Caracterização química e avaliação do potencial antimicrobiano de ceras epicuticulares foliares de espécies da caatinga
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/52252 |
Resumo: | A cera epicuticular representa a face mais externa da epiderme interagindo com os agentes de natureza biótica e abiótica na superfície das plantas. Quimicamente, as ceras (epi e intracuticulares) são formadas por constituintes alifáticos de cadeias longas e por compostos cíclicos, os quais são os principais responsáveis pelas funções desempenhadas pela cutícula, como a proteção da planta contra a perda excessiva de água durante a transpiração cuticular. Todavia a composição e a ultraestrutura dos constituintes cuticulares revelam outros papeis importantes como a proteção contra o excesso de radiação solar e a prevenção contra insetos herbívoros e outros patógenos, principalmente os fungos. Os estudos sobre potencial antimicrobiano de ceras epicuticulares são desenvolvidos há décadas, sobretudo, nas espécies de importância agronômica. Várias espécies da Caatinga já foram investigadas quanto ao seu potencial antimicrobiano. Todavia, o potencial antimicrobiano baseado em constituintes de natureza cuticular é ausente até a presente data em plantas nativas. Os objetivos deste trabalho foram quantificar e identificar a composição química das ceras epicuticulares de Allamanda blanchetii (Apocynaceae), Aspidosperma pyrifolium (Apocynaceae), Cynophalla flexuosa (Capparaceae), Jatropha mutabilis e Croton heliotropiifolius (Euphorbiaceae) ocorrentes na Caatinga, bem como avaliar o potencial antimicrobiano dos constituintes. A quantificação e identificação dos constituintes químicos das ceras epicuticulares foi realizada através de cromatografia gasosa e espectrometria de massas. Os ensaios antifúngicos foram realizados frente à Alternaria alternata, Fusarium oxysporum e Colletotrichum gloeosporioides, fungos fitopatogênicos de importância agronômica mundialmente. Para este propósito foi determinada a Concentração Inibitória Mínima (CIM) e a avaliação do efeito das ceras epicuticulares no crescimento micelial em meio sólido. Os extratos cuticulares também foram testados frente à cepas bacterianas de importância clínica como Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli e Serratia sp. Nestes ensaios, foi utilizado o método de microdiluição em caldo e a Concentração Bactericida Mínima (CBM) foi determinada por subcultivo em meio sólido. Os principais constituintes identificados na cera foliar das espécies foram triterpenos e n-alcanos. Álcoois primários, ácidos graxos, tocoferóis, fitoesteroides e alcaloides foram identificados em menores proporções. Nenhuma inibição significativa do crescimento micelial em meio sólido foi observada, porém, a germinação dos esporos de C. gloeosporioides foi inibida por quatro extratos testados no ensaio de microdiluição, sendo o extrato de A. pyrifolium (128 μg/mL) e J. mutabilis (256 μg/mL) os mais ativos com inibição de 100%. Nenhum dos extratos testados até 1024 μg/mL inibiu a germinação dos esporos de F. oxyspoum. Sobre os testes antibacterianos, o extrato de J. mutabilis apresentou baixa atividade contra B. subtilis na concentração de 1030 μg/mL, seguido por A. blanchetii (6180 μg/mL) contra E. coli. Do ponto de vista químico, as espécies com maior atividade apresentaram como compostos majoritários os triterpenos lupeol (A. pyrifolium), os ácidos ursólico e oleanólico (A. blanchetii) e uma mistura de lupeol e lupenona (J. mutabilis). Esses achados ampliam o conhecimento da diversidade química cuticular de algumas plantas na Caatinga, bem como o potencial antimicrobiano de triterpenos cuticulares de algumas espécies aqui estudadas. |
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MONTEIRO, Italo Rafael de Limahttp://lattes.cnpq.br/1554502081832820http://lattes.cnpq.br/4699945697916110OLIVEIRA, Antônio Fernando M.2023-09-14T14:01:31Z2023-09-14T14:01:31Z2022-02-23MONTEIRO, Italo Rafael de Lima. Caracterização química e avaliação do potencial antimicrobiano de ceras epicuticulares foliares de espécies da caatinga. 2022. Dissertação (Mestrado em Biologia Vegetal) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2022.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/52252A cera epicuticular representa a face mais externa da epiderme interagindo com os agentes de natureza biótica e abiótica na superfície das plantas. Quimicamente, as ceras (epi e intracuticulares) são formadas por constituintes alifáticos de cadeias longas e por compostos cíclicos, os quais são os principais responsáveis pelas funções desempenhadas pela cutícula, como a proteção da planta contra a perda excessiva de água durante a transpiração cuticular. Todavia a composição e a ultraestrutura dos constituintes cuticulares revelam outros papeis importantes como a proteção contra o excesso de radiação solar e a prevenção contra insetos herbívoros e outros patógenos, principalmente os fungos. Os estudos sobre potencial antimicrobiano de ceras epicuticulares são desenvolvidos há décadas, sobretudo, nas espécies de importância agronômica. Várias espécies da Caatinga já foram investigadas quanto ao seu potencial antimicrobiano. Todavia, o potencial antimicrobiano baseado em constituintes de natureza cuticular é ausente até a presente data em plantas nativas. Os objetivos deste trabalho foram quantificar e identificar a composição química das ceras epicuticulares de Allamanda blanchetii (Apocynaceae), Aspidosperma pyrifolium (Apocynaceae), Cynophalla flexuosa (Capparaceae), Jatropha mutabilis e Croton heliotropiifolius (Euphorbiaceae) ocorrentes na Caatinga, bem como avaliar o potencial antimicrobiano dos constituintes. 