Amazonian soil fungi are efficient degraders of glyphosate herbicide; novel isolates of Penicillium, Aspergillus, and Trichoderma

Abstract Pesticide residues that contaminate the environment circulate within the hydrological cycle can accumulate within the food chain and cause problems to both environmental and human health. Microbes, however, are well known for their metabolic versatility and the ability to degrade chemically stable substances, including recalcitrant xenobiotics. The current study focused on bio-prospecting within Amazonian rainforest soils to find novel strains fungi capable of efficiently degrading the agriculturally and environmentally ubiquitous herbicide, glyphosate. Of 50 fungal strains isolated (using culture media supplemented with glyphosate as the sole carbon-substrate), the majority were Penicillium strains (60%) and the others were Aspergillus and Trichoderma strains (26 and 8%, respectively). All 50 fungal isolates could use glyphosate as a phosphorous source. Eight of these isolates grew better on glyphosate-supplemented media than on regular Czapek Dox medium. LC-MS revealed that glyphosate degradation by Penicillium 4A21 resulted in sarcosine and aminomethylphosphonic acid.

Resumo Resíduos de agrotóxicos que contaminam o meio ambiente circulam no ciclo hidrológico, podendo se acumular na cadeia alimentar e causar problemas tanto à saúde ambiental quanto humana. Por sua vez, microrganismos são bem conhecidos por sua versatilidade metabólica e capacidade de degradar substâncias quimicamente estáveis, incluindo xenobióticos recalcitrantes. O estudo atual se concentrou na bioprospecção nos solos da floresta amazônica para encontrar novas linhagens de fungos capazes de degradar com eficiência o herbicida onipresente na agricultura e no meio ambiente, o glifosato. Entre os 50 fungos isolados (usando meio de cultura suplementado com glifosato como única fonte de carbono), a maioria eram isolados do gênero Penicillium (60%) e os outros eram isolados de Aspergillus e Trichoderma (26 e 8%, respectivamente). Todos os 50 isolados de fungos foram capazes de usar glifosato como fonte de fósforo. Oito desses isolados cresceram melhor em meio suplementado com glifosato do que em meio Czapek Dox regular. LC-MS revelou que a degradação do glifosato por Penicillium 4A21 resultou nos metabólitos sarcosina e ácido aminometilfosfônico.

Amazonian soil fungi are efficient degraders of glyphosate herbicide; novel isolates of Penicillium, Aspergillus, and Trichoderma / Os fungos do solo amazônico são degradadores eficientes do herbicida glifosato; novos isolados de Penicillium, Aspergillus e Trichoderma

Pesticide residues that contaminate the environment circulate within the hydrological cycle can accumulate within the food chain and cause problems to both environmental and human health. Microbes, however, are well known for their metabolic versatility and the ability to degrade chemically stable substances, including recalcitrant xenobiotics. The current study focused on bio-prospecting within Amazonian rainforest soils to find novel strains fungi capable of efficiently degrading the agriculturally and environmentally ubiquitous herbicide, glyphosate. Of 50 fungal strains isolated (using culture media supplemented with glyphosate as the sole carbon-substrate), the majority were Penicillium strains (60%) and the others were Aspergillus and Trichoderma strains (26 and 8%, respectively). All 50 fungal isolates could use glyphosate as a phosphorous source. Eight of these isolates grew better on glyphosate-supplemented media than on regular Czapek Dox medium. LC-MS revealed that glyphosate degradation by Penicillium 4A21 resulted in sarcosine and aminomethylphosphonic acid.

Resíduos de agrotóxicos que contaminam o meio ambiente circulam no ciclo hidrológico, podendo se acumular na cadeia alimentar e causar problemas tanto à saúde ambiental quanto humana. Por sua vez, microrganismos são bem conhecidos por sua versatilidade metabólica e capacidade de degradar substâncias quimicamente estáveis, incluindo xenobióticos recalcitrantes. O estudo atual se concentrou na bioprospecção nos solos da floresta amazônica para encontrar novas linhagens de fungos capazes de degradar com eficiência o herbicida onipresente na agricultura e no meio ambiente, o glifosato. Entre os 50 fungos isolados (usando meio de cultura suplementado com glifosato como única fonte de carbono), a maioria eram isolados do gênero Penicillium (60%) e os outros eram isolados de Aspergillus e Trichoderma (26 e 8%, respectivamente). Todos os 50 isolados de fungos foram capazes de usar glifosato como fonte de fósforo. Oito desses isolados cresceram melhor em meio suplementado com glifosato do que em meio Czapek Dox regular. LC-MS revelou que a degradação do glifosato por Penicillium 4A21 resultou nos metabólitos sarcosina e ácido aminometilfosfônico.

Amazonian soil fungi are efficient degraders of glyphosate herbicide; novel isolates of Penicillium, Aspergillus, and Trichoderma / Os fungos do solo amazônico são degradadores eficientes do herbicida glifosato; novos isolados de Penicillium, Aspergillus e Trichoderma

Pesticide residues that contaminate the environment circulate within the hydrological cycle can accumulate within the food chain and cause problems to both environmental and human health. Microbes, however, are well known for their metabolic versatility and the ability to degrade chemically stable substances, including recalcitrant xenobiotics. The current study focused on bio-prospecting within Amazonian rainforest soils to find novel strains fungi capable of efficiently degrading the agriculturally and environmentally ubiquitous herbicide, glyphosate. Of 50 fungal strains isolated (using culture media supplemented with glyphosate as the sole carbon-substrate), the majority were Penicillium strains (60%) and the others were Aspergillus and Trichoderma strains (26 and 8%, respectively). All 50 fungal isolates could use glyphosate as a phosphorous source. Eight of these isolates grew better on glyphosate-supplemented media than on regular Czapek Dox medium. LC-MS revealed that glyphosate degradation by Penicillium 4A21 resulted in sarcosine and aminomethylphosphonic acid.(AU)

