Aplicações biotecnológicas de compostos obtidos dos liquens

Os liquens são estruturas biológicas formadas pela associação entre um micobionte e um fotobionte. Produzem substâncias exclusivas, denominadas substâncias liquênicas que apresentam grupamentos fenólicos, hidroxílicos e carboxílicos em suas estruturas químicas, que exercem importantes funções ecológicas e biológicas, podendo ser encontrados no Nordeste do Brasil. Amostras de Cladonia verticillaris, C. substellata e Cladia aggregata foram coletadas (200 g) e submetidas a extrações sucessivas com éter dietílico e acetona, para obtenção dos extratos orgânicos e dos ácidos fumarprotocetrárico, barbático, úsnico e usnato de potássio. As substâncias purificadas foram analisadas quimicamente por cromatografia em camada delgada, cromatografia líquida de alta eficiência, ressonância magnética nuclear de prótons e infravermelho e posteriormente testadas quanto ao seu potencial biológico contra bactéria, células tumorais, molusco e inseto. O ácido barbático apresentou atividade bactericida contra o Staphylococcus aureus (CIM de 50 μg mL-1), citotoxicidade para as células tumorais NCI-H292 (CI50 de 19.06 μg mL-1), KB (CI50 de 12 μg mL-1) e HEp-2 (CI50 de 6.25 μg mL-1), com DL50 foi de 75, 69 mg kg-1 e inibição do crescimento tumoral (sarcoma 180) de 46.3%. Também demonstrou atividade moluscicida para a Biomphalaria glabrata (25 ppm) e baixa toxicidade para Artemia salina. O usnato de potássio foi a substância moluscicida e embriotóxica mais potente, com 100% de mortalidade após 24 h do tratamento em 1 ppm, sem efeitos sobre a Artemia salina na mesma concentração. Quanto a atividade inseticida, os ácidos fumarprotocetrárico, o barbático e o úsnico foram ativos contra o Nasutitermes corniger nas concentrações de 5, 7 e 10 mg mL-1. O efeito sobre o Alabama argillacea (lagartas) tratados topicamente com o ácido úsnico foi demonstrado na concentração de 2 mg mL-1, cuja sobrevivência foi de 1% das lagartas após 5 dias do tratamento, sem nenhum efeito significativo sobre o seu predador Podisus nigrispinus. Portanto, as substâncias liquênicas são promissoras fontes de produtos bioativos com ação farmacológica e inseticida que pode ser explorada em diferentes áreas de pesquisas

Atividade antimicrobiana e citotóxica de extratos orgânicos e ácido barbático de Cladia aggregata

