Análise da diversidade química da Mata Atlântica por CLAE-EM/EM

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Main Author: Feitosa, Luís Guilherme Pereira
Publication Date: 2024
Format: Doctoral thesis
Language: por
Source: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
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Summary: O bioma Mata Atlântica (MA) apresenta a maior diversidade e endemismo de espécies vegetais no território brasileiro. No entanto, a drástica diminuição da cobertura vegetal na MA após cinco séculos de interferência antrópica está relacionada à redução da biodiversidade nos fragmentos florestais remanescentes e possíveis perdas da quimiodiversidade associada. Além disso, a fragmentação florestal pode estar relacionada ao declínio de polinizadores do bioma, como as abelhas nativas sem ferrão. Diante disso, realizou-se neste trabalho a observação da ocorrência e distribuição de metabólitos em organismos encontrados na MA, utilizando a abordagem de redes moleculares (Molecular Networking) baseadas em dados de CLAE-IES-EM/EM. Para esta proposta, foram selecionados (i) modelos vegetais, como o gênero Mikania (Asteraceae), e espécimes das famílias Asteraceae (gênero Piptocarpha) e Melastomataceae (gêneros Miconia e Tibouchina) coletados em diferentes fragmentos de MA e (ii) méis e própolis de abelhas sem ferrão (ASF) encontradas na MA, e da abelha Apis mellifera. Este trabalho apresenta a primeira descrição de ésteres hidroxicinâmicos do ácido octulopiranosônico (AO) em espécies de Mikania endêmicas de MA e Cerrado, incluindo o isolamento e determinação estrutural de 4,5-di-CADO (ácido 4,5-di-O-cafeoil-2,7-anidro-3-deóxi-2-octulopiranosônico) por RMN pela primeira vez. Verificou-se diferença na ocorrência de flavonoides e outros derivados fenólicos entre espécimes do gênero Piptocarpha (Asteraceae) e entre espécimes de Miconia (Melastomataceae) encontrados em diferentes fragmentos florestais. Estas observações sugerem a influência de fatores ambientais das áreas modificadas pela ação humana sobre a biossíntese e armazenamento de derivados fenólicos nos modelos vegetais analisados. As anotações em Miconia e Tibouchina também contribuem com a quimiossistemática da família Melastomataceae. Nos estudos dos produtos de abelhas, foram observadas diferenças entre as composições micromoleculares de amostras de méis de diferentes espécies de ASF, e entre os méis de ASF e A. mellifera. Assim, estes resultados sugerem que a composição química dos méis é influenciada pelas diferentes características de forrageamento das espécies de abelhas. Foram também verificadas variações na ocorrência de metabólitos nas (geo)própolis de diferentes espécies ASF, sugerindo que a constituição química destes produtos varia de acordo com os comportamentos das espécies na coleta de resinas vegetais. Na avaliação da atividade larvicida da (geo)própolis de ASF e própolis de A. mellifera sobre o mosquito Ae. aegypti, a amostra de M. quadrifasciata (Mq) foi responsável pela maior mortalidade de larvas. A associação dos dados de redes moleculares baseadas em CLAE-EM/EM e CG-EM sugeriu que os metabólitos responsáveis pelo efeito larvicida da geoprópolis de Mq são, principalmente, ácidos diterpênicos dehidroabietanos. Portanto, os resultados obtidos ampliam o conhecimento da diversidade química na MA, incluindo metabólitos potencialmente bioativos.