Resíduos de agrotóxicos que contaminam o meio ambiente circulam no ciclo hidrológico, podendo se acumular na cadeia alimentar e causar problemas tanto à saúde ambiental quanto humana. Por sua vez, microrganismos são bem conhecidos por sua versatilidade metabólica e capacidade de degradar substâncias quimicamente estáveis, incluindo xenobióticos recalcitrantes. O estudo atual se concentrou na bioprospecção nos solos da floresta amazônica para encontrar novas linhagens de fungos capazes de degradar com eficiência o herbicida onipresente na agricultura e no meio ambiente, o glifosato. Entre os 50 fungos isolados (usando meio de cultura suplementado com glifosato como única fonte de carbono), a maioria eram isolados do gênero Penicillium (60%) e os outros eram isolados de Aspergillus e Trichoderma (26 e 8%, respectivamente). Todos os 50 isolados de fungos foram capazes de usar glifosato como fonte de fósforo. Oito desses isolados cresceram melhor em meio suplementado com glifosato do que em meio Czapek Dox regular. LC-MS revelou que a degradação do glifosato por Penicillium 4A21 resultou nos metabólitos sarcosina e ácido aminometilfosfônico.(AU)

Amazonian soil fungi are efficient degraders of glyphosate herbicide; novel isolates of Penicillium, Aspergillus, and Trichoderma / Os fungos do solo amazônico são degradadores eficientes do herbicida glifosato; novos isolados de Penicillium, Aspergillus e Trichoderma

Abstract Pesticide residues that contaminate the environment circulate within the hydrological cycle can accumulate within the food chain and cause problems to both environmental and human health. Microbes, however, are well known for their metabolic versatility and the ability to degrade chemically stable substances, including recalcitrant xenobiotics. The current study focused on bio-prospecting within Amazonian rainforest soils to find novel strains fungi capable of efficiently degrading the agriculturally and environmentally ubiquitous herbicide, glyphosate. Of 50 fungal strains isolated (using culture media supplemented with glyphosate as the sole carbon-substrate), the majority were Penicillium strains (60%) and the others were Aspergillus and Trichoderma strains (26 and 8%, respectively). All 50 fungal isolates could use glyphosate as a phosphorous source. Eight of these isolates grew better on glyphosate-supplemented media than on regular Czapek Dox medium. LC-MS revealed that glyphosate degradation by Penicillium 4A21 resulted in sarcosine and aminomethylphosphonic acid.

Resumo Resíduos de agrotóxicos que contaminam o meio ambiente circulam no ciclo hidrológico, podendo se acumular na cadeia alimentar e causar problemas tanto à saúde ambiental quanto humana. Por sua vez, microrganismos são bem conhecidos por sua versatilidade metabólica e capacidade de degradar substâncias quimicamente estáveis, incluindo xenobióticos recalcitrantes. O estudo atual se concentrou na bioprospecção nos solos da floresta amazônica para encontrar novas linhagens de fungos capazes de degradar com eficiência o herbicida onipresente na agricultura e no meio ambiente, o glifosato. Entre os 50 fungos isolados (usando meio de cultura suplementado com glifosato como única fonte de carbono), a maioria eram isolados do gênero Penicillium (60%) e os outros eram isolados de Aspergillus e Trichoderma (26 e 8%, respectivamente). Todos os 50 isolados de fungos foram capazes de usar glifosato como fonte de fósforo. Oito desses isolados cresceram melhor em meio suplementado com glifosato do que em meio Czapek Dox regular. LC-MS revelou que a degradação do glifosato por Penicillium 4A21 resultou nos metabólitos sarcosina e ácido aminometilfosfônico.

Plant metabolite 5-pentadecyl resorcinol is produced by the Amazonian fungus Penicillium sclerotiorum LM 5679

Abstract Since the classic studies of Alexander Flemming, Penicillium strains have been known as a rich source of antimicrobial substances. Recent studies have identified novel metabolites produced by Penicillium sclerotiorum that have antibacterial, antifouling and pharmaceutical activities. Here, we report the isolation of a P. sclerotiorum (LM 5679) from Amazonian soil and carry out a culture-based study to determine whether it can produce any novel secondary metabolite(s) that are not thus-far reported for this genus. Using a submerged culture system, secondary metabolites were recovered by solvent extract followed by thin-layer chromatography, nuclear magnetic resonance, and mass spectroscopy. One novel secondary metabolite was isolated from P. sclerotiorum (LM 5679); the phenolic compound 5-pentadecyl resorcinol widely known as an antifungal, that is produced by diverse plant species. This metabolite was not reported previously in any Penicillium species and was only found once before in fungi (that time, in a Fusarium). Here, we discuss the known activities of 5-pentadecyl resorcinol in the context of its mode-of-action as a hydrophobic (chaotropicity-mediated) stressor.

Resumo Desde os estudos clássicos de Alexander Flemming, as cepas de Penicillium são conhecidas como uma fonte rica em substâncias antimicrobianas. Estudos recentes identificaram novos metabólitos produzidos pela espécie Penicillium sclerotiorum com atividades antibacteriana, anti-incrustante e farmacêutica. Aqui, relatamos o isolamento de uma colônia de P. sclerotiorum (LM 5679) do solo amazônico e relatamos também o estudo baseado em cultura para determinar se ele pode produzir qualquer novo metabólito (s) secundário (s) que não foram relatados até agora para este gênero. Usando um sistema de cultura submerso, os metabólitos secundários foram recuperados por extrato de solvente seguido por cromatografia em camada delgada, ressonância magnética nuclear e espectroscopia de massa. Um novo metabólito secundário foi isolado de P. sclerotiorum (LM 5679); o composto fenólico 5-pentadecil resorcinol que é amplamente conhecido como um antifúngico que é produzido por diversas espécies de plantas. Este metabólito não foi relatado anteriormente em nenhuma espécie de Penicillium, e foi encontrado apenas uma vez em fungos (Fusarium). Aqui, discutimos as atividades conhecidas do 5-pentadecil resorcinol no contexto de seu modo de ação como um estressor hidrofóbico (mediado pela caotropicidade).

