Bioprospecção de metabólitos secundários de Aniba spp. (Lauraceae) da Amazônia para o desenvolvimento de novos antimicrobianos
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Data de Publicação: | 2019 |
Outros Autores: | , |
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/8524 |
Resumo: | Devido à disseminação de linhagens multirresistentes e limitações dos fármacos disponíveis no mercado para o tratamento de doenças infecciosas, estudos que visam a busca por moléculas que possam servir para o desenvolvimento de novas drogas são imprescindíveis. Plantas do gênero Aniba são relatadas produzir metabólitos secundários de classes químicas conhecidas por suas bioatividades. O objetivo do presente trabalho foi realizar estudo fitoquímico de extratos etanólicos bioativos de A. panurensis, A. parviflora e A. ferrea, para o isolamento de substâncias bioativas. Os extratos etanólicos e fases de partição líquido-líquido foram testados contra 23 bactérias gram-negativas, 9 bactérias gram-positivas e contra o parasita Plasmodium falciparum (linhagem FRC3). As substâncias isoladas foram testadas quanto à sua atividade antibacteriana, antifúngica, anti-Plasmodium, antichagásica e anti-Leishmania. Os extratos etanólicos e fases Hex e CHCl3 de folhas e galhos de A. panurensis exibiram boa atividade frente às bactérias Bacillus subtilis, Staphylococcus simulans, Staph. aureus, Staph. aureus resistente à meticilina (MRSA) e Streptococcus mutans (7,8 ≤ CIM ≤ 250 µg/mL). As fases de partição bioativas foram submetidas a ensaios de bioautografia e a fase CHCl3 de galhos de A. panurensis foi selecionada para o fracionamento químico bioguiado pela mesma técnica. A cromatografia em coluna Flash foi utilizada para o isolamento das substâncias, que foram identificadas por métodos espectrométricos e espectroscópicos como: 5,6 dehidrokawaina (substância 1); 4-metoxi-11,12-metilenodioxido-6-trans-estiril-pirano-2-ona (substância 2); 6,6′-(2,4-Bis(3,4-dimetoxifenil)ciclobutano-1,3-diil)bis(4-metoxi-2H-piran-2-ona) (substância 3); e 2-Ácido Furanacético, 4-dodeciltetrahidro-5-oxo-, (substância 4). Apenas a substância 4 exibiu atividade antibacteriana, com CIM de 7,8 µg/mL para as linhagens estafilocócicas, 125 µg/mL para B. subtilis e 31,25 µg/mL para Strep. mutans. O teste de curva de morte mostrou comportamento bactericida da substância 4 na concentração 4,0 x CIM frente à Staph. aureus e MRSA, em 12 horas e 9 horas, respectivamente. Frente à Strep. mutans, a substância 4 foi bactericida na sua CIM correspondente no período de 6 horas. Os modos de ação antibacterianos da substância 4 foram avaliados através de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Transmissão (MET), onde foi possível observar separação do citoplasma da parede celular de Staph. aureus, interferência na síntese da parede celular de MRSA, e várias alterações em Strep. mutans, como separação parcial da parede celular e citoplasma, desintegração da parede celular, extravasamento de conteúdo citoplasmático e perda de material celular eletrodenso. As substâncias 1 e 4 exibiram boa atividade antifúngica contra Trichophyton rubrum, com CIM de 62,5 e 7,8 μg/mL, respectivamente, e moderada a fraca atividade contra C. albicans (125 e 500 µg/mL, respectivamente). A substância 1 exibiu o melhor resultado contra a linhagem de P. falciparum (CI50 14 µM). A substância 4 ainda exibiu baixo potencial contra as formas epimastigotas (CI50 92 µM) e tripomastigotas (CI50 64 µM) de T. cruzi. No teste de citotoxicidade das substâncias frente a células VERO, apenas a substância 4 provocou morte celular nas concentrações testadas, com CC50 de 148 µg/mL. Os resultados obtidos contribuem para o conhecimento farmacológico da planta amazônica A. panurensis, e fornece possíveis modelos estruturais para o desenvolvimento de novos fármacos antimicrobianos. |
