compounds have protection against UVA rays. In the marine environment, especially in marine algae, adversities, mainly related to sun exposure, increases the natural defenses against UV radiation through the production of secondary metabolites that can absorb/reflect the UV radiation, or even act as antioxidants. Such molecules may be produced by algae themselves or by the endophytic fungi associated with them. The present study aims to investigate the potential of new sunscreen extracts, fractions and isolated compounds from endophytic fungi Xylaria sp and Annulohypoxylon stygium, associated with red algae Bostrychia radicans, and four species of algae from Antarctica: Palmaria decipiens, Monostroma hariotii, Desmarestia anceps and Gigartina skottsbergii. The algae material from Antarctica were given by the group of Prof. Dr. Pio Colepicolo Neto, IQ-USP, and the fungi cultivation, extractions and the compounds isolation were obtained in partnership with the Laboratory of Organic Chemistry of the Marine Environment - NPPNS of FCFRP-USP. The extracts and fractions obtained were submitted to analysis of the absorption spectra in the UV and to photodegradation. After that, the most promising extracts and fractions were submitted to the assessment of phototoxicity in 3T3 fibroblasts in culture for determination of cell viability in the presence and absence of radiation, in accordance with the OECD TG 432 protocol. The fungus A. stygium showed fractions with UVB absorption, from there were isolated two novel compounds and had the structure elucidated (RMN H1 1D/2D; IV; ESI). These compounds were considered potential ingredients for photoprotection on the UVB range. The fungus Xylaria sp. showed fractions with absorption on the UV, but only one of them, with UVB absorption, was considered photostable. The same fraction was also considered cyto/ phototoxic. It was not possible identify two of the compounds isolated due its low weight. Therefore, the gentisic acid, a metabolite already isolated from this fungus, was not considered phototoxic, what suggests that it should be better investigated as a potential biological UV filter. Regarding the seaweeds, three species have shown absorption in UV region. Most of the extracts were considered photounstable, but the D. anceps extract, of highest yield, showed fractions with large UVA/VIS absorption, but higher cytotoxic potential. Fucoxanthin, a marine carotenoid, was isolated from this fraction and identified by NMR H1 1D/2D, ESI. This compound showed phototoxic potential in a monolayer model, but it was not considered cytotoxic. Therefore, fucoxanthin is a promising candidate to a cosmetic ingredient, once it has antioxidant and biological UV filter properties and its high molecular weight, 658.90 g/mol, suggests low skin permeation into viable epidermis and absence of in vivo phototoxicity. Thus, more studies using 3D skin model should be performed in order to prove the safety of the fucoxanthin topical use. The species should be also investigated for other biological activities once this material belongs to a poorly studied region and can show potential for many of the pharmacological/cosmetics activities. https://doi.org/10.11606/D.60.2016.tde-17062016-161006info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USP2023-12-21T19:12:29Zoai:teses.usp.br:tde-17062016-161006Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212020-06-17T16:00:03Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.pt.fl_str_mv Potencial fotoprotetor de extratos e substâncias isoladas de fungos endofíticos da alga marinha vermelha Bostrychia radicans e de algas originárias da Antártica
dc.title.alternative.en.fl_str_mv Photoprotective potential of extracts and isolated compounds from endophytic fungi of red marine alga Bostrychia radicans and algae originating from Antarctica
title Potencial fotoprotetor de extratos e substâncias isoladas de fungos endofíticos da alga marinha vermelha Bostrychia radicans e de algas originárias da Antártica
spellingShingle Potencial fotoprotetor de extratos e substâncias isoladas de fungos endofíticos da alga marinha vermelha Bostrychia radicans e de algas originárias da Antártica
Renata Spagolla Napoleão Tavares
title_short Potencial fotoprotetor de extratos e substâncias isoladas de fungos endofíticos da alga marinha vermelha Bostrychia radicans e de algas originárias da Antártica
title_full Potencial fotoprotetor de extratos e substâncias isoladas de fungos endofíticos da alga marinha vermelha Bostrychia radicans e de algas originárias da Antártica
title_fullStr Potencial fotoprotetor de extratos e substâncias isoladas de fungos endofíticos da alga marinha vermelha Bostrychia radicans e de algas originárias da Antártica
title_full_unstemmed Potencial fotoprotetor de extratos e substâncias isoladas de fungos endofíticos da alga marinha vermelha Bostrychia radicans e de algas originárias da Antártica