Plant metabolite 5-pentadecyl resorcinol is produced by the Amazonian fungus Penicillium sclerotiorum LM 5679 / O metabólito vegetal 5-pentadecil resorcinol é produzido pelo fungo amazônico Penicillium sclerotiorum LM 5679

Since the classic studies of Alexander Flemming, Penicillium strains have been known as a rich source of antimicrobial substances. Recent studies have identified novel metabolites produced by Penicillium sclerotiorum that have antibacterial, antifouling and pharmaceutical activities. Here, we report the isolation of a P. sclerotiorum (LM 5679) from Amazonian soil and carry out a culture-based study to determine whether it can produce any novel secondary metabolite(s) that are not thus-far reported for this genus. Using a submerged culture system, secondary metabolites were recovered by solvent extract followed by thin-layer chromatography, nuclear magnetic resonance, and mass spectroscopy. One novel secondary metabolite was isolated from P. sclerotiorum (LM 5679); the phenolic compound 5-pentadecyl resorcinol widely known as an antifungal, that is produced by diverse plant species. This metabolite was not reported previously in any Penicillium species and was only found once before in fungi (that time, in a Fusarium). Here, we discuss the known activities of 5-pentadecyl resorcinol in the context of its mode-of-action as a hydrophobic (chaotropicity-mediated) stressor.

Desde os estudos clássicos de Alexander Flemming, as cepas de Penicillium são conhecidas como uma fonte rica em substâncias antimicrobianas. Estudos recentes identificaram novos metabólitos produzidos pela espécie Penicillium sclerotiorum com atividades antibacteriana, anti-incrustante e farmacêutica. Aqui, relatamos o isolamento de uma colônia de P. sclerotiorum (LM 5679) do solo amazônico e relatamos também o estudo baseado em cultura para determinar se ele pode produzir qualquer novo metabólito (s) secundário (s) que não foram relatados até agora para este gênero. Usando um sistema de cultura submerso, os metabólitos secundários foram recuperados por extrato de solvente seguido por cromatografia em camada delgada, ressonância magnética nuclear e espectroscopia de massa. Um novo metabólito secundário foi isolado de P. sclerotiorum (LM 5679); o composto fenólico 5-pentadecil resorcinol que é amplamente conhecido como um antifúngico que é produzido por diversas espécies de plantas. Este metabólito não foi relatado anteriormente em nenhuma espécie de Penicillium, e foi encontrado apenas uma vez em fungos (Fusarium). Aqui, discutimos as atividades conhecidas do 5-pentadecil resorcinol no contexto de seu modo de ação como um estressor hidrofóbico (mediado pela caotropicidade).

Plant metabolite 5-pentadecyl resorcinol is produced by the Amazonian fungus Penicillium sclerotiorum LM 5679 / O metabólito vegetal 5-pentadecil resorcinol é produzido pelo fungo amazônico Penicillium sclerotiorum LM 5679

Since the classic studies of Alexander Flemming, Penicillium strains have been known as a rich source of antimicrobial substances. Recent studies have identified novel metabolites produced by Penicillium sclerotiorum that have antibacterial, antifouling and pharmaceutical activities. Here, we report the isolation of a P. sclerotiorum (LM 5679) from Amazonian soil and carry out a culture-based study to determine whether it can produce any novel secondary metabolite(s) that are not thus-far reported for this genus. Using a submerged culture system, secondary metabolites were recovered by solvent extract followed by thin-layer chromatography, nuclear magnetic resonance, and mass spectroscopy. One novel secondary metabolite was isolated from P. sclerotiorum (LM 5679); the phenolic compound 5-pentadecyl resorcinol widely known as an antifungal, that is produced by diverse plant species. This metabolite was not reported previously in any Penicillium species and was only found once before in fungi (that time, in a Fusarium). Here, we discuss the known activities of 5-pentadecyl resorcinol in the context of its mode-of-action as a hydrophobic (chaotropicity-mediated) stressor.

Desde os estudos clássicos de Alexander Flemming, as cepas de Penicillium são conhecidas como uma fonte rica em substâncias antimicrobianas. Estudos recentes identificaram novos metabólitos produzidos pela espécie Penicillium sclerotiorum com atividades antibacteriana, anti-incrustante e farmacêutica. Aqui, relatamos o isolamento de uma colônia de P. sclerotiorum (LM 5679) do solo amazônico e relatamos também o estudo baseado em cultura para determinar se ele pode produzir qualquer novo metabólito (s) secundário (s) que não foram relatados até agora para este gênero. Usando um sistema de cultura submerso, os metabólitos secundários foram recuperados por extrato de solvente seguido por cromatografia em camada delgada, ressonância magnética nuclear e espectroscopia de massa. Um novo metabólito secundário foi isolado de P. sclerotiorum (LM 5679); o composto fenólico 5-pentadecil resorcinol que é amplamente conhecido como um antifúngico que é produzido por diversas espécies de plantas. Este metabólito não foi relatado anteriormente em nenhuma espécie de Penicillium, e foi encontrado apenas uma vez em fungos (Fusarium). Aqui, discutimos as atividades conhecidas do 5-pentadecil resorcinol no contexto de seu modo de ação como um estressor hidrofóbico (mediado pela caotropicidade).