O efeito da atividade biológica in vitro dos extratos orgânicos e o ácido barbático purificado de Cladia aggregata foi avaliado sobre microrganismos patógenos e células cancerígenas. Os extratos orgânicos foram obtidos a partir de 50g do talo liquênico in natura, através de extrações por esgotamento a frio e a quente, obedecendo a série eluotrópica éter, clorofórmio e acetona. Os extratos etéreos apresentaram cromatografia em camada delgada (CCD) e líquida de alta eficiência (CLAE) com menor número de bandas e picos respectivamente com rendimento total de 1,690g para o extrato frio e 2,183g para a quente. O ácido barbático foi purificado a partir do extrato etéreo a quente, através de várias lavagens com clorofórmio, cuja concentração demonstrada na CLAE foi de aproximadamente 96%. A atividade antimicrobiana foi verificada através de screening em disco, biocromatograma e concentração mínima inibitória (CMI).O teste em disco foi feito contra bactérias Gram-positivas, Gram-negativas e fungo. O biocromatograma e a CMI apenas com Gram-positivas. Os discos de papel foram impregnados com 21&#956;L das soluções dos extratos, a uma concentração de 43mg/mL e, do ácido barbático purificado dissolvido em éter e água na mesma concentração. Os resultados demonstraram atividade contra Staphylococcus aureus e o ácido barbático purificado dissolvido em água apresentou o melhor halo de inibição, 13,5mm. Os resultados dos biocromatogramas dos extratos orgânicos e ácido barbático purificado contra S. aureus, apresentaram sinergismo entre as substâncias, verificando-se a presença de um único halo de inibição ao redor do cromatograma. O ácido barbático purificado foi submetido a diluições em 9 partes a 2mg/mL e a CMI contra S. aureus ficou entre 200 - 50&#956;g/mL. Para os testes citotóxicos foram usados o extrato etéreo a quente a 50; 25; 12,5 e 6,5 &#956;g/mL e o ácido barbático a 20; 10; 5 e 2,5 &#956;g/mL , obtidos conforme metodologia anterior contra as seguintes linhagens de células cancerígenas: Hep-2, NCI-H292 e KB. O extrato etéreo a quente inibiu o crescimento celular em 78; 72; 70 e 60% Hep-2; 63; 61; 36 e 42% NCI- H292; 80; 80; 52 e 47% KB com CI50: < 6,5 &#956;g/mL para Hep-2 e 6,5 12,5 &#956;g/mL para NCI- H292 e KB. O ácido barbático purificado inibiu Hep-2 em 61; 66; 54 e 49%; NCI H292 63,4; 61,1; 36,7 e 42%; KB 77; 71; 53 e 43%, com CI50: 2,5 - 5 &#956;g/mL para Hep-2 e KB e 5 &#956;g/mL para NCI- H292. Os resultados demonstraram que os extratos orgânicos e o ácido barbático purificado apresentaram atividade antimicrobiana frente a S. aureus e atividade citotóxica para as células cancerígenas testada

Produção de compostos fenólicos a partir de células imobilizadas do líquen Parmotrema andinum (Müll. Arg.) Hale e avaliação de atividade antimicrobiana Production of phenolic compounds from immobilized cells of the lichen Pamotrema andinum (Müll. Arg.) Hale and evaluation of antimicrobial activity)

A utilização de metabólitos secundários obtidos de líquens, na indústria farmacêutica, de cosmético, têxtil e de alimentos deve ser criteriosa, visto que a extração e isolamento desses metabólitos requerem uma grande quantidade de biomassa dificilmente renovável, devido ao crescimento lento do líquen. Atualmente, é possível obter substâncias liquênicas tanto por cultivo de tecidos, como por imobilizações celulares e enzimáticas, a partir do talo in natura, utilizando pequena quantidade de material liquênico. Portanto, este trabalho objetiva investigar a produção de compostos fenólicos a partir de células imobilizadas de Parmotrema andinum (Müll. Arg.) Hale utilizando acetato de sódio como precursor da biossíntese dos fenóis. Ensaios de atividade antimicrobiana com extratos orgânicos do talo in natura, eluatos celulares e do ácido lecanórico isolado de P. andinum Hale demonstraram ação contra bactérias Gram-positivas. Através de testes biocromatográficos foi possível associar a atividade antibacteriana ao ácido lecanórico e uma substância não identificada presente na espécie. As substâncias produzidas através de imobilização celular não exibiram ação inibitória frente os microrganismos testados.<br>Hale and evaluation of antimicrobial activity). Secondary metabolites obtained from lichens should be carefully used by the pharmaceutical, cosmetic, textile and food industries because the extraction and isolation of these metabolites requires large amounts of biomass, which is not renewable due to how slow lichens grow. Nowadays, it is possible to obtain these substances either by tissue culture or cell and enzymatic immobilizations, from an in natura thallus, using a small amount of lichenous material. Therefore, this work aimed to investigate the production of phenolic compounds from Parmotrema andinum (Müll. Arg.) Hale immobilized cells, using sodium acetate as a precursor in the biosynthesis of phenols. Testing of antimicrobial activity with organic extracts of the in natura thallus, cell eluate and lecanoric acid isolated from P. andinum Hale showed antimicrobial activity against Gram-positive bacteria. Through biochromatographic assays, it was possible to associate the antibacterial activity to the lecanoric acid and to another unidentified substance. The substances produced by cell immobilization did not exhibit any inhibitory action against tested microorganisms