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Bioprospecção de metabólitos secundários de Aniba spp. (Lauraceae) da Amazônia para o desenvolvimento de novos antimicrobianosBioprospecting of secondary metabolites from Amazonian Aniba spp. (Lauraceae) for the development of new antimicrobialsBioautographyStyrylpyronesFuranacetic acidBioatividadeFracionamento químico bioguiadoCIÊNCIAS EXATAS E DA TERRABioautografiaBactériasMicroscopia eletrônicaEstirilpironasÁcido furanacéticoDevido à disseminação de linhagens multirresistentes e limitações dos fármacos disponíveis no mercado para o tratamento de doenças infecciosas, estudos que visam a busca por moléculas que possam servir para o desenvolvimento de novas drogas são imprescindíveis. Plantas do gênero Aniba são relatadas produzir metabólitos secundários de classes químicas conhecidas por suas bioatividades. O objetivo do presente trabalho foi realizar estudo fitoquímico de extratos etanólicos bioativos de A. panurensis, A. parviflora e A. ferrea, para o isolamento de substâncias bioativas. Os extratos etanólicos e fases de partição líquido-líquido foram testados contra 23 bactérias gram-negativas, 9 bactérias gram-positivas e contra o parasita Plasmodium falciparum (linhagem FRC3). As substâncias isoladas foram testadas quanto à sua atividade antibacteriana, antifúngica, anti-Plasmodium, antichagásica e anti-Leishmania. Os extratos etanólicos e fases Hex e CHCl3 de folhas e galhos de A. panurensis exibiram boa atividade frente às bactérias Bacillus subtilis, Staphylococcus simulans, Staph. aureus, Staph. aureus resistente à meticilina (MRSA) e Streptococcus mutans (7,8 ≤ CIM ≤ 250 µg/mL). As fases de partição bioativas foram submetidas a ensaios de bioautografia e a fase CHCl3 de galhos de A. panurensis foi selecionada para o fracionamento químico bioguiado pela mesma técnica. A cromatografia em coluna Flash foi utilizada para o isolamento das substâncias, que foram identificadas por métodos espectrométricos e espectroscópicos como: 5,6 dehidrokawaina (substância 1); 4-metoxi-11,12-metilenodioxido-6-trans-estiril-pirano-2-ona (substância 2); 6,6′-(2,4-Bis(3,4-dimetoxifenil)ciclobutano-1,3-diil)bis(4-metoxi-2H-piran-2-ona) (substância 3); e 2-Ácido Furanacético, 4-dodeciltetrahidro-5-oxo-, (substância 4). Apenas a substância 4 exibiu atividade antibacteriana, com CIM de 7,8 µg/mL para as linhagens estafilocócicas, 125 µg/mL para B. subtilis e 31,25 µg/mL para Strep. mutans. O teste de curva de morte mostrou comportamento bactericida da substância 4 na concentração 4,0 x CIM frente à Staph. aureus e MRSA, em 12 horas e 9 horas, respectivamente. Frente à Strep. mutans, a substância 4 foi bactericida na sua CIM correspondente no período de 6 horas. Os modos de ação antibacterianos da substância 4 foram avaliados através de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Transmissão (MET), onde foi possível observar separação do citoplasma da parede celular de Staph. aureus, interferência na síntese da parede celular de MRSA, e várias alterações em Strep. mutans, como separação parcial da parede celular e citoplasma, desintegração da parede celular, extravasamento de conteúdo citoplasmático e perda de material celular eletrodenso. As substâncias 1 e 4 exibiram boa atividade antifúngica contra Trichophyton rubrum, com CIM de 62,5 e 7,8 μg/mL, respectivamente, e moderada a fraca atividade contra C. albicans (125 e 500 µg/mL, respectivamente). A substância 1 exibiu o melhor resultado contra a linhagem de P. falciparum (CI50 14 µM). A substância 4 ainda exibiu baixo potencial contra as formas epimastigotas (CI50 92 µM) e tripomastigotas (CI50 64 µM) de T. cruzi. No teste de citotoxicidade das substâncias frente a células VERO, apenas a substância 4 provocou morte celular nas concentrações testadas, com CC50 de 148 µg/mL. Os resultados obtidos contribuem para o conhecimento farmacológico da planta amazônica A. panurensis, e fornece possíveis modelos estruturais para o desenvolvimento de novos fármacos antimicrobianos.Due to the spread of multiresistant strains and limitations of commercially available drugs for the treatment of infectious diseases, studies aimed at finding molecules that can serve for the development of new drugs are essential. Plants of the genus Aniba are related to the production of secondary metabolites of chemical classes known for their bioactivities. The aim of the present study was to perform a phytochemical study of bioactive ethanolic extracts of A. panurensis, A. parviflora and A. ferrea, for the isolation of bioactive compounds. Ethanolic