Cultura de tecidos, aspectos fitoquímicos e avaliação dos potenciais citotóxico, antibacteriano e antibiofilme de Kalanchoe pinnata (Lam.) Pers. cultivada in vivo e in vitro

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Barboza, Thiago José de Souza
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
Texto Completo: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/7907
Resumo: The plant tissue culture provides the in vitro production of secondary metabolites and plant biomass on a large scale, reducing the need for access to the material growing in vivo. Kalanchoe pinnata, popularly known in Brazil as saião-roxo, is used in folk medicine to treat various diseases, has also been demonstrated in vitro antibacterial activity of methanol and ethanol extracts. The production of metabolites with antimicrobial interest, such as quercetin, may be obtained by plant tissue culture. Thus, leaf explants of K. pinnata were inoculated in MS medium in the presence of the auxins PIC, 2,4-D, NAA and IBA and the cytokinins KIN, BAP and TDZ for in vitro morphogenesis. The phytochemical evaluation was performed with colorimetric and chromatographic methods for aqueous and methanolic extracts of the material obtained in vivo and in vitro. To evaluate the cytotoxic activity were used the human carcinoma cell lines HEp-2, Caco-2 and T84, cultured in the presence of extracts and the flavonoids quercetin and rutin. The antibacterial activity was evaluated by the macrodilution method and the evaluation of antibiofilm activity was performed in Enteroaggregative Escherichia coli (EAEC 042). In vitro plants were obtained and acclimatized successfully. In the presence of growth regulators were obtained calli, cell suspension cultures and roots cultures. Phytochemical analysis revealed the presence of phenols, tannins, saponins and 8 flavonoids in different extracts. The aqueous extracts of K. pinnata not show toxicity to Hep-2, but all other cells were sensitive to these extracts. Otherwise, the flavonoids quercetin and rutin showed no cytotoxicity at all the evaluated cell lines. The antimicrobial activity was observed in extract of leaves obtained in vivo, rutin and quercetin. Despite not inhibit the growth of EAEC 042, the extracts of K. pinnata was able to reduce the biofilm growth above 50%. The culture with quercetin was able to inhibit the growth of EAEC 042 and Staphylococcus aureus and to reduce the formation of simple and mixed biofilm of these two bacteria, showing that this flavonoid can be one of the active compounds in the inhibition of bacterial growth. In conclusion, K. pinnata have great potential for in vitro cultivation and can be exploited for the production of metabolites of medicinal interest.
id UERJ_cffba4890601e61635cba05e6ad8f660
oai_identifier_str oai:www.bdtd.uerj.br:1/7907
network_acronym_str UERJ
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
repository_id_str 2903
spelling Albarello, Normahttp://lattes.cnpq.br/4767211177616413Ignacio, Ana Claudia de Paula Rosahttp://lattes.cnpq.br/7809403473011306Almeida, Georgia Pacheco Peters dehttp://lattes.cnpq.br/1212960501180208Hirata Júnior, Raphaelhttp://lattes.cnpq.br/4484092525465200Mattos, José Carlos Pelielo dehttp://lattes.cnpq.br/9519561358547808Rocha, Marco Eduardo do Nascimentohttp://lattes.cnpq.br/1255011542889324http://lattes.cnpq.br/4445702127963875Barboza, Thiago José de Souza2021-01-05T18:21:11Z2018-08-272017-06-29BARBOZA, Thiago José de Souza. Cultura de tecidos, aspectos fitoquímicos e avaliação dos potenciais citotóxico, antibacteriano e antibiofilme de Kalanchoe pinnata (Lam.) Pers. cultivada in vivo e in vitro. 2017. 85 f. Tese (Doutorado em Conservação e Utilização da Biodiversidade) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2017.http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/7907The plant tissue culture provides the in vitro production of secondary metabolites and plant biomass on a large scale, reducing the need for access to the material growing in vivo. Kalanchoe pinnata, popularly known in Brazil as saião-roxo, is used in folk medicine to treat various diseases, has also been demonstrated in vitro antibacterial activity of methanol and ethanol extracts. The production of metabolites with antimicrobial interest, such as quercetin, may be obtained by plant tissue culture. Thus, leaf explants of K. pinnata were inoculated in MS medium in the presence of the auxins PIC, 2,4-D, NAA and IBA and the cytokinins KIN, BAP and TDZ for in vitro morphogenesis. The phytochemical evaluation was performed with colorimetric and chromatographic methods for aqueous and methanolic extracts of the material obtained in vivo and in vitro. To evaluate the cytotoxic activity were used the human carcinoma cell lines HEp-2, Caco-2 and