title_sort Potencial fotoprotetor de extratos e substâncias isoladas de fungos endofíticos da alga marinha vermelha Bostrychia radicans e de algas originárias da Antártica
author Renata Spagolla Napoleão Tavares
author_facet Renata Spagolla Napoleão Tavares
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Lorena Rigo Gaspar Cordeiro
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Sérgio Ricardo Ambrosio
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Kamilla Swiech Antonietto
dc.contributor.author.fl_str_mv Renata Spagolla Napoleão Tavares
contributor_str_mv Lorena Rigo Gaspar Cordeiro
Sérgio Ricardo Ambrosio
Kamilla Swiech Antonietto
description A necessidade de proteger a pele contra os raios ultravioleta (UV) é imprescindível, tendo em vista os efeitos deletérios gerados pelos mesmos. Compostos convencionais com atividade fotoprotetora sofrem interações, instabilidade e em sua maioria protegem contra os raios UVB. Poucos compostos apresentam proteção contra os raios UVA. No ambiente marinho, como nas algas marinhas, adversidades do ambiente relacionadas, principalmente, a exposição solar, aumentam as defesas naturais contra os raios UV por meio da produção de metabólitos secundários que podem absorver/refletir os raios solares, ou agir como antioxidantes. Tais moléculas podem ser produzidas pelas próprias algas ou pelos fungos endofíticos associados a elas. Assim, o presente estudo tem como objetivo investigar o potencial fotoprotetor de extratos, frações e substâncias isoladas dos fungos endofíticos Xylaria sp e Annulohypoxylon stygium, associados à alga vermelha Bostrychia radicans. Bem como de quatro espécies de algas da Antártica, Palmaria decipiens, Monostroma hariotii, Desmarestia anceps e a Gigartina skottsbergii. As algas da Antártica foram disponibilizadas pelo grupo do Prof. Dr. Pio Colepicolo Neto do IQ-USP e o cultivo dos fungos, a extração e o isolamento foram desenvolvidos em parceria com o Laboratório de Química Orgânica do Ambiente Marinho - NPPNS da FCFRP-USP. Os extratos e frações obtidos foram submetidos à análise dos espectros de absorção no UV e à fotodegradação. A seguir, os extratos e frações mais promissoras foram submetidos à avaliação da fototoxicidade em cultura de fibroblastos 3T3 para a determinação da viabilidade celular na presença e ausência da radiação, de acordo com o protocolo OECD TG 432. O fungo A. stygium apresentou frações com absorção no UVB, duas subfrações se mostraram não cito/fototóxicas e são provenientes de frações fotoestáveis. Destas subfrações, duas substâncias, ambas inéditas, foram isoladas e elucidadas por RMN H1, 1D, 2D, IV, ESI, e estas foram consideradas potenciais ativos para fotoproteção no UVB. O fungo Xylaria sp apresentou frações com absorção na região do UV, porém apenas uma, com absorção no UVB se mostrou fotoestável. Esta mesma fração foi considerada cito e fototóxica. Não foi possível identificar as duas substâncias isoladas pela baixa massa. Entretanto, um metabólito já isolado dessa linhagem anteriormente, o ácido gentísico, foi considerado não fototóxico, devendo ser melhor investigado quanto ao seu potencial como filtro biológico. Quanto às macroalgas antárticas, três espécies apresentaram absorção no UV. Apesar de a maioria dos extratos terem sido considerados fotoinstáveis, o extrato da alga D. anceps, de maior rendimento, apresentou frações com ampla absorção no UVA/VIS, no entanto elevada citotoxicidade. Desta fração foi isolada e identificada a fucoxantina (RMN H1 1D e 2D, ESI), um carotenoide marinho que apresentou potencial fototóxico no modelo monocamadas, mas não foi considerada citotóxica. Sendo assim, este pode ser considerado um promissor candidato a ativo cosmético, pelas suas propriedades antioxidantes e de filtro biológico, pois devido a sua alta massa molecular, 658.90 g/mol, pode-se inferir baixa permeação nas camadas viáveis da pele e ausência de fototoxicidade in vivo. Nesse sentido, novos estudos em modelo de pele 3D deverão ser realizados a fim de se comprovar a segurança de uso tópico da fucoxantina. As espécies também devem ser investigadas para outras atividades biológicas uma vez que este material pertence a uma região pouco estudada e estas podem apresentar potencial para os mais diversos empregos farmacológicos ou cosméticos.
publishDate 2016
dc.date.issued.fl_str_mv 2016-04-14
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://doi.org/10.11606/D.60.2016.tde-17062016-161006
url https://doi.org/10.11606/D.60.2016.tde-17062016-161006
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade de São Paulo
dc.publisher.program.fl_str_mv Ciências Farmacêuticas
dc.publisher.initials.fl_str_mv USP
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
publisher.none.fl_str_mv Universidade de São Paulo
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1786376897968472064