Influência diversidade genética, de fatores ambientais e da fenologia sobre o metabolismo secundário de Tithonia diversifolia HEMSL (ASTERACEAE).

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dc.contributor.advisor1Batitucci, Maria do Carmo Pimentel
dc.contributor.authorPretti, Irany Rodrigues
dc.contributor.referee1Falquet, Antelmo Ralph
dc.contributor.referee2Cavatt, Paulo Cezar
dc.contributor.referee3Jamal, Claudia Masrouah
dc.contributor.referee4Kuster, Ricardo Machado
dc.date.issued2018-05-04
dc.description.abstractTithonia diversifolia belongs to the Asteraceae family, is native from Mexico and widely distributed in tropical and subtropical regions. It is a plant used in countries of Central America, South America, Africa and Asia for the treatment of diseases as diabetes, malaria, abscesses, bruises, skin infections, gastric ulcer, diarrhea, menstrual cramps and wounds. More than 150 compounds were isolated from T. diversifolia, and their main chemical constituents are sesquiterpene lactones, flavonoids and phenolic compounds derived from trans-cinnamic acid. Secondary metabolites act as a chemical interface between plants and the surrounding environment, so their synthesis is often affected by environmental conditions. The production of secondary metabolites is determined by four main factors: genetic, ontogenic, morphogenetic and environmental. The quality of the phytotherapic product results from the interaction between the conditions of the growth site of the medicinal plants and the genetic characteristics of the population. The objectives of this work were to evaluate the genetic diversity of populations of T. diversifolia through RAPD genetic markers, as well as to analyze the influence of environmental and phenological factors in the production of phenolic compounds, besides the antioxidant, cytotoxic and mutagenic activity of these plants. The results demonstrated high levels of genetic diversity were found, not positively correlated with geographical proximity, and the population of Santa Teresa (ST) presented a lower similarity than the others. T. diversifolia reproduces sexually, with abundant seed production and a great variety of pollinating insects, characteristics that contribute to a greater genetic variability. The levels of phenolic compounds were higher in the ST population at the vegetative stage, as well as, in general, also showed the higher antioxidant activity. Among the environmental factors considered, the temperature seems to act more significantly in the production of phenolic compounds in T. diversifolia. The phytochemical composition of plants may vary significantly during the phenological cycle. Therefore, it is very important to identify and select ideal ontogenic stages, to produce the largest quantities of bioactive compounds and guarantee homogeneity of the quality of the raw material. In general, the highest levels of phenolic compounds were found in the plants collected at the vegetative stage. The extract showed a higher cytotoxic activity on the cancer cell line (S180), which shows that the extract acts differentially in the two cell lines evaluated (S180 and human lymphocytes). This characteristic highlights that T. diversifolia presents therapeutic potential for the development of new drugs. The extract of the investigated plant showed no mutagenic activity in peripheral blood cells of mice. This study indicates that phytochemical and antioxidant variations among populations are influenced by genetic factors and phenological stage, as well as by environmental conditions.
dc.description.resumoTithonia diversifolia pertence à família Asteraceae, é originária do México e encontra-se amplamente distribuída nas regiões tropicais e subtropicais. É uma planta utilizada em países da América Central, América do Sul, África e Ásia para o tratamento de doenças e enfermidades como diabetes, malária, abscessos, hematomas, infecções de pele, úlcera gástrica, diarreias, cólicas menstruais e feridas. Mais de 150 compostos foram isolados de T. diversifolia, sendo seus principais constituintes químicos as lactonas sesquiterpênicas, flavonoides e compostos fenólicos derivados do ácido trans-cinâmico. Os metabólitos secundários atuam como uma interface química entre as plantas e o ambiente circundante, portanto, sua síntese é frequentemente afetada por condições ambientais. A produção de metabólitos secundários é determinada por quatro fatores principais: genéticos, ontogênicos, morfogenéticos e ambientais. A qualidade do produto fitoterápico resulta da interação entre as condições do local de crescimento das plantas medicinais e as características genéticas da população. Os objetivos deste trabalho foram avaliar a diversidade genética de populações de T. diversifolia através de marcadores genéticos, do tipo RAPD, bem como analisar a influência dos fatores ambientais e fenológicos na produção de compostos fenólicos, além da atividade antioxidante, citotóxica e mutagênica dessas plantas. Os resultados demonstraram altos níveis de diversidade genética, não positivamente correlacionado com a proximidade geográfica, sendo que a população de Santa Teresa (ST) apresentou menor similaridade em relação às demais. T. diversifolia se reproduz sexuadamente, com a produção abundante de sementes e grande variedade de insetos polinizadores, características que contribuem para uma maior variabilidade genética. Os teores de compostos fenólicos mostraram-se mais elevados na população de ST no estádio vegetativo, assim como, de modo geral, também apresentou a maior atividade antioxidante. Dentre os fatores ambientais considerados, a temperatura parece atuar de forma mais significativa na produção dos compostos fenólicos em T. diversifolia. A composição fitoquímica das espécies pode variar significativamente durante o ciclo fenológico. Portanto, é muito importante identificar e selecionar estágios ontogênicos ideais, para produção das maiores quantidades de compostos bioativos e garantia de homogeneidade da qualidade da matéria-prima. De forma geral, os maiores teores de compostos fenólicos foram encontrados nas plantas coletadas no estágio vegetativo. O extrato avaliado apresentou maior atividade citotóxica sobre a linhagem celular cancerígena (S180), o que demonstra que o extrato atua de forma diferencial nas duas linhagens celulares avaliadas (S180 e linfócitos humanos). Essa característica ressalta que T. diversifolia apresenta potencial terapêutico para o desenvolvimento de novos fármacos. O extrato da planta investigada não mostrou atividade mutagênica em células de sangue periférico de camundongos. Este estudo indica que as variações fitoquímicas e antioxidantes entre as populações são influenciadas por fatores genéticos e pelo estágio fenológico, bem como pelas condições ambientais.
dc.formatText
dc.identifier.citationPRETTI, Irany Rodrigues. Influência diversidade genética, de fatores ambientais e da fenologia sobre o metabolismo secundário de Tithonia diversifolia HEMSL (ASTERACEAE). 2018. 139 p. Tese (Doutorado em Biologia Vegetal) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro de Ciências Humanas e Naturais, Vitória, 2018.
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/10434
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseDoutorado em Biologia Vegetal
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Biologia Vegetal
dc.rightsopen access
dc.subjectPhenolics compoundseng
dc.subjectAntioxidanteng
dc.subjectCompostos fenólicospor
dc.subjectEnvironmental factorseng
dc.subjectFatores ambientaispor
dc.subjectCytotoxicityeng
dc.subjectMutagenicidadepor
dc.subjectMutagenicityeng
dc.subjectCitotoxicidadepor
dc.subject.br-rjbnGenética vegetal
dc.subject.br-rjbnMarcadores genéticos
dc.subject.br-rjbnFenóis
dc.subject.br-rjbnAntioxidantes
dc.subject.cnpqAgronomia
dc.subject.udc57
dc.titleInfluência diversidade genética, de fatores ambientais e da fenologia sobre o metabolismo secundário de Tithonia diversifolia HEMSL (ASTERACEAE).
dc.typedoctoralThesis
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