Biotransformação da Quercetina e produção de metabólitos ativos por Penicillium sp. 392 (GhG2 2.1) isolado de Gustavia elliptica M. (lecythidaceae)

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ohse, Ketlen Christine
Data de Publicação: 2019
Outros Autores: http://lattes.cnpq.br/3560074724328069, https://orcid.org/0000-0001-7756-7724
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM
Texto Completo: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/7742
Resumo: A biotransformação é uma ferramenta eficaz para modificar as estruturas naturais e produzir bioativos de interesse industrial. Muitos microrganismos têm sido utilizados em processos de biotransformação de produtos naturais, originando metabólitos já conhecidos ou novos, inclusive com o uso de fungos endofíticos. Nesse aspecto, foi proposto obter derivados bioativos de quercetina por meio de biotransformação realizada por Penicillium sp. A partir de amostras preservadas de Penicillium sp. Realizou-se biotransformação de quercetina em diferentes meios e condições. Foi adicionada a quercetina em cada amostra com microrganismo (exceto nos controles negativos), contendo meio mineral, tampão pH 7,5 e água. Após a biotransformação essas amostras foram submetidas as análises espectométricas em HPLC MS-DAD e RMN 1D e 2D. Foram realizados ensaios para detecção de atividade anti-inflamatória, antiglicação, antimicrobiana e avaliação da citotoxicidade. Foi observada a biotransformação da quercetina no meio mineral, após dois dias de indução da molécula, nas amostras MBt e MicMBt, quando submetidas aos parâmetros ideais de pH 7,5; tempo e temperatura de agitação de 24h a 48h após adição de quercetina em 28 °C e 120 rpm; concentração do substrato quercetina de 100 mg/100 mL; nível de açúcar no meio de cultivo reduzido em 1/4; nível de quantidade de células nos meios (18x108/mL) e cultivo a partir de suspensão de conídeos. Nos ensaios para teste antimicrobiano, as amostras apresentaram baixa atividade inibitória com halo de 6mm a 12 mm em bactérias gram-positivas e 8 mm em gram-negativas na concentração 5mg/mL. No ensaio antiglicante as duas frações contendo substância majoritária identificadas apresentaram alto índice de inibição na via da frutose, sendo os valores de IC50 para MicMBt 11,00 ± 0,75 e para MBt 17,17 ± 0,51 μg/mL, quando comparadas ao padrão aminoguanidina (28,60±1,35 μg/mL). Para atividade anti-inflamatória as frações apresentaram-se como inibidores da ativação de macrófagos, quando monitorados por produção de óxido nítrico. Quanto a citotoxicidade, as frações apresentaram baixa toxicidade até a concentração de 50 μg/mL. A biotransformação da quercetina por Penicillium sp (392) produziu como compostos majoritários o éster 3,4-di-hidroxibenzoato de metila e a substância 2-((3,4-di-hidroxibenzoil)oxi)–4,6-di-hidroxi ácido benzoico, identificadas como moléculas majoritárias, as quais foram responsáveis pelas atividades antiglicantes e anti-inflamatórias em modelos in vitro. O presente trabalho foi pioneiro no estudo de biotransformação de flavonóides por fungos endofíticos da Região Amazônica, cuja perspectiva principal é produzir derivados que sejam potencialmente ativos em modelos biológicos.
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Foi adicionada a quercetina em cada amostra com microrganismo (exceto nos controles negativos), contendo meio mineral, tampão pH 7,5 e água. Após a biotransformação essas amostras foram submetidas as análises espectométricas em HPLC MS-DAD e RMN 1D e 2D. Foram realizados ensaios para detecção de atividade anti-inflamatória, antiglicação, antimicrobiana e avaliação da citotoxicidade. Foi observada a biotransformação da quercetina no meio mineral, após dois dias de indução da molécula, nas amostras MBt e MicMBt, quando submetidas aos parâmetros ideais de pH 7,5; tempo e temperatura de agitação de 24h a 48h após adição de quercetina em 28 °C e 120 rpm; concentração do substrato quercetina de 100 mg/100 mL; nível de açúcar no meio de cultivo reduzido em 1/4; nível de quantidade de células nos meios (18x108/mL) e cultivo a partir de suspensão de conídeos. Nos ensaios para teste antimicrobiano, as amostras apresentaram baixa atividade inibitória com halo de 6mm a 12 mm em bactérias gram-positivas e 8 mm em gram-negativas na concentração 5mg/mL. No ensaio antiglicante as duas frações contendo substância majoritária identificadas apresentaram alto índice de inibição na via da frutose, sendo os valores de IC50 para MicMBt 11,00 ± 0,75 e para MBt 17,17 ± 0,51 μg/mL, quando comparadas ao padrão aminoguanidina (28,60±1,35 μg/mL). Para atividade anti-inflamatória as frações apresentaram-se como inibidores da ativação de macrófagos, quando monitorados por produção de óxido nítrico. Quanto a citotoxicidade, as frações apresentaram baixa toxicidade até a