Morphology, molecular phylogeny and biomass evaluation of Desmodesmus abundans (Scenedesmaceae-Chlorophyceae) from Brazil / Morfologia, filogenia molecular e avaliação da biomassa de Desmodesmus abundans (Scenedesmaceae-Chlorophyceae) do Brasil

The biotechnological potential of microalgae has been the target of a range of research aimed at using its potential to produce macromolecules with high added value. Particular focus has been given to biofuels' production, such as biohydrogen, biodiesel, and bioethanol from lipids and carbohydrates extracted from microalgal biomass. Bioprospecting and accurate identification of microalgae from the environment are important in the search for strains with better performance. Methodologies that combine morphology and molecular techniques allow more precise knowledge of species. Thereby, this work aimed to identify the new strain LGMM0013 collected at Iraí Reservoir, located in Paraná state, Brazil, and to evaluate the production of biomass, carbohydrates, and lipids from this new microalgal strain. Based on morphology and phylogenetic tree from internal transcribed spacer (ITS), strain LGMM0013 was identified as Desmodesmus abundans. D. abundans accumulated 1500 mg L-1 of dried biomass after 22 days of cultivation in autotrophic conditions, 50% higher than Tetradesmus obliquus (LGMM0001) (Scenedesmaceae-Chlorophyceae), usually grown in photobioreactors located at NPDEAS at the Federal University of Paraná (UFPR) to produce biomass. Analysis of the D. abundans biomass from showed an accumulation of 673.39 mg L-1 of carbohydrates, 130% higher than T. obliquus (LGMM0001). Lipid production was 259.7 mg L-1, equivalent to that of T. obliquus. Nitrogen deprivation increased the production of biomass and carbohydrates in D. abundans LGMM0013, indicating this new strain greater biomass production capacity.

O potencial biotecnológico das microalgas tem sido alvo de uma série de pesquisas que visam utilizar seu potencial para produzir macromoléculas de alto valor agregado. Uma especial atenção tem sido dada à produção de biocombustíveis, como biohidrogênio, biodiesel e bioetanol, a partir de lipídios e carboidratos de microalgas. A bioprospecção e a identificação precisa de microalgas são importantes na busca de linhagens com melhor desempenho em termos de produção de biomassa e lipídios. Metodologias que combinam morfologia e técnicas moleculares permitem uma identificação mais precisa das espécies. Assim, este trabalho teve como objetivo identificar a nova cepa LGMM0013 coletada na Represa do Iraí, localizado no estado do Paraná, Brasil e avaliar a produção de biomassa, carboidratos e lipídios. Com base na morfologia e na árvore filogenética obtida com sequências ITS ("Internal Transcribed Spacer"), a cepa LGMM0013 foi identificada como Desmodesmus abundans. D. abundans acumulou 1500 mg L-1 de biomassa seca após 22 dias de crescimento em condições autotróficas, 50% superior a Tetradesmus obliquus (LGMM0001) (Scenedesmaceae-Chlorophyceae), uma cepa cultivada frequentemente em fotobiorreatores para produção de biomassa no NPDEAS, na Universidade Federal do Paraná (UFPR) para a produção de biomassa. Na análise da biomassa de D. abundans LGMM0013 constatou-se acúmulo de 673,39 mg L-1 de carboidratos, 130% maior que T. obliquus (LGMM0001). A produção de lipídios foi de 259,7 mg L-1, equivalente à de T. obliquus. A privação de nitrogênio aumentou a produção de biomassa e carboidratos em D. abundans LGMM0013, indicando uma maior capacidade de produção de biomassa desta cepa.

Plant metabolite 5-pentadecyl resorcinol is produced by the Amazonian fungus Penicillium sclerotiorum LM 5679 / O metabólito vegetal 5-pentadecil resorcinol é produzido pelo fungo amazônico Penicillium sclerotiorum LM 5679

Since the classic studies of Alexander Flemming, Penicillium strains have been known as a rich source of antimicrobial substances. Recent studies have identified novel metabolites produced by Penicillium sclerotiorum that have antibacterial, antifouling and pharmaceutical activities. Here, we report the isolation of a P. sclerotiorum (LM 5679) from Amazonian soil and carry out a culture-based study to determine whether it can produce any novel secondary metabolite(s) that are not thus-far reported for this genus. Using a submerged culture system, secondary metabolites were recovered by solvent extract followed by thin-layer chromatography, nuclear magnetic resonance, and mass spectroscopy. One novel secondary metabolite was isolated from P. sclerotiorum (LM 5679); the phenolic compound 5-pentadecyl resorcinol widely known as an antifungal, that is produced by diverse plant species. This metabolite was not reported previously in any Penicillium species and was only found once before in fungi (that time, in a Fusarium). Here, we discuss the known activities of 5-pentadecyl resorcinol in the context of its mode-of-action as a hydrophobic (chaotropicity-mediated) stressor.(AU)

Desde os estudos clássicos de Alexander Flemming, as cepas de Penicillium são conhecidas como uma fonte rica em substâncias antimicrobianas. Estudos recentes identificaram novos metabólitos produzidos pela espécie Penicillium sclerotiorum com atividades antibacteriana, anti-incrustante e farmacêutica. Aqui, relatamos o isolamento de uma colônia de P. sclerotiorum (LM 5679) do solo amazônico e relatamos também o estudo baseado em cultura para determinar se ele pode produzir qualquer novo metabólito (s) secundário (s) que não foram relatados até agora para este gênero. Usando um sistema de cultura submerso, os metabólitos secundários foram recuperados por extrato de solvente seguido por cromatografia em camada delgada, ressonância magnética nuclear e espectroscopia de massa. Um novo metabólito secundário foi isolado de P. sclerotiorum (LM 5679); o composto fenólico 5-pentadecil resorcinol que é amplamente conhecido como um antifúngico que é produzido por diversas espécies de plantas. Este metabólito não foi relatado anteriormente em nenhuma espécie de Penicillium, e foi encontrado apenas uma vez em fungos (Fusarium). Aqui, discutimos as atividades conhecidas do 5-pentadecil resorcinol no contexto de seu modo de ação como um estressor hidrofóbico (mediado pela caotropicidade).(AU)

Antioxidant activity, antibacterial and inhibitory effect of intestinal disaccharidases of extracts obtained from Eugenia uniflora L. seeds / Atividade antioxidante, antibacteriana e efeito inibidor de dissacaridases intestinais de extratos obtidos das sementes de Eugenia uniflora L.

