Micro-organismos endofíticos

Visto o papel fundamental dos micro-organismos na hipótese da produção de metabólitos ativos de invertebrados marinhos, é fundamental apontarmos a relevância do estudo de micro-organismos endofíticos no ambiente marinho.

Considera-se como endófito um micro-organismo (fungo ou bactéria) que passa ao menos parte de seu ciclo de vida dentro de tecidos saudáveis de uma planta hospedeira, numa relação que pode variar de fitopatogênese latente a simbiose mutualística (STROBEL et al., 2004; TAN; ZOU, 2001). A habilidade peculiar de micro-organismos em utilizar vários substratos sólidos como fonte de

energia vital, levou-os a habitarem tecidos de vegetais superiores, nos quais são protegidos e alimentados enquanto retribuem fornecendo substâncias que “fortificam” seu hospedeiro (GUNATILAKA, 2006; GUO et al., 2008; TAN; ZOU, 2001).

A complexidade e importância desta relação ecológica são refletidas pelo potencial químico e biológico de endófitos na pesquisa de produtos naturais. De uma maneira geral, o estudo de micro-organismos endofíticos figura como um ramo relativamente novo e, consequentemente, pouco explorado (GUO et al., 2009; STROBEL et al., 2004). Entretanto, o interesse nesta área através de revisões científicas abordando o isolamento de endófitos de vegetais, seus produtos secundários e respectivas atividades biológicas evidenciam informações que acabam estimulando o aprofundamento nesta área. Tan e Zou (2001) listaram 138 metabólitos caracterizados em endófitos antes do ano 2000; Gunatilaka (2006) contabilizou 184 metabólitos, dos quais 96 são novos a partir de 59 linhagens de micro-organismos endofíticos evidenciados após a revisão de Tan e Zou (2001). Ainda, Borges e colaboradores (2009) listaram 284 moléculas isoladas à partir de endófitos entre 2006 e 2008, ilustrando o crescente interesse neste tipo de pesquisa. É importante destacar que o estudo de micro-organismos endofíticos adquiriu impulso quando pesquisadores começaram a verificar a habilidade que endófitos possuíam em biossintetizar substâncias ativas que foram inicialmente descobertas em suas plantas hospedeiras. Vide o caso do anticâncer taxol, produzido por vegetais do gênero Taxus e também isolado do endófito Taxomyces adreanae (GUO et al., 2008).

A diversidade metabólica de produtos naturais oriundos de micro-organismos endofíticos bem como as respectivas vias metabólicas e atividades biológicas são discutidas por alguns autores (GUNATILAKA, 2006; GUO et al., 2008; TAN; ZOU, 2001). Das classes químicas isoladas de endófitos destacam-se os alcalóides, terpenóides, flavonóides e esteróides, dentre outros; da funcionalidade biológica podemos destacar as atividades antibiótica, anticâncer e o controle de agentes biológicos (GUO et al., 2008).

A associação entre algas e fungos apresenta-se bem estabelecida cientificamente, no entanto, pouco foi estudado acerca de fungos endofíticos isolados de algas marinhas. Destes, a maioria refere-se a táxons de ambiente

temperado, justificando estudos adicionais em representantes de ambiente tropical/subtropical (JONES; STANLEY; PINRUAN, 2008). A Tabela III.1 apresenta um levantamento de metabólitos inéditos isolados de micro-organismos endofíticos associados a algas marinhas. A diversidade estrutural apresentada, assim como as atividades biológicas relevantes destacam que esta área de estudo merece uma maior atenção, uma vez que existe um potencial praticamente ilimitado a ser explorado.

Tabela III.1. Metabólitos inéditos obtidos a partir de micro-organismos endofíticos isolados de algas marinhas (ordem cronológica de publicação).

Alga: Cytoseira sp. Micro-organismo: Varicosporina ramulosa

O O O O H OH H OH O O O O HO H H OH

HÖLLER; KÖNIG; WRIGHT; 2000

Alga: Ulva sp. Micro-organismo: Ascochyta salicorniae

# atividade antiplasmódica; tripanocida; citotóxica

OSTERHAGE et al., 2000

Alga: Cladostephus spongius Micro-organismo: Acremonium sp.