extracts and phases of liquid-liquid partition were tested against 23 gram-negative bacteria, 9 gram-positive bacteria and the parasite Plasmodium falciparum (FRC3 strain). The isolated compounds were tested for their antibacterial, antifungal, anti-Plasmodium, antichagasic and anti-Leishmania activity. The ethanolic extracts and Hex and CHCl3 phases of A. panurensis leaves and branches had good activity against Bacillus subtilis, Staphylococcus simulans, Staph. aureus, methicillin-resistant Staph. aureus (MRSA) and Streptococcus mutans (7.8 ≤ MIC ≤ 250 µg / mL). The bioactive phases were submitted to bioautography assays and the CHCl3 phase of A. panurensis branches was selected for the bioguided chemical fractionation by the same technique. Flash column chromatography was used for the isolation of compounds which were identified by spectrometric and spectroscopic methods as: 5,6 dehydrokawaina (compound 1); 4-methoxy-11,12-methylenedioxy-6-trans-styryl-pyran-2-one (compound 2); 6.6 - (2,4-Bis (3,4-dimethoxyphenyl) cyclobutane-1,3-diyl) bis (4-methoxy-2H-pyran-2-one) (compound 3); and 2- Furanacetic acid, 4-dodecyltetrahydro-5-oxo-, (compound 4). Only compound 4 exhibited antibacterial activity, with MICs values of 7.8 µg / mL for Staphylococcal strains, 125 µg / mL for B. subtilis and 31.25 µg / mL for Strep. mutans. Time-kill curve showed bactericidal behavior of compound 4 at 4-fold of their respective MIC against Staph. aureus and MRSA at 12 hours and 9 hours, respectively. Against Strep. mutans, compound 4 was bactericidal at its corresponding MIC within 6 hours. The antibacterial modes of action of substance 4 were taken by Scanning (SEM) and Transmission (TEM) Electron Microscopy, in which it was possible to observe the separation of the cytoplasm from the cell wall of Staph. aureus, interference with MRSA cell wall synthesis, and several changes in Strep. mutans cells, such as partial separation of cell wall and cytoplasm, cell wall disintegration, extravasation of cytoplasmic content and loss of electrodense cell material. Compounds 1 and 4 exhibited good antifungal activity against Trichophyton rubrum, with MICs values of 62.5 and 7.8 μg / mL, respectively, and moderate and poor activity against C. albicans (125 and 500 µg/mL, respectively). Compound 1 exhibited the best result against P. falciparum strain (IC50 14 µM). Compound 4 further exhibited low potential against T. cruzi epimastigote (IC50 92 µM) and trypomastigote (IC50 64 µM). In cytotoxicity test against VERO cells, only compound 4 caused cell death at the concentrations tested, with CC50 value of 148 µg / mL. These results contribute to the pharmacological knowledge of the Amazonian plant A. panurensis and provide possible structural models for the development of new antimicrobial drugs.FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do AmazonasUniversidade Federal do AmazonasInstituto de Ciências BiológicasBrasilUFAMPrograma de Pós-Graduação em BiotecnologiaOrlandi, Patrícia Puccinellihttp://lattes.cnpq.br/1887686774621627Guimarães, Anderson Cavalcantehttp://lattes.cnpq.br/0662433264074199Nunomura, Rita de Cassia Saraivahttp://lattes.cnpq.br/4964432473792729Procópio, Rudi Emerson de Limahttp://lattes.cnpq.br/2478199435796976Silva, Emily Marcele Soareshttp://lattes.cnpq.br/7093607539035368https://orcid.org/0000-0002-1927-06712021-11-09T15:37:40Z2019-12-12info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisimage/jpegapplication/pdfSILVA, Emily Marcele Soares. Bioprospecção de metabólitos secundários de Aniba spp. (Lauraceae) da Amazônia para o desenvolvimento de novos antimicrobianos. 2019. 136 f. Tese (Doutorado em Biotecnologia) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2019.https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/8524porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAMinstname:Universidade Federal do Amazonas (UFAM)instacron:UFAM2021-11-10T05:03:28Zoai:https://tede.ufam.edu.br/handle/:tede/8524Biblioteca 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:65922021-11-10T05:03:28Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM - Universidade Federal do Amazonas (UFAM)false |
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