The use of medicinal plants for disease prevention, treatment and cure is an ancient practice used by humanity, and many plants species are used in bioprospecting research. In this context, its stands out Eugenia uniflora L., populary known as pitangueira and belongs to the Myrtaceae family, with a wide geographic distribution and native of Brazil. In view of the therapeutic qualities of the plant and the lack of the studies on its seeds, the present study had as objective to evaluate the phytochemical profile of the extracts of Eugenia uniflora L. seeds, from different solvents, as well as their antibacterial activity, antioxidant and its inhibitory effect of intestinal disaccharidases. Results showed a high content of phenolic compounds and total flavonoids, thus characterizing antioxidant activity, also highlighting the best bacteriostatic action for the Gram positive strain of Staphylococcus aureus in the ethanolic fraction. Regarding the disaccharidases, a strong inhibitory action was observed for all concentrations, evidencing a antihyperglycemic potential. The present research allowed to concluded that Eugenia uniflora L. seeds have promising biological activities for the industrial sector, but a more detailed investigation is needed regarding their bioactive compounds.(AU)

A utilização de plantas com fins medicinais para prevenção, tratamento e cura de doenças é uma prática antiga utilizada pela humanidade, sendo que muitas espécies vegetais são usadas para a pesquisa da bioprospecção. Neste contexto, destaca-se a Eugenia uniflora L., conhecida popularmente como pitangueira e pertencente à família Myrtaceae, com ampla distribuição geográfica e nativa do Brasil. Diante das qualidades terapêuticas da planta e a falta de estudos sobre suas sementes, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o perfil fitoquímico dos extratos das sementes de Eugenia uniflora L. a partir de diferentes solventes, bem como sua atividade antibacteriana, antioxidante e seu efeito inibidor de dissacaridases intestinais. Os resultados mostraram um alto teor de compostos fenólicos e flavonóides totais, caracterizando a atividade antioxidante, destacando também a melhor ação bacteriostática para a cepa Gram positiva de Staphylococcus aureus na fração etanólica. Em relação às dissacaridases, uma forte ação inibitória foi observada para todas as concentrações, evidenciando um potencial anti-hiperglicêmico. A presente pesquisa permitiu concluir que as sementes de Eugenia uniflora L. apresentam atividades biológicas promissoras para o setor industrial, mas é necessária uma investigação mais detalhada de seus compostos bioativos.(AU)

Antioxidant activity, antibacterial and inhibitory effect of intestinal disaccharidases of extracts obtained from Eugenia uniflora L. seeds / Atividade antioxidante, antibacteriana e efeito inibidor de dissacaridases intestinais de extratos obtidos das sementes de Eugenia uniflora L

The use of medicinal plants for disease prevention, treatment and cure is an ancient practice used by humanity, and many plants species are used in bioprospecting research. In this context, its stands out Eugenia uniflora L., populary known as pitangueira and belongs to the Myrtaceae family, with a wide geographic distribution and native of Brazil. In view of the therapeutic qualities of the plant and the lack of the studies on its seeds, the present study had as objective to evaluate the phytochemical profile of the extracts of Eugenia uniflora L. seeds, from different solvents, as well as their antibacterial activity, antioxidant and its inhibitory effect of intestinal disaccharidases. Results showed a high content of phenolic compounds and total flavonoids, thus characterizing antioxidant activity, also highlighting the best bacteriostatic action for the Gram positive strain of Staphylococcus aureus in the ethanolic fraction. Regarding the disaccharidases, a strong inhibitory action was observed for all concentrations, evidencing a antihyperglycemic potential. The present research allowed to concluded that Eugenia uniflora L. seeds have promising biological activities for the industrial sector, but a more detailed investigation is needed regarding their bioactive compounds.

A utilização de plantas com fins medicinais para prevenção, tratamento e cura de doenças é uma prática antiga utilizada pela humanidade, sendo que muitas espécies vegetais são usadas para a pesquisa da bioprospecção. Neste contexto, destaca-se a Eugenia uniflora L., conhecida popularmente como pitangueira e pertencente à família Myrtaceae, com ampla distribuição geográfica e nativa do Brasil. Diante das qualidades terapêuticas da planta e a falta de estudos sobre suas sementes, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o perfil fitoquímico dos extratos das sementes de Eugenia uniflora L. a partir de diferentes solventes, bem como sua atividade antibacteriana, antioxidante e seu efeito inibidor de dissacaridases intestinais. Os resultados mostraram um alto teor de compostos fenólicos e flavonóides totais, caracterizando a atividade antioxidante, destacando também a melhor ação bacteriostática para a cepa Gram positiva de Staphylococcus aureus na fração etanólica. Em relação às dissacaridases, uma forte ação inibitória foi observada para todas as concentrações, evidenciando um potencial anti-hiperglicêmico. A presente pesquisa permitiu concluir que as sementes de Eugenia uniflora L. apresentam atividades biológicas promissoras para o setor industrial, mas é necessária uma investigação mais detalhada de seus compostos bioativos.

In vitro screening for growth inhibition activity on cancer cell lines of northern Chile highlands shrubs / Triagem in vitro da atividade de inibição do crescimento em linhagens celulares de câncer em arbustos das montanhas do norte do Chile

Cancer is still one of the leading causes of death worldwide. Many chemotherapeutics from plants have been tested in cancer, such as vinblastine and paclitaxel. The north of Chile, Arica & Parinacota region, is characterized by its vegetal biodiversity due to its unique geographical and climatological conditions, offering an unexplored and unique source of naturally-derived compounds. The present research has considered a screening of 26 highland herbs using an in vitro growth inhibition model in a panel of six cancer cell lines from different tissues. 5 of the 26 studied ethanolic extracts shows strong activity at least in one cell line when tested at 10 µg mL-1. We present a group of plants worthy to be evaluated as promissory extracts. This work is part of the systematic attempt to find new candidates to be used in cancer therapies.(AU)

O câncer ainda é uma das principais causas de morte no mundo. Muitos quimioterápicos de plantas foram testados em câncer, como vinblastina e paclitaxel. O norte do Chile, região de Arica e Parinacota, caracteriza-se por sua biodiversidade vegetal devido às suas condições geográficas e climatológicas únicas, oferecendo uma fonte inexplorada e única de compostos de origem natural. A presente pesquisa considerou uma triagem de 26 ervas das terras altas usando um modelo de inibição de crescimento in vitro em um painel de seis linhas celulares de câncer de diferentes tecidos. Cinco, dos 26 extratos etanólicos estudados, mostram forte atividade pelo menos em uma linhagem celular quando testados a 10 µg mL-1. Apresentamos um grupo de plantas dignas de serem avaliadas como extratos promissórios. Este trabalho faz parte da tentativa sistemática de encontrar novos candidatos para serem usados ​​em terapias contra o câncer.(AU)