OH R = H R = beta D glicopiranosídeo OH O OH R O R4 R2 R₃ R₁ R₁= R₃= H; R₂= R₄= OH R2= R3= H; R1= R4= OH O R2 O R1 R₁= OH, R₂= OH R₁= OH, R₂= OCH₃ R1 = OCH3, R2= OH O O O OH ABDEL-LATEFF et al., 2002 Continua #

Continuação

Alga: Liagora viscida Micro-organismo: Drechslera dematioidea

# atividade antiparasitária

OSTERHAGE et al., 2002a

Alga: Fucus spiralis Micro-organismo: Phoma tropica

OSTERHAGE et al., 2002b

Alga: Fucus vesiculosus Micro-organismo: Epicoccum sp.

atividade antioxidante

ABDEL-LATEFF et al., 2003

Continua

#

Continuação

Alga: Halymenia acuminata Micro-organismo: Aspergillus terreus

atividade antioxidante fotoprotetora

LEE et al., 2003

Alga: Ulva pertusa Micro-organismo: Alternaria sp.

LI et al., 2003

Alga: não informada Micro-organismo: Emericella nidulans var. acristata

KRAJL et al., 2006.

Alga: Sargassum sp. Micro-organismo: No. ZZF36

YANG et al., 2006

Continuação

Alga: Polysiphonia urceolata Micro-organismo: Chaetomium globosum

atividade antioxidante e citotóxica

WANG et al., 2006

Alga: Codium fragile Micro-organismo: Valsa ceratosperma

atividade citotóxica

EL-BEIH et al., 2007

Alga: não informada Micro-organismo: Monodictys putredinis

# modulação enzimática

KRICK et al., 2007

Alga: Enteromorpha compressa Micro-organismo: Botrytis sp.

LI et al., 2007 Continua # # # #

Continuação

Alga: Colpomenia sinuosa Micro-organismo: Aspergillus niger EN-13

# atividade antifúngica e antioxidante

ZHANG; LI; WANG, 2007.

Alga: Colpomenia sinuosa Micro-organismo: Aspergillus niger EN-13

HN O OCH₃ O OH OH O O atividade antifúngica ZHANG et al., 2007

Alga: Valomia utricularis Micro-organismo: Chaetomium sp.

inibidor enzimático (p56lck)

ABDEL-LATEFF, 2008

Continua

Continuação

Alga: não informado Micro-organismo: não informado

O O

O OH O

inibidor enzimático (DNA pol)

NAGANUMA et al., 2008

Alga: não informada Micro-organismo: Monodictys putredinis

O O H₃C OH O O O O O HO O CH₃ CH₃ H OH CH₃ H O O O O H₃C O O H O OH OH O H₃C H₃C H OH H CH₃ moduladores enzimáticos

PONTIUS et al., 2008a

Alga: Plocamium sp. Micro-organismo: Acremonium sp.

PONTIUS et al., 2008b

Alga: não informada Micro-organismo: Nodulisporium sp.

PONTIUS et al., 2008b

Continuação

Alga: não informada Micro-organismo: Nodulisporium sp.

O OH H H₃C O O OCH3 O OCH₃ H OH O O H CH₃ HO O O OCH3 H O modulador enzimático PONTIUS et al., 2008c

Alga: Blidingia minima Micro-organismo: Penicillium sp.

atividade citotóxica

ZHU et al., 2008

Alga: Sargassum kjellmanianum Micro-organismo: Aspergillus ochraceus

# atividade antioxidante

CUI et al., 2009

Alga: Ulva sp. Micro-organismo: Penicillium sp.

modulador enzimático

GAMAL-ELDEEN; ABDEL-LATEFF; OKINO, 2009

Conclusão

Alga: Enteromorpha sp. Micro-organismo: Cadophora malorum

III. 2. OBJETIVOS

III. 2.1 OBJETIVO GERAL

Considerando o potencial microbiano marinho relatado, uma parte deste projeto de mestrado teve como objetivo geral realizar o isolamento de micro-organismos endofíticos associados à macroalga Bostrychia tenella (Rhodomelaceae, Rhodophyta) e investigar o potencial biológico de ensaios de atividade.

III. 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Isolamento de micro-organismos endofíticos associados à espécie B. tenella coletada na Praia da Fortaleza, Ubatuba, litoral de São Paulo;

• Avaliação das atividades biológicas in vitro de extratos e frações dos micro- organismos isolados de B. tenella:

o Utilizando os fungos Cladosporium cladosporioides e C. sphaerospermum, para investigação da atividade antifúngica;

o Utilizando as bactérias Staphylococcus aureus e Klebsiella pneumoniae, para investigação da antibacteriana;

o Utilizando linhagens tumorais HL-60 (leucemia), HCT-8 (cólon) e SCF-295 (sistema nervoso central), para investigação da citotoxicidade;

o Utilizando células RBL-2H3, para investigação da inibição da degranulação mastocitária.

III. 3. MATERIAL E MÉTODOS

III. 3.1 Especificações do material e instrumentos utilizados no estudo químico