T84, cultured in the presence of extracts and the flavonoids quercetin and rutin. The antibacterial activity was evaluated by the macrodilution method and the evaluation of antibiofilm activity was performed in Enteroaggregative Escherichia coli (EAEC 042). In vitro plants were obtained and acclimatized successfully. In the presence of growth regulators were obtained calli, cell suspension cultures and roots cultures. Phytochemical analysis revealed the presence of phenols, tannins, saponins and 8 flavonoids in different extracts. The aqueous extracts of K. pinnata not show toxicity to Hep-2, but all other cells were sensitive to these extracts. Otherwise, the flavonoids quercetin and rutin showed no cytotoxicity at all the evaluated cell lines. The antimicrobial activity was observed in extract of leaves obtained in vivo, rutin and quercetin. Despite not inhibit the growth of EAEC 042, the extracts of K. pinnata was able to reduce the biofilm growth above 50%. The culture with quercetin was able to inhibit the growth of EAEC 042 and Staphylococcus aureus and to reduce the formation of simple and mixed biofilm of these two bacteria, showing that this flavonoid can be one of the active compounds in the inhibition of bacterial growth. In conclusion, K. pinnata have great potential for in vitro cultivation and can be exploited for the production of metabolites of medicinal interest.A cultura de tecidos vegetais viabiliza a produção de biomassa vegetal e metabólitos secundários sob condições in vitro, em larga escala, reduzindo a necessidade de acesso ao material estabelecido in vivo e consequente risco de extinção a algumas espécies. Kalanchoe pinnata (Lam.) Pers., conhecida popularmente como saião-roxo, é utilizada na medicina popular para tratamento de diversas enfermidades, tendo sido demonstrada também a atividade antibacteriana in vitro de extratos metanólicos e etanólicos da espécie. A produção e modulação de metabólitos de interesse antimicrobiano, como a quercetina, podem ser obtidas a partir da cultura de tecidos vegetais. Sendo assim, explantes foliares de K. pinnata foram inoculados em meio MS na presença das auxinas PIC, 2,4-D, ANA e AIB e das citocininas KIN, BAP e TDZ para morfogênese in vitro.Extratos aquosos e metanólicos de material in vivo e in vitro foram obtidos e avaliados quimicamente por método colorimétrico e cromatográfico.Para a avaliação da atividade citotóxica foram utilizadas as linhagens de carcinoma humano HEp-2, Caco-2 e T84, cultivadas na presença dos extratos aquosos e dos flavonoides quercetina e rutina. A atividade antibacteriana foi avaliada pelo método de macrodiluição e a avaliação da atividade antibiofilme foi realizada em Escherichia colienteroagregativa (EAEC 042). Foram obtidas plântulas in vitro, que posteriormente foram aclimatizadas com sucesso. Na presença de fitorreguladores foram obtidos calos, culturas de células em suspensão e raízes. A análise fitoquímica revelou a presença de fenóis, taninos, saponinas e 8 flavonoides nos diferentes extratos. Os extratos aquosos de K pinnata não apresentam toxidez para HEp-2, porém sendo as demais cepas sensíveis a estes extratos. Ao contrário, os flavonoides quercetina e rutina não apresentaram citotoxicidade a nenhuma linhagem avaliada. A atividade antimicrobiana foi observada no extrato de folha obtida in vivo, rutina e quercetina, sendo esta última capaz de inibir o crescimento bacteriano. A pesar de não inibir o crescimento de EAEC 042, os extratos de K. pinnata foram capazes de reduzir o crescimento de biofilme até valores superiores a 50%. O cultivo com quercetina, foi capaz de inibir o crescimento de EAEC 042 e Staphylococcus aureus e reduzir a formação de biofilme simples e misto destas duas bactérias, demonstrando a atividade deste flavonoide, que pode ser considerado um dos princípios ativos na inibição do crescimento bacteriano. Sendo assim, conclui-se que K. pinnata possui grande potencial de cultivo in vitro, podendo ser explorado para a produção de metabólitos de interesse medicinal.Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-05T18:21:11Z No. of bitstreams: 1 Tese - Thiago Barboza 2018.pdf: 2676966 bytes, checksum: ff7e11437a2712ba2f405ca36d240690 (MD5)Made available in DSpace on 2021-01-05T18:21:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese - Thiago Barboza 2018.pdf: 2676966 bytes, checksum: ff7e11437a2712ba2f405ca36d240690 (MD5) Previous issue date: 2017-06-29Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiroapplication/pdfporUniversidade do Estado do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Biologia VegetalUERJBRCentro Biomédico::Instituto de Biologia Roberto Alcantara GomesCrassulaceaeCytotoxicityAntibacterialAntibiofilmFlavonoidPlanttissuecultureCrassulaceaeCitotoxicidadeAntibacterianoAntibiofilmeFlavonoideCultura de tecidos vegetaisPlantas medicinaisTecidos vegetais - Cultura e meios de culturaFitoquímicosCNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA::FISIOLOGIA VEGETALCultura de tecidos, aspectos fitoquímicos e avaliação dos potenciais citotóxico, antibacteriano e antibiofilme de Kalanchoe pinnata (Lam.) Pers. cultivada in vivo e in vitroPlant tissue culture, phytochemical aspects and evaluation of the cytotoxic, antibacterial and antibiofilm potentials of Kalanchoe pinnata (Lam.) Pers. grownin vivoandin vitro.