Estudo químico e avaliação das atividades antimicrobianas, anticolinesterásica e larvicida do fungo Curvularia lunata e levantamento quimiotaxonômico do complexo Curvularia-Bipolaris-Cochliobolus

Abstract

“ESTUDO QUÍMICO E AVALIAÇÃO DAS ATIVIDADES ANTIMICROBIANA, ANTICOLINESTERÁSICA E LARVICIDA DO FUNGO Curvularia lunata E LEVANTAMENTO QUIMIOTAXONÔMICO DO COMPLEXO Curvularia- Bipolaris-Cochliobolus” A revisão bibliográfica sobre os metabólitos secundários isolados de espécies fúngicas dos gêneros Curvularia, Bipolaris e Cochliobolus foi realizada com o objetivo de comparar o perfil metabólico deste três gêneros visando contribuir para a classificação taxonômica deste complexo. Como resultados, foram encontrados metabólitos secundários pertencentes às classes dos policetídeos (incluindo antraquinonas, lactonas macrociclicas e compostos fenólicos), terpenoides (sesterpenoies e sesquiterpenoides), esteróides e alcalóides. Os policetídeos como as lactonas macrociclicas curvularinas foram descritas somente para fungos do gênero Curvularia e alguns Cochliobolus, enquanto que os sesterpenoides foram encontrados nos gêneros Bipolaris e Cochliobolus, permitindo sugerir que as lactonas sejam marcadores quimiotaxonômicos para o gênero Curvularia e as espécies de Cochliobolus relacionadas (teleomorficas), e que os sesterpenoides são marcadores do gênero Bipolaris e os teleomorfos do gênero Cochliobolus. A análise dos extratos oriundos do cultivo de Curvularia lunata em diferentes meios de cultura foi realizada para verificação da influencia da fonte de carbono sobre a produção de metabólitos secundários. Os métodos utilizando a cromatografia em camada delgada comparativa, cromatografia líquida de alta eficiência e ressonância magnética nuclear de hidrogênio permitiram estimar a diversidade química conforme a fonte de carbono usada. Os meios de cultura Czapeck, batata e dextrose e extrato de malte apresentaram mais sinais nos cromatogramas e nos espectros de RMN de 1H com relação aos demais, por isto estes meios foram considerados os meio de culturas ideais para o estudo do metabolismo secundário. Além disso, foi possível inferir a presença da 11-α-metoxicurvularina nos extratos do fungo cultivado em batata e dextrose e farinha de arroz. Os extratos obtidos foram submetidos a ensaios biológicos (atividade antimicrobiana, anticolinesterásica e larvicida). Os extratos obtidos do cultivo do fungo em batata e dextrose apresentaram atividade contra a levedura Candida albicans, enquanto os extratos oriundos do meio contendo extrato de levedura XV mostraram atividade antibacteriana contra Micrococcus luteus, Staphylococcus aureus e Bacillus subtilis. Com relação à atividade anticolinesterasica, todos os extratos brutos oriundos do micélio continham um sinal com fator de retenção igual 0.7 que mostrou inibição da atividade da enzima acetilcolinesterase, destacando os extratos fúngicos resultantes do cultivo em meio contendo extrato de malte e meio Czapeck enriquecido com 2% de extrato de levedura por apresentarem maior halo de inibição. Nenhum dos extratos apresentou atividade contra larvas do mosquito Aedes aegypti. Finalmente o fungo Curvularia lunata foi cultivado em larga escala em meio contendo extrato de malte selecionado pela sua atividade anticolinesterasica. A investigação química inicial resultou no isolamento de três derivados perilenoquinônicos: dois já descritos na literatura como dihidroalterperilenol e alterperilenol, mas obtidos pela primeira vez no gênero Curvularia e o perileno de estrutura inédita, identificado como 12-metil- stemfitriol.

“CHEMICAL STUDY AND BIOLOGICAL ASSAYS (ANTIMOCROBIAL, ANTICHOLINESTERASIC AND INSECTICIDAL) FROM THE FUNGUS Curvularia lunata AND QUIMIOTAXONOMIC SEARCH FROM THE FUNGAL COMPLEX Curvularia-Bipolaris-Cochliobolus” A literature revision of secondary metabolites isolated from fungal species of Curvularia, Bipolaris and Cochliobolus genera was performed with the aim of get their metabolic profile in order to contribute to the taxonomic classification on this complex. As result were found secondary metabolites belonging to the polyketides (including anthraquinones, macrocyclic lactones and phenolic), terpenoids (mainly sesterpenoids), steroids and alkaloids. Polyketides like the macrocyclic lactone curvularins were described only for fungi from the genus Curvularia and the related teleomorphic Cochliobolus species, while sesterpenoids such as ophiobolins was described for Bipolaris species as well as their related Cochliobolus, suggesting these lactones and sesterpenoids as quimiotaxonomic marker for Curvularia and Bipolaris genera, respectively. An analysis of extracts derived from cultivation of Curvularia lunata on several media was performed to investigate the effect of carbon source on secondary metabolism of the fungus. As analytical strategy based on TLC (thin layer chromatography), high performance liquid chromatography with diode array detection and nuclear magnetic resonance of hydrogen allowed to get an estimative about chemical diversity under different carbon sources. Malt extract, Czapeck plus 2% of yeast extract and potato and dextrose extracts were the media that exhibited the most signals in chromatograms and 1H NMR spectra, indicating them as the ideal culture media for secondary metabolism studies. Furthermore, we can suggest that the compounds 11-α-methoxycurvularin were found in fungal extracts derived from the cultivation of Curvularia in potato and dextrose and rice flour media. In addition, those extracts were also evaluated for their biological activities (antimicrobial, anticolinesterásico and insecticidal). Extracts obtained from fungal growth in potato and dextrose media exhibited activity against the yeast Candida albicans, while extracts derived from the yeast extract cultivation showed antibacterial activity against M. luteus, S. aureus and B. subtillis. With respect the anticholinesterasic activity, all mycelial extract had a signal (Rf 0.7) that inhibited the enzyme AChE activity, being the fungal extracts from malt extracts and czapeck plus 2% yeast extract that had a marked inhibition halo. None of these XVII extracts had an activity against larval stage of the mosquito Aedes aegypti. Finally, the fungus Curvularia lunata was cultivated in large scale on malt extract medium, selected for its anticholinesterasic activity. Initial chemical investigation had resulted in the isolation of three perylene derivates: known dihydroalterperylenol and alterperylenol but being described for the first time in Curvularia genera and the novel perylene having a metabolic group, which was named as 12-methyl-stemphytriol.