Antioxidant activity, antibacterial and inhibitory effect of intestinal disaccharidases of extracts obtained from Eugenia uniflora L. Seeds

Abstract The use of medicinal plants for disease prevention, treatment and cure is an ancient practice used by humanity, and many plants species are used in bioprospecting research. In this context, its stands out Eugenia uniflora L., populary known as pitangueira and belongs to the Myrtaceae family, with a wide geographic distribution and native of Brazil. In view of the therapeutic qualities of the plant and the lack of the studies on its seeds, the present study had as objective to evaluate the phytochemical profile of the extracts of Eugenia uniflora L. seeds, from different solvents, as well as their antibacterial activity, antioxidant and its inhibitory effect of intestinal disaccharidases. Results showed a high content of phenolic compounds and total flavonoids, thus characterizing antioxidant activity, also highlighting the best bacteriostatic action for the Gram positive strain of Staphylococcus aureus in the ethanolic fraction. Regarding the disaccharidases, a strong inhibitory action was observed for all concentrations, evidencing a antihyperglycemic potential. The present research allowed to concluded that Eugenia uniflora L. seeds have promising biological activities for the industrial sector, but a more detailed investigation is needed regarding their bioactive compounds.

Resumo A utilização de plantas com fins medicinais para prevenção, tratamento e cura de doenças é uma prática antiga utilizada pela humanidade, sendo que muitas espécies vegetais são usadas para a pesquisa da bioprospecção. Neste contexto, destaca-se a Eugenia uniflora L., conhecida popularmente como pitangueira e pertencente à família Myrtaceae, com ampla distribuição geográfica e nativa do Brasil. Diante das qualidades terapêuticas da planta e a falta de estudos sobre suas sementes, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o perfil fitoquímico dos extratos das sementes de Eugenia uniflora L. a partir de diferentes solventes, bem como sua atividade antibacteriana, antioxidante e seu efeito inibidor de dissacaridases intestinais. Os resultados mostraram um alto teor de compostos fenólicos e flavonóides totais, caracterizando a atividade antioxidante, destacando também a melhor ação bacteriostática para a cepa Gram positiva de Staphylococcus aureus na fração etanólica. Em relação às dissacaridases, uma forte ação inibitória foi observada para todas as concentrações, evidenciando um potencial anti-hiperglicêmico. A presente pesquisa permitiu concluir que as sementes de Eugenia uniflora L. apresentam atividades biológicas promissoras para o setor industrial, mas é necessária uma investigação mais detalhada de seus compostos bioativos.

Role of crotoxin in coagulation: novel insights into anticoagulant mechanisms and impairment of inflammation-induced coagulation

Snake venom phospholipases A2 (svPLA2) are biologically active toxins, capable of triggering and modulating a wide range of biological functions. Among the svPLA2s, crotoxin (CTX) has been in the spotlight of bioprospecting research due to its role in modulating immune response and hemostasis. In the present study, novel anticoagulant mechanisms of CTX, and the modulation of inflammation-induced coagulation were investigated. Methods: CTX anticoagulant activity was evaluated using platelet poor plasma (PPP) and whole blood (WB), and also using isolated coagulation factors and complexes. The toxin modulation of procoagulant and pro-inflammatory effects was evaluated using the expression of tissue factor (TF) and cytokines in lipopolysaccharide (LPS)-treated peripheral blood mononuclear cells (PBMC) and in WB. Results: The results showed that CTX impaired clot formation in both PPP and WB, and was responsible for the inhibition of both intrinsic (TF/factor VIIa) and extrinsic (factor IXa/factor VIIIa) tenase complexes, but not for factor Xa and thrombin alone. In addition, the PLA2 mitigated the prothrombinase complex by modulating the coagulation phospholipid role in the complex. In regards to the inflammation-coagulation cross talk, the toxin was capable of reducing the production of the pro-inflammatory cytokines IL-1β, IL-6 and TNF-α, and was followed by decreased levels of TF and procoagulant activity from LPS-treated PBMC either isolated or in WB. Conclusion: The results obtained in the present study recognize the toxin as a novel medicinal candidate to be applied in inflammatory diseases with coagulation disorders.(AU)

Role of crotoxin in coagulation: novel insights into anticoagulant mechanisms and impairment of inflammation-induced coagulation

Snake venom phospholipases A2 (svPLA2) are biologically active toxins, capable of triggering and modulating a wide range of biological functions. Among the svPLA2s, crotoxin (CTX) has been in the spotlight of bioprospecting research due to its role in modulating immune response and hemostasis. In the present study, novel anticoagulant mechanisms of CTX, and the modulation of inflammation-induced coagulation were investigated. Methods: CTX anticoagulant activity was evaluated using platelet poor plasma (PPP) and whole blood (WB), and also using isolated coagulation factors and complexes. The toxin modulation of procoagulant and pro-inflammatory effects was evaluated using the expression of tissue factor (TF) and cytokines in lipopolysaccharide (LPS)-treated peripheral blood mononuclear cells (PBMC) and in WB. Results: The results showed that CTX impaired clot formation in both PPP and WB, and was responsible for the inhibition of both intrinsic (TF/factor VIIa) and extrinsic (factor IXa/factor VIIIa) tenase complexes, but not for factor Xa and thrombin alone. In addition, the PLA2 mitigated the prothrombinase complex by modulating the coagulation phospholipid role in the complex. In regards to the inflammation-coagulation cross talk, the toxin was capable of reducing the production of the pro-inflammatory cytokines IL-1β, IL-6 and TNF-α, and was followed by decreased levels of TF and procoagulant activity from LPS-treated PBMC either isolated or in WB. Conclusion: The results obtained in the present study recognize the toxin as a novel medicinal candidate to be applied in inflammatory diseases with coagulation disorders.(AU)