concentração de 50 μg/mL. A biotransformação da quercetina por Penicillium sp (392) produziu como compostos majoritários o éster 3,4-di-hidroxibenzoato de metila e a substância 2-((3,4-di-hidroxibenzoil)oxi)–4,6-di-hidroxi ácido benzoico, identificadas como moléculas majoritárias, as quais foram responsáveis pelas atividades antiglicantes e anti-inflamatórias em modelos in vitro. O presente trabalho foi pioneiro no estudo de biotransformação de flavonóides por fungos endofíticos da Região Amazônica, cuja perspectiva principal é produzir derivados que sejam potencialmente ativos em modelos biológicos.Biotransformation is an effective tool for modifying natural structures and producing bioactive products of industrial interest. Many microorganisms have been used in processes of biotransformation of natural products, originating metabolites already known or new, including with the use of endophytic fungi. In this regard, it was proposed to obtain bioactive derivatives of quercetin through biotransformation performed by Penicillium sp. From preserved samples of Penicillium sp. Biotransformation of quercetin was carried out in different media and conditions. Quercetin was added to each sample with a microorganism (except in the negative controls), containing mineral medium, buffer pH 7.5 and water. After biotransformation, these samples were submitted to spectrophotometric analyzes in HPLC MS-DAD and 1D and 2D NMR. Tests were performed to detect anti-inflammatory, anti-glycation, antimicrobial activity and evaluation of cytotoxicity. The biotransformation of quercetin in the mineral medium was observed after two days of induction of the molecule, in the MBt and MicMBt samples, when submitted to the ideal parameters of pH 7.5; stirring time and temperature from 24h to 48h after adding quercetin at 28 °C and 120 rpm; concentration of quercetin substrate of 100 mg/100 ml; sugar level in the culture medium reduced by 1/4; level of quantity of cells in the media (18x108/ml) and cultivation from conidia suspension. In the tests for antimicrobial testing, the samples showed low inhibitory activity with a halo of 6 mm to 12 mm in gram-positive bacteria and 8 mm in gram-negative bacteria at a concentration of 5 mg/ml. The anti-glycation assay, the two fractions containing the major substance identified had a high rate of inhibition in the fructose pathway, with IC50 values for MicMBt 11.00±0.75 and for MBt 17.17 ± 0.51 μg/ml, when compared to the aminoguanidine standard (28.60±1.35 μg/ml). In anti-inflammatory activity, fractions were shown to inhibit macrophage activation when monitored for nitric oxide production. Regarding the cytotoxicity, the fractions showed low toxicity up to a concentration of 50 μg/ml. The biotransformation of quercetin by Penicillium sp (392) produced as major compounds the methyl 3,4-dihydroxybenzoate ester and the substance 2 - ((3,4-dihydroxybenzoyl)oxy)–4,6-dihydroxy benzoic acid, identified as major molecules, which were responsible for anti-glycant and anti-inflammatory activities in vitro models. The present work was a pioneer in the study of biotransformation of flavonoids by endophytic fungi from the Amazon Region, whose main perspective is to produce derivatives that are potentially active in biological models.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorTranquiloUniversidade Federal do AmazonasRede BionorteBrasilUFAMPrograma de Pós-graduação em Biodiversidade e Biotecnologia da Amazônia Legal - BIONORTELima, Emerson Silvahttp://lattes.cnpq.br/1324552190537148Souza, João Vicente Braga dehttp://lattes.cnpq.br/7804981785557071Albuquerque, Patrícia Melchionnahttp://lattes.cnpq.br/1177407730126204Costa, Luiz Antonio Mendonça Alves dahttp://lattes.cnpq.br/0245091934657607Ohse, Ketlen Christinehttp://lattes.cnpq.br/3560074724328069https://orcid.org/0000-0001-7756-77242020-03-24T13:59:30Z2019-07-15info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfOHSE, Ketlen Christine. Biotransformação da Quercetina e produção de metabólitos ativos por Penicillium sp. 392 (GhG2 2.1) isolado de Gustavia elliptica M. (lecythidaceae). 2019. 104 f. Tese (Doutorado em Biodiversidade e Biotecnologia da Rede Bionorte) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2019.https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/7742porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAMinstname:Universidade Federal do Amazonas (UFAM)instacron:UFAM2020-03-25T05:04:08Zoai:https://tede.ufam.edu.br/handle/:tede/7742Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://200.129.163.131:8080/PUBhttp://200.129.163.131:8080/oai/requestddbc@ufam.edu.br||ddbc@ufam.edu.bropendoar:65922020-03-25T05:04:08Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM - Universidade Federal do Amazonas (UFAM)false
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