Prospecção química de plantas do cerrado e sua influência na atividade leishmanicida

dc.contributor.advisorSousa, Lorena Ramos Freitas de
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3468067160878475
dc.contributor.authorMendes, Léia da Costa
dc.contributor.referee1Sousa, Lorena Ramos Freitas de
dc.contributor.referee2Marques, Emerson Finco
dc.contributor.referee3Carbonero, Elaine Rosechrer
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6132508716991235
dc.date.accessioned2025-01-30T16:32:18Z
dc.date.available2025-01-30T16:32:18Z
dc.date.issued2021-06-18
dc.description.abstractThe search for arginase inhibitors, a metalloenzyme from Leishmania sp. has been an alternative to interfere in the metabolic pathways involving this essential enzyme for the development of the leishmaniasis protozoan, which is a serious public health problem worldwide. Leishmania amazonensis arginase inhibitors (LaARG) from Natural Products (NPs) have been found, such as plant metabolites. However, several classes of plant secondary metabolites have not yet been investigated against LaARG. Given these factors, an in vitro screening of plant extracts against LaARG and the Leishmania protozoan was performed. The ethanolic extracts that showed significant inhibitory activity above 70%, evaluated at 25 μg/mL, were from the plants Drimys brasiliensis, Tabebuia ochracea, Erythroxylum suberosum and Qualea grandiflora. For the species Q. grandiflora, in addition to the arginase inhibitory activity, the metabolomic variation of the stem bark of specimens collected in different localities, from Cerrado de Goiás (Catalão-GO) and Cerrado paulista (São Carlos-SP) and on the influence of abiotic stress, burned. Among the ethanol extracts evaluated, only T. ochracea leaves had effective inhibition of the promastigote forms of Leishmania infantum with 87.41% inhibition (concentration of 100 μg/mL). Chemical prospection of active extracts from stem bark and leaves of D. brasiliensis and ethyl acetate fractions from flowers and stem bark of Q. grandiflora was performed by High Performance Liquid Chromatography (for Q. grandiflora), Chromatography Ultra Efficiency Liquid coupled to High Resolution Mass Spectrometry and by Nuclear Magnetic Resonance experiments for both species. Through the analysis of mass spectra using databases from different libraries and using molecular networking (GNPS), 12 compounds of the species D. brasiliensis belonging to the classes of flavonoids, hydroxycinnamic acids, aldehyde and dihydroxybenzoic acid were identified. The molecular modeling study was also carried out with some compounds previously identified in D. brasiliensis and E. suberosum and with the 12 compounds identified in D. brasiliensis in this work. In Q. grandiflora from Goiás (QgCcEcA-GO) 9 compounds were found and after the influence of fires (QgCcEqA) 12 compounds, among them, ellagic acid, gallic acid, gallotannins, ellagitannins and flavonoids. From the flowers, 19 compounds belonging to the class of flavonoids, gallotannins, ellagic acid derivatives, carboxylic acids and hydroxycinnamic acids were characterized. Molecular docking revealed that the affinity of these natural compounds was lower when compared to the inhibitor (R)-2-amino-6-borono-2-[1-(3,4- dichlorobenzyl)piperidin-4-yl]hexanoic acid (score -32.95 kJ/mol), a compound with an analogous structure to the natural substrate (L-arginine) of arginase, and none of the evaluated natural products showed interactions with the Mn2+ ion in the catalytic site of the enzyme. The compounds with the best affinities observed by the scores were the alkaloid (110) from E. suberosum with similar interactions to the competitive inhibitor ABHDP (-16.91 kJ/mol) and the dihydroxybenzoic acid (5C) from D. brasiliensis (-13 .64 KJ/mol).