Cultivable cellulolytic fungi isolated from the gut of Amazonian aquatic insects / Fungos celulolíticos cultiváveis isolados do intestino de insetos aquáticos da Amazônia

Filamentous fungi have been targeted by bioprospecting studies because they are effective producers of extracellular enzymes that can potentially be used by the bioindustry. In this study, we isolated filamentous fungi from the guts of Amazonian aquatic insect larvae to evaluate their cellulolytic activity. We collected 69 larvae of shredder insects of three genera: Phylloicus (Trichoptera: Calamoceratidae), Triplectides (Trichoptera: Leptoceridae) and Stenochironomus (Diptera: Chironomidae) in ten streams from a protected area in the central Brazilian Amazon. Production of mycelia was elaborated in PDA (Potato Dextrose Agar) medium. The isolates were transferred to a synthetic medium with carboxymethyl cellulose, and Congo red was used to determine the enzymatic index. The hydrolysis halo, indicating the production of cellulases, was observed in 175 fungal isolates (70% of the total), of which 25 had an enzymatic index 2.0 and belonged to seven fungal genera. The fungal taxa Cladosporium, Gliocephalotrichum, Penicillium, Pestalotiopsis, Talaromyces, Trichoderma and Umbelopsis were isolated from guts of Phylloicus, Triplectides and Stenochironomus, which are traditionally used in biotechnological applications. Our results indicate the cellulolytic potential of fungi associated with the guts of aquatic Amazonian insects.(AU)

Fungos filamentosos tem sido alvo de estudos de bioprospecção devido à sua grande eficiencia em produzir enzimas extracelulares, as quais tem grande potencial para uso em bioindústrias. Neste estudo, fungos filamentosos foram isolados do intestino de larvas de insetos aquáticos da Amazônia, para avaliar sua atividade celulolítica. Foram coletadas 69 larvas de insetos aquáticos fragmentadores de três gêneros: Phylloicus (Trichoptera: Calamoceratidae), Triplectides (Trichoptera: Leptoceridae) e Stenochironomus (Diptera: Chironomidae) em dez igarapés de uma área protegida na Amazônia central brasileira. O crescimento dos fungos isolados foi feito em meio de cultura Ágar Batata Dextrose (BDA). Os isolados fúngicos foram transferidos para o meio sintético com Carboximetil celulose e utilizou-se vermelho Congo para determinar o índice enzimático. O halo de hidrólise, indicando a produção de celulases, foi observado em 175 isolados fúngicos (70% do total), dos quais 25 tiveram um índice enzimático 2,0 e pertencem a sete gêneros fúngicos. Os táxons fúngicos Cladosporium, Gliocephalotrichum, Penicillium, Pestalotiopsis, Talaromyces, Trichoderma e Umbelopsis foram isolados dos intestinos das larvas de Phylloicus, Triplectides e Stenochironomus e são tradicionalmente utilizados em aplicações biotecnológicas. Os resultados indicam um potencial celulolítco destes fungos associados ao intestino de insetos aquáticos amazônicos.(AU)

Bioprospection and molecular phylogeny of culturable endophytic fungi associated with yellow passion fruit

Endophytic microorganisms live inside the plants without causing any damage to their hosts. In the agricultural field, these endophytes might be a strategy of biological control for phytopathogens. We aimed to isolate endophytic fungifrom yellowpassion fruit (Passiflora edulis) leaves, evaluating its biocontrol capacity by in vitroantagonism against phytopathogen Colletotrichum sp. CNPU378. We also carried out greenhouse experiments in bean seedlings. A high colonization frequency was obtained (89%), and the molecular identification based on DNA sequencing attested Colletotrichumas the most frequent genus and minor occurrence of Curvulariaendophytes. The endophytes tested showed different types of competitive interactions in in vitro antagonism inhibition rate ranging from 28.8 to 48.8%. There were 10 promising antagonists tested for their antagonist activity of crude extracts of secondary metabolites, in which strain PE-36 (20.8%) stood out among the other strains evaluated. In the greenhouse assay, plants inoculated only with endophyte Colletotrichumsp. PE-36 was symptomless and suggest that the endophyte strengthened the growth promotion in common bean plants, especially in the root length and number of leaves when compared to control plantsand other treatments. Despite many fungiof Colletotrichumgenus being described as causative agents of anthracnose, in this study, the plant sampled was colonized predominantly by Colletotrichumendophytes living in asymptomatic relationship. By the way,we come across a Colletotrichumsp. endophyte able to antagonize a Colletotrichumsp. pathogen

In vitro anthelmintic activity of Lippia gracilis Schauer essential oil against egg-hatching of goat gastrointestinal nematodes / Atividade anti-helmíntica in vitro do óleo essencial de Lippia gracilis Schauer contra a eclosão de nematódeos gastrintestinais de caprinos

Since drug-resistant nematodes became a common problem in sheep and goat industries, alternative methods using natural products have emerged as a viable and sustainable anthelmintic treatment option. Here, the in vitro effect of essential oil extracted from Lippia gracilis Schauer was assessed on the hatching process of nematodes recovered from naturally infected goats. Essential oil at concentrations of 0.08% (0.008 µL/mL), 0.12% (0.012 µL/mL), and 0.16% (0.016 µL/mL) was able to induce an average inhibition of 74.7, 84 and 93%, respectively. The effective concentration required to inhibit egg hatching in 50% of eggs (EC50) was 0.03452%. Therefore, essential oil of L. gracilis showed promisor in vitro anthelmintic results against egg-hatching of goat gastrointestinal nematodes.(AU)

