Eliciação de metabólitos secundários na cultura in vitro de Duroia macrophylla e Duroia saccifera

dc.contributor.advisorNunez, Cecilia Veronica
dc.contributor.authorLima, Laísley Martins
dc.date.accessioned2025-09-22T15:36:29Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractSpecies of the Duroia genus are producers of terpenes, flavonoids and alkaloids, presenting several biological activities, with emphasis on the antitumor activity conferred by the novel alkaloid isolated from D. macrophylla; in addition to other alkaloids with activity against Mycobacterium tuberculosis that resulted in another patent already granted to previous research. In order to increase and constant the production of active substances, several species have been established in vitro and subjected to elicitation techniques, including species of the Duroia genus. Based on the above, the present research aimed to evaluate the effect of precursors and elicitors in D. macrophylla and D. saccifera cultures on the production of secondary metabolites, aiming at the production of alkaloids and/or intermediates. For biological elicitation, mycelia and methanolic extracts (MeOH) of Xylaria sp. and Colletotrichum dianesei were used; Physical elicitation was performed with Light Emitting Diodes (LEDs) in yellow, red and blue colors; tryptophan and iridoid monotropein methyl ester were used as precursors. From the results obtained, it was verified that the D. macrophylla calli remained multiform, and no cell suspension was obtained. The difference in the composition of the culture medium interfered with the production of D. macrophylla metabolites, and the WPM medium added with 2 mg.L-1 of naphthalene acetic acid (NAA) and 2 mg.L-1 of benzylaminopurine (BAP) was established as the most effective combination for the production of the iridoid monotropein methyl ester. From maintenance cultures, it was verified that in vitro Duroia calli are effective producers of phenolics, and it was possible to isolate and characterize scopoletin in D. saccifera and chlorogenic acid in D. macrophylla using chromatographic techniques and H nuclear magnetic resonance and mass spectrometry analyses. The precursors tryptophan and tryptamine did not modify aspects of growth and secondary metabolism of D. saccifera and D. macrophylla calli. The application of endophytes as elicitors did not alter the chemical production of D. saccifera cell suspensions, but intensified the production of previously produced metabolites, corroborating the literature. The elicitation of D. saccifera calli with red LED interfered with aspects of growth, but chemical production was altered by the growth phase and not by the incidence of light; the data were grouped according to their similarities, through chemometric analysis. D. macrophylla plants did not undergo changes in the production of new metabolites, but the red LED provided a constant production of the iridoid monotropein methyl ester, an intermediate in the pathway of the desired indole alkaloids.
dc.description.resumoAs espécies do gênero Duroia são produtoras de terpenos, flavonoides e alcaloides, apresentando diversas atividades biológicas, com destaque para a atividade antitumoral conferida pelo alcaloide inédito isolado de D. macrophylla; além de outros alcaloides com atividade frente à Mycobacterium tuberculosis que resultaram em outra patente já concedida à pesquisas anteriores. Para o aumento e a constância na produção de substâncias ativas, diversas espécies têm sido estabelecidas in vitro e submetidas a técnicas de eliciação, inclusive espécies do gênero Duroia. Com base no exposto acima, a presente pesquisa teve por objetivo avaliar o efeito de precursores e eliciadores nas culturas de D. macrophylla e D. saccifera sobre a produção de metabólitos secundários, visando à produção de alcaloides e/ou intermediários. Para a eliciação biológica foram utilizados micélios e extratos metanólicos (MeOH) de Xylaria sp. e Colletotrichum dianesei; a eliciação física foi realizada com Diodos Emissores de Luz (LEDs) nas cores amarelo, vermelho e azul; como precursores, foram utilizados triptofano e iridoide éster metílico de monotropeína. A partir dos resultados obtidos, verificou-se que os calos de D. macrophylla mantiveram-se multiformes, não sendo obtida a suspensão celular. A diferença na composição do meio de cultura interferiu na produção de metabólitos de D. macrophylla, sendo estabelecido o meio WPM acrescido de 2 mg.L-1 de ácido naftaleno acético (ANA) e 2 mg.L-1 de benzilaminopurina (BAP) como a combinação mais efetiva para a produção do iridoide éster metílico de monotropeína. A partir dos cultivos de manutenção, verificou-se que os calos in vitro de Duroia são efetivos produtores de fenólicos, sendo possível o isolamento e caracterização da escopoletina em D. saccifera e do ácido clorogênico em D. macrophylla utilizando para tal, técnicas cromatográficas e análises de ressonância magnética nuclear de H e espectrometria de massas. Os precursores triptofano e triptamina não modificaram aspectos do crescimento e do metabolismo secundário dos calos de D. saccifera e D. macrophylla. A aplicação dos endofíticos como eliciadores não alterou a produção química das suspensões celulares de D. saccifera, mas intensificou a produção de metabólitos anteriormente produzidos, corroborando com a literatura. A eliciação dos calos de D. saccifera com LED vermelho interferiu em aspectos do crescimento, porém a produção química foi alterada pela fase de crescimento e não pela incidência de luz; sendo os dados agrupados de acordo com suas similaridades, por meio da análise quimiométrica. As plantas de D. macrophylla não sofreram alteração quanto a produção de novos metabólitos, mas o LED vermelho proporcionou uma constância na produção do iridoide éster metílico de monotropeína, intermediário da via dos alcaloides indólicos almejados.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.61818/ted25010
dc.identifier.urihttps://repositorio.inpa.gov.br/handle/1/41005
dc.language.isopt_BR
dc.publisher.programBotânica
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectBioprospecção
dc.subjectRubiaceae
dc.subjectPrecursor
dc.titleEliciação de metabólitos secundários na cultura in vitro de Duroia macrophylla e Duroia saccifera
dc.typeTese

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