Isolamento e caracterização de cianopeptídeos produzidos por Microcystis aeruginosa e avaliação de toxicidade em embriões de Danio rerio

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Teramoto, Kazumi Kinoshita
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Cianobactérias; Cyanobacteria; Microciclamida; Microcyclamide; Microginina; Microginins; Zebrafish
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/9/9143/tde-25062021-172307/

Cianobactérias do gênero Microcystis são consideradas cosmopolitas e são as mais recorrentes em florações, sendo frequentemente associadas às hepatotoxinas microcistinas. Além das conhecidas toxinas, as cianobactérias produzem uma vasta gama de metabólitos secundários com um amplo repertório de atividades bioativas. A co-ocorrência de cianotoxinas e outros cianopeptídeos em concentrações semelhantes durante eventos de floração de cianobactérias é bastante comum e nem sempre os efeitos negativos são limitados às toxinas produzidas, o que torna. indispensável a caracterização e a investigação da toxicidade desses outros compostos de forma individual. O objetivo do trabalho foi identificar e isolar cianopeptídeos produzidos por M. aeruginosa LTPNA 08, caracterizá-los estruturalmente por RMN e LC-HR-QTOF-MS/MS e avaliar sua toxicidade aguda em embriões de D. rerio. Foram isolados dois cianopeptídeos, a MG 770, reportada em trabalhos anteriores, e um composto desconhecido de 582 Da, que foram caracterizados por RMN e LC-HR-QTOF-MS/MS. Os dados espectroscópicos obtidos, comparados com dados da literatura, revelaram que a MG 770 apresenta a mesma estrutura molecular da MG 478 e o composto de 582 Da foi confirmado como sendo uma microciclamida, reportados por Ishida et al. (2000 a, b), respectivamente. Os dados de RMN comparativos identificaram a microciclamida (A) e a microciclamida GL582, ambos reportados por Raveh et al. (2010) como possíveis estruturas do composto de 582 Da. O efeito tóxico dos cianopeptídeos isolados foi avaliado por meio do ensaio FET com embriões de D. rerio. A microciclamida (583 Da) causou letalidade em 62% dos animais, após 96 h de exposição na concentração de 50 &#181;g.mL-1, com evidências de cardiotoxicidade (edemas cardíacos). O valor de CL50 calculado para a microciclamida foi de 42,98 (37,79-48,89) &#181;g. mL-1. A MG 770, por outro lado, não apresentou efeitos tóxicos ou teratogênicos, após 96 hpf, em nenhuma das concentrações testadas e por isso a sua CL50 não pode ser calculada. Ambos os compostos foram considerados de baixa toxicidade. Extratos brutos aquoso (EBA) e metanólico (EBM) de LTPNA 08 também foram avaliados por 96 h e mostraram alta taxa de letalidade na concentração de 1 mg. mL-1. Os valores de CL50 obtidos para o EBA e o EBM foram de 0,25 (0,15-0,27) e 0.46 (0,40-0,52) mg. mL-1, respectivamente. Não foram observados efeitos teratogênicos em nenhum dos extratos e o efeito cardiotóxico foi observado apenas no EBM na concentração de 1 mg. mL<sup-1. O método de triagem desenvolvido para a detecção de microgininas por LC-QqQ-MS/MS em modo precursor ion scan identificou compostos suspeitos em 11 amostras de cianobactérias. A confirmação dos compostos foi feita por LC-HR-QTOF-MS/MS, que identificou a presença das microgininas em 7 das 9 amostras de cianobactérias isoladas e em 2, no amostras ambientais. Foram identificadas no total, 19 variantes de MG, das quais 11 já foram descritas na literatura e as demais foram tentativamente caracterizadas através da comparação dos espectros de fragmentação de MG conhecidas. O método de precursor ion scan se mostrou rápido e sensível na busca por espécies produtoras de microgininas e triagem desses compostos em amostras de biomassa de cianobactérias. Os cianopeptídeos estudados neste trabalho apresentaram baixa toxicidade aguda em D. rerio.