Como os nematoides resistentes a drogas se tornaram um problema comum nas indústrias de ovinos e caprinos, métodos alternativos que utilizam produtos naturais surgiram como uma opção de tratamento anti-helmíntico viável e sustentável. Aqui, o efeito in vitro do óleo essencial extraído de Lippia gracilis Schauer foi avaliado no processo de eclosão de nematoides recuperados de caprinos naturalmente infectadas. O óleo essencial nas concentrações de 0,08% (0,008 µL/mL), 0,12% (0,012 µL/mL), e 0,16% (0,016 µL/mL)foi capaz de induzir uma inibição média de 74,7, 84 e 93%, respectivamente. A concentração efetiva necessária para inibir a eclosão de ovos em 50% dos ovos (CE50) foi de 0,03452%. Portanto, o óleo essencial de L. gracilis apresentou resultados anti-helmínticos in vitro promissores contra a eclosão de nematódeos gastrintestinais de caprinos.(AU)

In vitro anthelmintic activity of Lippia gracilis Schauer essential oil against egg-hatching of goat gastrointestinal nematodes / Atividade anti-helmíntica in vitro do óleo essencial de Lippia gracilis Schauer contra a eclosão de nematódeos gastrintestinais de caprinos

Since drug-resistant nematodes became a common problem in sheep and goat industries, alternative methods using natural products have emerged as a viable and sustainable anthelmintic treatment option. Here, the in vitro effect of essential oil extracted from Lippia gracilis Schauer was assessed on the hatching process of nematodes recovered from naturally infected goats. Essential oil at concentrations of 0.08% (0.008 µL/mL), 0.12% (0.012 µL/mL), and 0.16% (0.016 µL/mL) was able to induce an average inhibition of 74.7, 84 and 93%, respectively. The effective concentration required to inhibit egg hatching in 50% of eggs (EC50) was 0.03452%. Therefore, essential oil of L. gracilis showed promisor in vitro anthelmintic results against egg-hatching of goat gastrointestinal nematodes.(AU)

Como os nematoides resistentes a drogas se tornaram um problema comum nas indústrias de ovinos e caprinos, métodos alternativos que utilizam produtos naturais surgiram como uma opção de tratamento anti-helmíntico viável e sustentável. Aqui, o efeito in vitro do óleo essencial extraído de Lippia gracilis Schauer foi avaliado no processo de eclosão de nematoides recuperados de caprinos naturalmente infectadas. O óleo essencial nas concentrações de 0,08% (0,008 µL/mL), 0,12% (0,012 µL/mL), e 0,16% (0,016 µL/mL)foi capaz de induzir uma inibição média de 74,7, 84 e 93%, respectivamente. A concentração efetiva necessária para inibir a eclosão de ovos em 50% dos ovos (CE50) foi de 0,03452%. Portanto, o óleo essencial de L. gracilis apresentou resultados anti-helmínticos in vitro promissores contra a eclosão de nematódeos gastrintestinais de caprinos.(AU)

Evaluation of antimutagenic and cytotoxic activity of skin secretion extract of Rhinella marina and Rhaebo guttatus (Anura, Bufonidae) / Avaliação da atividade antimutagênica e citotóxica da secreção cutânea de Rhinella marina e Rhaebo guttatus (Anura, Bufonidae)

The skin secretion from toads of the Bufonidae family has great potential in the search for new active compounds to be used as drug candidates in treating some diseases, among them cancer. In this context, this study aimed to evaluate the cytotoxic and antimutagenic activity of the parotoid gland secretion extracts of Rhinella marina and Rhaebo guttatus, as well as biochemically analyze transaminases and serum creatinine for liver and renal damage, respectively. Cytotoxicity was performed by the colorimetric method based on MTT (3- [4, 5-dimethyl-2-thiazolyl]-2, 5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide) with different concentrations of the extracts in Walker or splenic tumor cell cultures from rats and mice. The micronucleus test was performed with male Swiss mice treated orally with the extracts for 15 days, and then intraperitoneally with N-ethyl-N-nitrosurea (50 mg kg-1). Micronucleated polychromatic erythrocytes (MNPCE) were evaluated in bone marrow. The extracts showed cytotoxic activity in the evaluated cells. There was a significant reduction in the frequency of MNPCE (R. marina = 56% and R. guttatus = 75%, p < 0.001), indicating antimutagenic potential of the extracts. The groups treated only with extract showed an increase in MNPCE frequency, evidencing mutagenic potential. Biochemical analyzes showed no significant difference between treatments. Thus, under our experimental conditions, the extracts of R. marina and R. guttatus skin secretions presented chemopreventive potential for cancer.(AU)

A secreção cutânea de anuros da família Bufonidae tem grande potencial na busca de novos compostos ativos para utilização como fármacos candidatos no tratamento de algumas doenças, entre elas o câncer. Neste contexto, este estudo teve como objetivo avaliar a atividade citotóxica e antimutagênica dos extratos da secreção da glândula parótida de Rhinella marina e Rhaebo guttatus, bem como a análise bioquímica de transaminases e creatinina séricas, para avaliar dano hepático e renal, respectivamente. A avaliação de citotoxicidade foi realizada pelo método colorimétrico baseado no MTT (3-[4, 5-dimethyl-2-thiazolyl]-2, 5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide), com diferentes concentrações dos extratos em culturas de células do Tumor de Walker ou células esplênicas de rato e camundongo. O teste do micronúcleo foi realizado com camundongos Swiss machos que receberam tratamento oral com os extratos durante 15 dias, seguido de tratamento intraperitoneal com N-etil-N-nitrosuréia (50 mg kg-1). A frequência de eritrócitos policromáticos micronucleados (PCEMN) foi determinada em medula óssea. Os extratos apresentaram ação citotóxica nas células avaliadas. Houve uma redução significativa na frequência de PCEMN (R. marina = 56% e R. guttatus = 75%, p < 0,001), observando-se um potencial antimutagênico dos extratos. Os grupos tratados somente com os extratos apresentaram um aumento na frequência de PCEMNs, evidenciando um potencial mutagênico. As análises bioquímicas não apresentaram diferença significativa entre os tratamentos. Assim, nas condições experimentais testadas, as secreções cutâneas de R. marina e R. guttatus apresentaram potencial quimiopreventivo para câncer.(AU)