ABSTRACT
Abstract The present review aims the discussion of the impact of the bioprospection initiative developed by the projects associated to BIOprospecTA, a subprogram of the program BIOTA, supported by FAPESP. This review brings a summary of the main results produced by the projects investigating natural products (NPs) from non-plants organisms, as examples of the success of this initiative, focusing on the progresses achieved by the projects related to NPs from macroalgae, marine invertebrates, arthropods and associated microorganisms. Macroalgae are one of the most studied groups in Brazil with the isolation of many bioactive compounds including lipids, carotenoids, phycocolloids, lectins, mycosporine-like amino acids and halogenated compounds. Marine invertebrates and associated microorganisms have been more systematically studied in the last thirty years, revealing unique compounds, with potent biological activities. The venoms of Hymenopteran insects were also extensively studied, resulting in the identification of hundreds of peptides, which were used to create a chemical library that contributed for the identification of leader models for the development of antifungal, antiparasitic, and anticancer compounds. The built knowledge of Hymenopteran venoms permitted the development of an equine hyperimmune serum anti honeybee venom. Amongst the microorganisms associated with insects the bioprospecting strategy was to understand the molecular basis of intra- and interspecies interactions (Chemical Ecology), translating this knowledge to possible biotechnological applications. The results discussed here reinforce the importance of BIOprospecTA program on the development of research with highly innovative potential in Brazil.
Resumo A presente revisão discute o impacto das iniciativas de bioprospecção desenvolvidas pelos projetos associados ao BIOprospecTA, subprograma do programa BIOTA, apoiado pela FAPESP. Esta revisão traz um resumo dos principais resultados produzidos pelos projetos de investigação de produtos naturais (PNs) de organismos não vegetais, como exemplos do sucesso desta iniciativa, com foco nos avanços alcançados pelos projetos relacionados a PNs de macroalgas, invertebrados marinhos, artrópodes e microrganismos associados. As macroalgas são um dos grupos mais estudados no Brasil com o isolamento de muitas substâncias bioativas, incluindo lipídios, carotenóides, ficocolóides, lectinas, aminoácidos do tipo micosporina e substâncias halogenadas. Invertebrados marinhos e microrganismos associados têm sido estudados de forma mais sistemática nos últimos trinta anos, revelando substâncias únicas, com potentes atividades biológicas. Os venenos de insetos himenópteros também foram amplamente estudados, resultando na identificação de centenas de peptídeos, que foram utilizados para criar uma biblioteca química que contribuiu para a identificação de modelos para o desenvolvimento de substâncias antifúngicas, antiparasitárias e anticancerígenas. O conhecimento construído dos venenos de himenópteros permitiu o desenvolvimento de um soro equino anti-peçonha de abelha. Dentre os microrganismos associados a insetos, a estratégia de bioprospecção foi compreender as bases moleculares das interações intra e interespécies (Ecologia Química), traduzindo esse conhecimento para possíveis aplicações biotecnológicas. Os resultados aqui discutidos reforçam a importância do programa BIOprospecTA no desenvolvimento de pesquisas com alto potencial inovador no Brasil.
ABSTRACT
ABSTRACT Aspergillus spp. cause economic impacts due to aflatoxins production. Although the toxicity of aflatoxins is already known, little information about their ecological roles is available. Here we investigated the compounds produced by Aspergillus nomius ASR3 directly from a dead leaf-cutter queen ant Atta sexdens rubropilosa and the fungal axenic culture. Chemical analyses were carried out by high-resolution mass spectrometry and tandem mass spectrometry techniques. Aflatoxins B1 and G1 were detected in both the axenic culture and in the dead leaf-cutter queen ant. The presence of these mycotoxins in the dead leaf-cutter queen ant suggests that these compounds can be related to the insect pathogenicity of A. nomius against A. sexdens rubropilosa.
ABSTRACT
Papulaspora immersa and Arthrinium state of Apiospora montagnei Sacc. were isolated from the roots of Smallanthus sonchifolius (yacón). The crude extracts from their cultures inhibited the growth of Staphylococcus aureus, Kocuria rhizophila, Pseudomonas aeruginosa and Escherichia coli. The more relevant results were observed in the ethyl acetate extract from P immersa against P aeruginosa (90 µg/mL) and ethyl acetate extract from Arthrinium state of A montagnei Sacc. against P aeruginosa (160 µg/mL). The two endophytic fungi isolated from yacón roots as well as their antimicrobial activity detected in the crude extracts cultures were being reported for the first time.
Mesmo havendo grandes investimentos, a resistência a fármacos continua sendo um grave problema de saúde pública. Produtos naturais têm prevalecido como a maior fonte de novas drogas e muitos deles são isolados de sistemas simbióticos: microorganismos-plantas. Os fungos endofíticos Papulaspora immersa e Arthrinium state of Apiospora montagnei Sacc. foram isolados de raízes de Smallanthus sonchifolius (yacón). Extratos de culturas destes fungos apresentaram atividade antibacteriana frente Staphylococcus aureus, Kocuria rhizophila, Pseudomonas aeruginosa e Escherichia coli, sendo as mais relevantes observadas nas frações acetato de etila provenientes dos fungos P. immersa e Arthrinium state of Apiospora montagnei Sacc. frente a P. aeruginosa, apresentando CIM de 90µg/mL e 160µg/mL, respectivamente.