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJORIGINALTese - Thiago Barboza 2018.pdfapplication/pdf2676966http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/7907/1/Tese+-+Thiago+Barboza+2018.pdfff7e11437a2712ba2f405ca36d240690MD511/79072024-02-26 15:49:08.165oai:www.bdtd.uerj.br:1/7907Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-02-26T18:49:08Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false
dc.title.por.fl_str_mv Cultura de tecidos, aspectos fitoquímicos e avaliação dos potenciais citotóxico, antibacteriano e antibiofilme de Kalanchoe pinnata (Lam.) Pers. cultivada in vivo e in vitro
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv Plant tissue culture, phytochemical aspects and evaluation of the cytotoxic, antibacterial and antibiofilm potentials of Kalanchoe pinnata (Lam.) Pers. grownin vivoandin vitro.
title Cultura de tecidos, aspectos fitoquímicos e avaliação dos potenciais citotóxico, antibacteriano e antibiofilme de Kalanchoe pinnata (Lam.) Pers. cultivada in vivo e in vitro
spellingShingle Cultura de tecidos, aspectos fitoquímicos e avaliação dos potenciais citotóxico, antibacteriano e antibiofilme de Kalanchoe pinnata (Lam.) Pers. cultivada in vivo e in vitro
Barboza, Thiago José de Souza
Crassulaceae
Cytotoxicity
Antibacterial
Antibiofilm
Flavonoid
Planttissueculture
Crassulaceae
Citotoxicidade
Antibacteriano
Antibiofilme
Flavonoide
Cultura de tecidos vegetais
Plantas medicinais
Tecidos vegetais - Cultura e meios de cultura
Fitoquímicos
CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA::FISIOLOGIA VEGETAL
title_short Cultura de tecidos, aspectos fitoquímicos e avaliação dos potenciais citotóxico, antibacteriano e antibiofilme de Kalanchoe pinnata (Lam.) Pers. cultivada in vivo e in vitro
title_full Cultura de tecidos, aspectos fitoquímicos e avaliação dos potenciais citotóxico, antibacteriano e antibiofilme de Kalanchoe pinnata (Lam.) Pers. cultivada in vivo e in vitro
title_fullStr Cultura de tecidos, aspectos fitoquímicos e avaliação dos potenciais citotóxico, antibacteriano e antibiofilme de Kalanchoe pinnata (Lam.) Pers. cultivada in vivo e in vitro
title_full_unstemmed Cultura de tecidos, aspectos fitoquímicos e avaliação dos potenciais citotóxico, antibacteriano e antibiofilme de Kalanchoe pinnata (Lam.) Pers. cultivada in vivo e in vitro
title_sort Cultura de tecidos, aspectos fitoquímicos e avaliação dos potenciais citotóxico, antibacteriano e antibiofilme de Kalanchoe pinnata (Lam.) Pers. cultivada in vivo e in vitro
author Barboza, Thiago José de Souza
author_facet Barboza, Thiago José de Souza
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Albarello, Norma
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/4767211177616413
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Ignacio, Ana Claudia de Paula Rosa
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/7809403473011306
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Almeida, Georgia Pacheco Peters de
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/1212960501180208
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Hirata Júnior, Raphael
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/4484092525465200
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Mattos, José Carlos Pelielo de
dc.contributor.referee3Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9519561358547808
dc.contributor.referee4.fl_str_mv Rocha, Marco Eduardo do Nascimento
dc.contributor.referee4Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/1255011542889324
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/4445702127963875
dc.contributor.author.fl_str_mv Barboza, Thiago José de Souza
contributor_str_mv Albarello, Norma
Ignacio, Ana Claudia de Paula Rosa
Almeida, Georgia Pacheco Peters de
Hirata Júnior, Raphael
Mattos, José Carlos Pelielo de
Rocha, Marco Eduardo do Nascimento
dc.subject.eng.fl_str_mv Crassulaceae
Cytotoxicity
Antibacterial
Antibiofilm
Flavonoid
Planttissueculture
topic Crassulaceae
Cytotoxicity
Antibacterial
Antibiofilm
Flavonoid
Planttissueculture
Crassulaceae
Citotoxicidade
Antibacteriano
Antibiofilme
Flavonoide
Cultura de tecidos vegetais
Plantas medicinais
Tecidos vegetais - Cultura e meios de cultura
Fitoquímicos
CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA::FISIOLOGIA VEGETAL
dc.subject.por.fl_str_mv Crassulaceae
Citotoxicidade
Antibacteriano
Antibiofilme
Flavonoide
Cultura de tecidos vegetais
Plantas medicinais
Tecidos vegetais - Cultura e meios de cultura
Fitoquímicos
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA::FISIOLOGIA VEGETAL
description The plant tissue culture provides the in vitro production of secondary metabolites and plant biomass on a large scale, reducing the need for access to the material growing in vivo. Kalanchoe pinnata, popularly known in Brazil as saião-roxo, is used in folk medicine to treat various diseases, has also been demonstrated in vitro antibacterial activity of methanol and ethanol extracts. The production of metabolites with antimicrobial interest, such as quercetin, may be obtained by plant tissue culture. Thus, leaf explants of K. pinnata were inoculated in MS medium in the presence of the auxins PIC, 2,4-D, NAA and IBA and the cytokinins KIN, BAP and TDZ for in vitro morphogenesis. The phytochemical evaluation was performed with colorimetric and chromatographic methods for aqueous and methanolic extracts of the material obtained in vivo and in vitro. To evaluate the cytotoxic activity were used the human carcinoma cell lines HEp-2, Caco-2 and T84, cultured in the presence of extracts and the flavonoids quercetin and rutin. The antibacterial activity was evaluated by the macrodilution method and the evaluation of antibiofilm activity was performed in Enteroaggregative Escherichia coli (EAEC 042). In vitro plants were obtained and acclimatized successfully. In the presence of growth regulators were obtained calli, cell suspension cultures and roots cultures. Phytochemical analysis revealed the presence of phenols, tannins, saponins and 8 flavonoids in different extracts. The aqueous extracts of K. pinnata not show toxicity to Hep-2, but all other cells were sensitive to these extracts. Otherwise, the flavonoids quercetin and rutin showed no cytotoxicity at all the evaluated cell lines. The antimicrobial activity was observed in extract of leaves obtained in vivo, rutin and quercetin. Despite not inhibit the growth of EAEC 042, the extracts of K. pinnata was able to reduce the biofilm growth above 50%. The culture with quercetin was able to inhibit the growth of EAEC 042 and Staphylococcus aureus and to reduce the formation of simple and mixed biofilm of these two bacteria, showing that this flavonoid can be one of the active compounds in the inhibition of bacterial growth. In conclusion, K. pinnata have great potential for in vitro cultivation and can be exploited for the production of metabolites of medicinal interest.
publishDate 2017
dc.date.issued.fl_str_mv 2017-06-29
dc.date.available.fl_str_mv 2018-08-27
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2021-01-05T18:21:11Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv BARBOZA, Thiago José de Souza. Cultura de tecidos, aspectos fitoquímicos e avaliação dos potenciais citotóxico, antibacteriano e antibiofilme de Kalanchoe pinnata (Lam.) Pers. cultivada in vivo e in vitro. 2017. 85 f. Tese (Doutorado em Conservação e Utilização da Biodiversidade) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2017.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/7907
identifier_str_mv BARBOZA, Thiago José de Souza. Cultura de tecidos, aspectos fitoquímicos e avaliação dos potenciais citotóxico, antibacteriano e antibiofilme de Kalanchoe pinnata (Lam.) Pers. cultivada in vivo e in vitro. 2017. 85 f. Tese (Doutorado em Conservação e Utilização da Biodiversidade) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2017.
url http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/7907
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.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade do Estado do Rio de Janeiro
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Biologia Vegetal
dc.publisher.initials.fl_str_mv UERJ
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Centro Biomédico::Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes
publisher.none.fl_str_mv Universidade do Estado do Rio de Janeiro
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
instname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)
instacron:UERJ
instname_str Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)
instacron_str UERJ
institution UERJ
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
bitstream.url.fl_str_mv http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/7907/1/Tese+-+Thiago+Barboza+2018.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv ff7e11437a2712ba2f405ca36d240690
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)
repository.mail.fl_str_mv bdtd.suporte@uerj.br
_version_ 1811728631893852160