dc.description.resumoA busca de inibidores de arginase, uma metaloenzima de Leishmania sp. tem sido uma alternativa para interferir nas vias metabólicas que envolvem esta enzima essencial para o desenvolvimento do protozoário das leishmanioses, que é um grave problema de saúde pública mundial. Inibidores de arginase de Leishmania amazonensis (LaARG) oriundo de Produtos Naturais (PNs) têm sido encontrados, tais como os metabólitos de plantas. Entretanto, diversas classes de metabólitos secundários de plantas ainda não foram investigadas frente à LaARG. Diante desses fatores, foi realizado uma triagem in vitro de extratos de plantas frente à LaARG e ao protozoário de Leishmania. Os extratos etanólicos que apresentaram atividade inibitória significativa superiores à 70%, avaliados a 25 μg/mL, foram das plantas Drimys brasiliensis, Tabebuia ochracea, Erythroxylum suberosum e Qualea grandiflora. Para a espécie Q. grandiflora, além da atividade inibitória da arginase, foi investigado a variação metabolômica das cascas do caule de espécimes coletadas em diferentes localidades, do Cerrado de Goiás (Catalão-GO) e do Cerrado paulista (São Carlos-SP) e sobre a influência do estresse abiótico, queimada. Dentre os extratos etanólicos avaliados apenas o das folhas de T. ochracea tiveram inibição efetiva das formas promastigotas de Leishmania infantum com 87,41% de inibição (concentração de 100 μg/mL). A prospecção química dos extratos ativos das cascas do caule e folhas de D. brasiliensis e das frações de acetato de etila das flores e das cascas do caule de Q. grandiflora foi realizada por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (para Q. grandiflora), Cromatografia Líquida de Ultra Eficiência acoplado a Espectrometria de Massas de Alta Resolução e por experimentos de Ressonância Magnética Nuclear para ambas as espécies. Através da análise dos espectros de massas usando bases de dados de diferentes bibliotecas e com a utilização de molecular networking (GNPS) identificou-se 12 compostos da espécie D. brasiliensis pertencentes as classes dos flavonoides, ácidos hidroxicinâmicos, aldeído e ácido dihidroxibenzóico. O estudo de modelagem molecular também foi realizado com alguns compostos previamente identificados em D. brasiliensis e E. suberosum e com os 12 compostos identificados de D. brasiliensis neste trabalho. Na Q. grandiflora de Goiás (QgCcEcA-GO) foram encontrados 9 compostos e após a influência das queimadas (QgCcEqA) 12 compostos, dentre estes, ácido elágico, ácido gálico, galotaninos, elagitaninos e flavonoides. Das flores foram caracterizados 19 compostos pertencentes a classe dos flavonoides, galotaninos, derivados de ácido elágico, ácidos carboxílicos e hidroxicinâmico. A docagem molecular revelou que a afinidade desses compostos naturais foi menor quando comparada com a do inibidor (R)-2-amino-6-borono-2-[1-(3,4-diclorobenzil)piperidin-4-il] ácido hexanóico (score -32,95 kJ/mol), composto com estrutura análoga ao substrato natural (L-arginina) da arginase, e nenhum dos produtos naturais avaliados apresentaram interações com o íon Mn2+ no sítio catalítico da enzima. Os compostos com melhores afinidades observadas pelos valores de scores foram o alcaloide (110) de E. suberosum com interações similares ao inibidor competitivo ABHDP (-16,91 kJ/mol) e o ácido dihidroxibenzóico (5C) de D. brasiliensis (-13,64 KJ/mol).pt_BR
dc.description.sponsorshipFundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
dc.formatapplication/pdf
dc.identifier.citationMENDES, Léia da Costa. Prospecção química de plantas do cerrado e sua influência na atividade leishmanicida. 2021. 150 f. Dissertação (Mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Química - Mestrado (PPGQ), Instituto de Química (IQ), Universidade Federal de Catalão, Catalão (GO), 2021.
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufcat.edu.br/items/e0c1c3f7-d4da-4c6d-b48f-df544254a91e
dc.languagePortuguêspt_BR
dc.language.isopt
dc.publisherUniversidade Federal de Catalão
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentInstituto de Química (IQ)pt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química - Mestrado (PPGQ)pt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalen
dc.subjectArginase
dc.subjectInibidores enzimáticos
dc.subjectLeishmaniose
dc.subject.cnpq1.06.00.00-0 Químicapt_BR
dc.titleProspecção química de plantas do cerrado e sua influência na atividade leishmanicida
dc.title.alternativeChemical prospection of cerrado plants and its influence on leishmanicidal activity
dc.typeDissertaçãopt_BR

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