Dataset on schistosomiasis control using potassium usnate against Biomphalaria glabrata at different developmental stage and Schistosoma mansoni cercariae

This text presents complementary data corresponding to schistosomiasis mansoni׳s vector control and toxicity on Schistosoma mansoni cercariae using potassium usnate. This information support our research article “Potassium Usnate Toxicity Against Embryonic Stages of the Snail Biomphalaria glabrata and Schistosoma mansoni Cercariae” [1], and focuses on the analysis of the detailed data regarding the different concentrations of potassium usnate and their efficiency to B. glabrata mortality and non-viability and S. mansoni cercariae mortality etiologic agent of the disease

Barbatic Acid Offers a New Possibility for Control of Biomphalaria Glabrata and Schistosomiasis

This study evaluated the biological activity of an ether extract and barbatic acid (BAR) from Cladia aggregata on embryos and adult mollusks of Biomphalaria glabrata, cercariae of Schistosoma mansoni and the microcrustacean Artemia salina. The ether extract and BAR were obtained by successive extractions with diethyl ether. The obtained extracts were analyzed using thin-layer chromatography (TLC), high-performance liquid chromatography (HPLC), proton nuclear magnetic resonance (1H-NMR) and infrared (IR) spectroscopy. The results demonstrated that the ether extract exerted embryotoxic effects at 50 and 100 µg/mL and molluscicidal effects at 20 and 25 µg/mL. BAR exhibited no embryotoxicity, and its molluscicidal concentration was equal to that of the ether extract. However, after 60 min of exposure, 1 µg/mL BAR presented cercaricidal activity against the parasite S. mansoni at the second larval stage. Neither substance induced toxicity against A. salina. These results indicate the potential molluscicidal activities of the ether extract and BAR against B. glabrata and S. mansoni cercariae. In addition to these effects, there was a lack of toxicity against the aquatic environment and no damage to the biota, indicating the potential of these products for large-scale control and/or eradication of schistosomiasis

Dataset on usnic acid from Cladonia substellata Vainio (Lichen) schistosomiasis mansoni's vector control and environmental toxicity

This text presents complementary data corresponding to schistosomiasis mansoni's vector control and enviromental toxicity using usnic acid. These informations support our research article “Toxicity of Usnic Acid from Cladonia substellata (Lichen) to embryos and adults of Biomphalaria glabrata” by Araújo et al. [1], and focuses on the analysis of the detailed data regarding the different concentrations of Usnic Acid and their efficiency to B. glabrata mortality and non-viability, as also to environmental toxicity, evaluated by A. salina mortality

Cladia aggregata (lichen) from Brazilian northeast: chemical characterization and antimicrobial activity

The chemical composition and antimicrobial activity of the Cladia aggregata (Sw.) Nyl. were evaluated. Barbatic acid, depside obtained from C. aggregata, was spectroscopically analyzed and tested, as well as organic extracts. The extracts and purified substance were tested against four Staphylococcus aureus multi-resistant strains. The structure of barbatic acid was confirmed through NMR (¹H; 13C) and elemental ® analysis. Biochromatographic assays showed action of this compound, along with other substances contained in organic extracts, suggesting a synergic action, MIC assays placed barbatic acid in the same level of inhibition to other studied lichen substances.<br>A composição química e a atividade antimicrobiana da Cladia aggregata (Sw.) Nyl. foram avaliadas. O ácido barbático, um depsideo obtido da C. aggregata, foi espectroscopicamente analisado e testado, bem como o extrato orgânico. o extrato e a substância purificada foram testadas contra 4 linhagens de Staphylococcus aureus multi resistentes. A estrutura do ácido barbático foi confirmada através de ensaios de CCD, CLAE, IV, RMN (¹H;13C), UV e analise elementar (r). O biocromatograma mostrou a ação deste composto junto com outras substâncias contidas no extrato orgânico, sugerindo a ação sinérgica, a CMI do ácido barbático mostrou o mesmo nível de inibição de outras substâncias liquênicas