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Esses achados ampliam o conhecimento da diversidade química cuticular de algumas plantas na Caatinga, bem como o potencial antimicrobiano de triterpenos cuticulares de algumas espécies aqui estudadas.CNPqThe epicuticular wax of plants represents the outermost surface of the epidermis interacting with agents of a biotic and abiotic nature. Chemically, epi- and intracuticular waxes are formed by long-chain aliphatic constituents and cyclic compounds, which are primarily responsible for the functions performed by the cuticle. The protection of the plant against excessive water loss during cuticular transpiration stands out as the main of these functions. However, the composition and ultrastructure of the cuticular constituents reveal other important roles, such as protection against excess solar radiation and prevention against herbivorous insects and other pathogens, especially fungi. Studies on the antimicrobial potential of epicuticular waxes have been developed for decades, especially in species of agronomic importance. Several species of Caatinga have already been investigated for their antimicrobial potential. However, no analysis on the antimicrobial potential based on cuticular constituents has been conducted to date. The objectives of this work were to identify the chemical composition and evaluate the antimicrobial potential of the epicuticular waxes of Allamanda blanchetii (Apocynaceae), Aspidosperma pyrifolium (Apocynaceae), Cynophalla flexuosa (Capparaceae), Jatropha mutabilis and Croton heliotropiifolius (Euphorbiaceae). The quantification and identification of chemical compounds were performed using gas chromatography and mass spectrometry. Antifungal assays were carried out against Alternaria alternata, Fusarium oxysporum and Colletotrichum gloeosporioides, phytopathogenic fungi of agronomic importance. For this purpose, the Minimum Inhibitory Concentration (MIC) was determined and the effect of the wax on mycelial growth in solid medium was evaluated. The cuticular extracts were also tested against bacterial strains of clinical importance such as Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli and Serratia sp. In these assays, the broth microdilution method was used and the Minimum Bactericidal Concentration (MBC) was determined by subculture on solid medium. The main constituents identified in the leaf wax of the species were triterpenes and n-alkanes. Primary alcohols, fatty acids, tocopherols, phytosteroids, and alkaloids were identified in smaller proportions. No significant inhibition of mycelial growth in solid medium was observed, however, the germination of C. gloeosporioides spores was inhibited by four extracts tested in the microdilution assay, being the extracts of A. pyrifolium (128 μg/mL) and J. mutabilis (256 μg/mL) the most active, causing 100% inhibition. None of the extracts tested up to 1024 μg/mL inhibited the germination of F. oxyspoum spores. Regarding antibacterial tests, the extract of J. mutabilis showed significant results against B. subtilis at a concentration of 1030 μg/mL, followed by the extract of A. blanchetii (6180 μg/mL) against E. coli. From a chemical point of view, the most active species presented as major compounds the triterpenes lupeol (A. pyrifolium), ursolic and oleanolic acids (A. blanchetii), and a mixture of lupeol and lupenone (J. mutabilis). C. flexuosa, which presented n-alkanes as major wax constituents, showed the lowest activity among the tested species. These findings expand the knowledge about the cuticular chemical diversity of some species from Caatinga not yet investigated, as well as about the antimicrobial potential of cuticular triterpenes of some of the species studied here.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Biologia VegetalUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/embargoedAccessAntimicrobianosBactériasBioensaiosFungosTerpenoidesCaracterização química e avaliação do potencial antimicrobiano de ceras epicuticulares foliares de espécies da caatingainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALDISSERTAÇÃO Italo Rafael de Lima Monteiro.pdfDISSERTAÇÃO Italo Rafael de Lima Monteiro.pdfapplication/pdf2313257https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/52252/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Italo%20Rafael%20de%20Lima%20Monteiro.pdffe50c40ae92a680c1692086ff20ad158MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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