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Para esta proposta, foram selecionados (i) modelos vegetais, como o gênero Mikania (Asteraceae), e espécimes das famílias Asteraceae (gênero Piptocarpha) e Melastomataceae (gêneros Miconia e Tibouchina) coletados em diferentes fragmentos de MA e (ii) méis e própolis de abelhas sem ferrão (ASF) encontradas na MA, e da abelha Apis mellifera. Este trabalho apresenta a primeira descrição de ésteres hidroxicinâmicos do ácido octulopiranosônico (AO) em espécies de Mikania endêmicas de MA e Cerrado, incluindo o isolamento e determinação estrutural de 4,5-di-CADO (ácido 4,5-di-O-cafeoil-2,7-anidro-3-deóxi-2-octulopiranosônico) por RMN pela primeira vez. Verificou-se diferença na ocorrência de flavonoides e outros derivados fenólicos entre espécimes do gênero Piptocarpha (Asteraceae) e entre espécimes de Miconia (Melastomataceae) encontrados em diferentes fragmentos florestais. Estas observações sugerem a influência de fatores ambientais das áreas modificadas pela ação humana sobre a biossíntese e armazenamento de derivados fenólicos nos modelos vegetais analisados. As anotações em Miconia e Tibouchina também contribuem com a quimiossistemática da família Melastomataceae. Nos estudos dos produtos de abelhas, foram observadas diferenças entre as composições micromoleculares de amostras de méis de diferentes espécies de ASF, e entre os méis de ASF e A. mellifera. Assim, estes resultados sugerem que a composição química dos méis é influenciada pelas diferentes características de forrageamento das espécies de abelhas. Foram também verificadas variações na ocorrência de metabólitos nas (geo)própolis de diferentes espécies ASF, sugerindo que a constituição química destes produtos varia de acordo com os comportamentos das espécies na coleta de resinas vegetais. Na avaliação da atividade larvicida da (geo)própolis de ASF e própolis de A. mellifera sobre o mosquito Ae. aegypti, a amostra de M. quadrifasciata (Mq) foi responsável pela maior mortalidade de larvas. A associação dos dados de redes moleculares baseadas em CLAE-EM/EM e CG-EM sugeriu que os metabólitos responsáveis pelo efeito larvicida da geoprópolis de Mq são, principalmente, ácidos diterpênicos dehidroabietanos. Portanto, os resultados obtidos ampliam o conhecimento da diversidade química na MA, incluindo metabólitos potencialmente bioativos.The Atlantic Forest (AF) biome has the greatest diversity and endemism of plant species in Brazilian territory. However, the drastic decrease of vegetation cover in AF after five centuries of anthropogenic interference is related to the reduction of biodiversity in the remaining forest fragments and possible losses of associated chemodiversity. Furthermore, forest fragmentation may be related to the decline of pollinators in the biome, such as native stingless bees. In view of this, the work observed the occurrence and distribution of metabolites in organisms found in AF, using the MS-based Molecular Networking approach from HPLC-ESI-MS/MS analyzes. For this proposal, (i) plant models were selected, such as the genus Mikania (Asteraceae), and specimens from families Asteraceae (genus Piptocarpha) and Melastomataceae (genera Miconia and Tibouchina) collected in different fragments of AF and (ii) honeys and propolis from stingless bees (SB) found in MA, and Apis mellifera bee. This work presents the first description of hydroxycinnamic esters of octulopyranosonic acid (OA) in Mikania species endemics from AF and Cerrado, including the isolation and structural determination of 4,5-di-CDOA (4,5-di-O-caffeoyl-2,7-anhydro-3-deoxy-2-octulopyranosonic acid) by NMR for the first time. There was a difference in the occurrence of flavonoids and other phenolic derivatives between specimens of genus Piptocarpha (Asteraceae) and between specimens of Miconia (Melastomataceae) found in different forest fragments. These observations suggest the influence of environmental factors in areas modified by human action on the biosynthesis and storage of phenolic derivatives in the analyzed plant models. The annotations in Miconia and Tibouchina also contribute to the chemosystematics of Melastomataceae family. In studies of bee products, differences were observed between the micromolecular compositions of honey samples from different SB species, and between honeys from SB and A. mellifera. Thus, these results suggest that the chemical composition of honeys is influenced by the different foraging characteristics of bee species. Variations in the occurrence of metabolites in the (geo)propolis of different SB species were also observed, suggesting that the chemical constitution of these products varies according to the behaviors of bee species when collecting plant resins. In evaluating the larvicidal activity of SB (geo)propolis and A. mellifera propolis on the mosquito Ae. aegypti, the M. quadrifasciata (Mq) sample was responsible for the highest larval mortality. The association of data from Molecular Networking based on HPLC-MS/MS and GC-MS suggested that the metabolites responsible for the larvicidal effect of Mq geopropolis are mainly diterpene acids with dehydroabietic skeleton. Therefore, the results expand the knowledge of chemical diversity in AF, including potentially bioactive metabolites.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPLopes, Norberto PeporineFeitosa, Luís Guilherme Pereira2024-06-14info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/60/60138/tde-28022025-150132/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPReter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-04-02T18:41:02Zoai:teses.usp.br:tde-28022025-150132Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-04-02T18:41:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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