Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/SFSA-86EUBY
Type: Tese de Doutorado
Title: Perfilamento de metabólitos secundários, prospecção química e estudos quimiotaxonômicos de fungos endófitos
Authors: Lucas Magalhaes de Abreu
First Advisor: Jacqueline Aparecida Takahashi
First Co-advisor: Ludwig Heinrich Pfenning
First Referee: Angela Regina Araújo
Second Referee: Edson Rodrigues Filho
Third Referee: Rossimiriam Pereira de Freitas
metadata.dc.contributor.referee4: Jarbas Magalhaes Resende
Abstract: A produção de metabólitos secundários por fungos endófitos de diferentes plantas foi investigada em dois conjuntos de experimentos. No primeiro, 56 fungos pertencentes aos gêneros morfologicamente semelhantes Phomopsis e Cytospora foram submetidos ao cultivo e extração dos metabólitos em micro-escala, seguida do perfilamento dos extratos por CLAE-DAD e CLAE-DAD-EM. Os metabólitos detectados foram caracterizados pelos respectivos índices de retenção e espectros de absorção na região do UV e os perfis obtidos foram usados para a classificação dos fungos em quimiotipos. Os dados de espectrometria de massas de alta resolução foram usados na desreplicação dos metabólitos majoritários característicos de cada quimiotipo definido. Trinta e sete fungos foram agrupados em cinco quimiotipos distintos, cinco exibiram perfis únicos e não foram agrupados em quimiotipos. Quatorze fungos não produziram quantidades detectáveis de metabólitos em seus extratos. O fungo Cytospora sp. fel 302, representante do quimiotipo 5, foi cultivado em maior escala e seu extrato submetido ao fracionamento cromatográfico visando àpurificação de seus metabólitos secundários majoritários. No total quatorze metabólitos foram isolados, dentre os quais as citosporonas B, C, D, E, dotiorelonas A, B, C, H, e os metabólitos inéditos citosporonas O, P e Q. Três metabólitos coloridos não puderam ser identificados e foram denominados de amarelos 1 e 2 e vermelho. A análise multivariada de classificação, realizada com os dados obtidos durante o perfilamento dos extratos, confirmou a classificação dos fungos em cinco quimiotipos. Em um segundo conjunto de experimentos, os extratos brutos de uma coleção de 36 fungos endófitos, pertencentes a diferentes espécies, foram submetidos a uma triagem por meio de bioensaios de citotoxidade contra células de leucemia linfóide crônica. Vinte e um extratos foram tóxicos às células leucêmicas em concentrações inibitórias mínimas variando de 50 a 6,25 mg/200 mL de suspensão de células. O extrato do fungo Libertella sp. cml 1671 foi capaz de inibir as células leucêmicas em uma concentraçãode 24,4 ng/200 mL. O fungo Libertella sp. cml 1671 foi cultivado em maior escala e parte do extrato foi submetido ao microfracionamento por CLAE semipreparativa. As frações foram re-submetidas aos bioensaios de citotoxidade contra células de leucemia e aquela de número 54 mostrou-se a mais ativa. A análise por CLAE-DADEM, e posterior desreplicação, da fração 54 indicou a presença de um metabólito majoritário, cuja fórmula molecular calculada correspondeu a duas citocalasinas isoméricas, escoparasina A e fenocalasina B. O restante do extrato bruto do fungo Libertella sp. cml 1671 foi submetido ao fracionamento cromatográfico e três substâncias, contendo a mesma fórmula molecular do metabólito majoritário da fração bioativa 54, foram purificadas e identificadas: escoparasina A, fenocalasina B e oisômero D6,12 da escoparasina A. Novos bioensaios serão realizados para determinação de quais dos metabólitos isolados são os responsáveis pela citotoxidade contra células de leucemia linfóide crônica.
Abstract: Secondary metabolites production by fungal endophytes was investigated in two sets of experiments. In the first one, a collection of 56 strains belonging to two morphologically similar genera, Phomopsis and Cytospora, was cultivated and submitted to micro-scale extraction of metabolites followed by metabolite profiling using HPLC-DAD and LC-MS. Detected metabolites were defined by their retention index and UV spectra, and the profiles obtained were used to classify the fungal strains in chemotypes. High resolution mass spectrometry data were used for dereplication of the major metabolites characteristic of each chemotype. Thirty eight strains were grouped in five distinct chemotypes; five strains produced unique metabolite profiles and were not classified in chemotypes. Thirteen fungi did not produced detectable amounts ofmetabolites. The strain Cytospora sp. fel 302, from chemotype 5, was cultivated in larger scale and its crude extract was chromatographed followed by the purification of the major metabolites. Fourteen metabolites were purified, including the known compounds cytosporones B, C, D, E, dothiorelones A, B, C, H, and new compounds cytosporones O, P and Q. Three metabolites were not fully identified and received the trivial names yellow 1, yellow 2 and red. Multivariate statistical analysis of classification was performed with data derived from the metabolite profiling, and the results confirmed the classification of the investigated strains into five chemotypes. In a second group of experiments, the crude extracts of a collection of 36 fungal endophytes belonging to different species were screened for bioactivity against chronic lymphocytic leukemia cells. Twenty one extracts were toxic to leukemia cells in minimum inhibitory concentrations ranging from 50 to 6.25 mg/200 mL of cell suspension. The extract of strain Libertella sp. cml 1671 inhibited leukemia cells in a concentration of 24.4 ng/200 mL. This fungus was cultivated in larger scale and part of the crude extract was micro-fractionated by semipreparative HPLC. Ninety six fractions (1.25 mL each) were collected and submitted to cytotoxicity bioassays againstleukemia cells, and fraction number 54 was detected as the most active one. LC-MS followed by metabolite dereplication identified one major compound in fraction 54, and its calculated molecular formula corresponded to those of the cytochalasins scoparasin A and phenochalasin B. The remaining extract was chromatographed and threemetabolites containing the same molecular formula as the major compound of the bioactive fraction 54 were purified: scoparasin A, phenochalasin B, and the D6,12 isomer of scoparasin A. Further bioassays will be conducted to identify which compounds are responsible for the cytotoxic effect against leukemia cells.
Subject: Quimiotaxonomia vegetal
Química orgânica
Fungos endofíticos
Química
Produtos naturais
language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/SFSA-86EUBY
Issue Date: 15-Apr-2010
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