Perfil metabólico das raízes de Senna spectabilis e exploração de fungos associados à sua microbiota para produção e biotransformação de metabólitos secundários

• Autor(a) principal: Monteiro, Afif Felix
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/153944
• topic: Fungos do solo; Microbiota; Rizosfera; Fungos endofíticos; Biotransformação (metabolismo)

Neste trabalho, analisou-se o perfil químico do extrato etanólico das raízes de mudas adultas de S. spectabilis por meio da aplicação da técnica de CLAE-EM e CLAE-EM/EM, permitindo observar a predominância de alcaloides piperidínicos, bem como de metabólitos de outras classes biossintéticas, incluindo triterpenoide pentacíclico (PT), antraquinonas, flavonas e esteroide. O fracionamento do extrato proporcionou o isolamento e a subsequente elucidação estrutural via técnicas de EM e RMN, de cinco metabólitos secundários: os alcaloides espectalina e cassina; o TP ácido betulínico; o ácido tetradecanoico; e um novo dibenzofurano, o qual consiste no primeiro relato de sua respectiva classe biossintética para S. spectabilis, bem como para o gênero Senna. Essas classes de quimiotipos possuem propriedades estruturais e bioatividades de reconhecido interesse para química medicinal. Nesse contexto, dado ao grande potencial de micróbios associados a plantas medicinais, realizou-se o cultivo de fungos endofíticos e da microbiota relacionada à rizosfera de S. spectabilis, em diferentes meios de cultivo (CZAPEK, Malte e PDB). Os extratos obtidos foram analisados por CLAE-DAD e submetidos a triagem em ensaios antibacterianos. Entre os extratos ativos promissores, o extrato de Fusarium solani em Malte (FsM) foi selecionado e fracionado por CLAE semipreparativa, fornecendo a lactona β-resorcílica (-)-(2R*, 4S*, 8R*)-(Z)-pochonina N, a qual encontra-se em fase de avaliação biológica, e o ácido carboxílico β-lactônico hymeglusina, um composto cujo o potencial antibiótico é bem conhecido. O extrato FsM foi, ainda, analisado por CLAE-EM/EM e os dados gerados foram tratados utilizando-se a abordagem de “redes de interações moleculares” através da plataforma GNPS, propiciando a identificação de onze metabólitos adicionais, entre os quais prevalece a classe de dicetopiperazinas. Esses resultados indicam que a microbiota de S. spectabilis constitui uma fonte rica para a produção de metabólitos com uma ampla diversidade estrutural e, consequentemente, capazes de desempenhar uma gama de funções biológicas. Por fim, investigou-se a capacidade de biotransformação de um substrato diterpenoide (esqueleto halimano) pelos fungos Fusarium oxysporum, Myrothecium verrucaria e Rhinocladiella similis, os quais forneceram sete análogos estruturais oxifuncionalizados, promovendo a biocatálise de reações notáveis, como a oxidação de ligações C-H sp3 não ativadas em posições específicas dos anéis da decalina, bem como a hidratação da ligação dupla-13,14 C-C da cadeia lateral. Essas modificações geraram novas funcionalidades (hidroxi, oxo, formil e carboxi), as quais correspondem a novos sítios reativos e, portanto, podem permitir o alcance de um número maior de análogos estruturais de relevância não apenas química, mas também biológica. O substrato e seus produtos de biotransformação foram avaliados quanto a atividade citotóxica contra as linhagens celulares HCT-116 (carcinoma cólon-retal) e MCF-7 (adenocarcinoma mamário), porém apenas o derivado 19-hidroxi desempenhou inibição intensificada frente às linhagens, em 50 μM. Portanto, estes microrganismos se mostraram fontes enzimáticas prolíficas para a oxidação/redução de diterpenoides com baixa reatividade, revelando um potencial praticamente inexplorado de fungos endofíticos e rizosféricos de Senna spectabilis para a transformação microbiana de outros substratos naturais e ou sintéticos.