Bioprospecting macroalgae, marine and terrestrial invertebrates & their associated microbiota / Bioprospecção de macroalgas, invertebrados marinhos e terrestres e microbiota associada

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

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.