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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.60.2016.tde-02052016-155814
Document
Author
Full name
Michelle de Andrade
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Ribeirão Preto, 2016
Supervisor
Committee
Fonseca, Maria Jose Vieira (President)
Cabral, Hamilton
Georgetti, Sandra Regina
Title in Portuguese
Método simples e rápido para seleção de fungos filamentosos produtores de compostos absorvedores de radiação UV para aplicação em protetores solares
Keywords in Portuguese
Fotoproteção
Fungos Filamentosos
Radiação UV
Abstract in Portuguese
Foram estudadas trinta e uma cepas fúngicas não identificadas, as quais foram denominadasX1 a X31. O potencial fotoprotetor foi avaliado pela medida espectrofotométrica da absorçãodos extratos na região do UV (280-400 nm). Os extratos com os melhores perfis de absorção em cultura estacionária foram X1, X2, X6, X12, X13, X18, X19, X22, X24 e X31 e, em cultura agitada X4 e X17. A reprodutibilidade do processo foi avaliada e as cepas fúngicas que apresentaram coeficiente de variação menor que 15% foram selecionadas para o estudo de fotoestabilidade. A fotoestabilidade dos extratos foi avaliada pela medida da viabilidade celular de fibroblastos L929 tratados com extratos previamente irradiados sob radiação UVA (11,2 J/cm2) e UVB (3,43 J/cm2) e extratos não irradiados, bem como, pela comparação das áreas sob as curvas de absorção na região do UV dos extratos irradiados e não irradiados. Os extratos selecionados para o estudo de fotoestabilidade foram X4, X12, X19, X22, X24 e X31. Os extratos não irradiados apresentaram os seguintes valores deIC50 para viabilidade celular (citotoxidade): X4-130µg/ml, X19-20µg/ml, X22-10 µg/ml e X24-60µg/ml. Após a radiação UVA e UVB, os extratos apresentaram redução significativa da viabilidade celular em relação ao IC50 dos extratos não irradiados. Sob luz UVB, os extratos X12 (IC50 35µg/ml) e X31 (IC50 70µg/ml) mantiveram a mesma porcentagem de redução da viabilidade celular quando comparado ao IC50 dos extratos não irradiados. No entanto após exposição à luz UVA, o extrato X12 aumentou a viabilidade celular de 50% (quando não irradiado) para 75% (irradiado). Enquanto que o extrato X31, mesmo após a radiação UVA, manteve a mesma redução de 50% da viabilidade celular. Nessa etapa os extratos selecionados foram os X12 e X31. O espectro de absorção na região do UV obtido para o extrato X12 mostrou uma redução da absorbância de 28,3% sob radiação UVB e de 60% sob radiação UVA em relação ao extrato não irradiado. O extrato X31 apresentou uma redução da absorbância de 17,6% e30% sob radiação UVB e UVA respectivamente, em relação ao extrato não irradiado. Os fungos selecionados foram identificados por PCR, sugerindo que o fungo X12 seja o Aspergillus terreus e o X31 seja o Talaromyces pinophilus. Por fim, foi feita a identificação da substância ativa do extrato X12 empregando a técnica de desreplicação, a qual fez o uso da instrumentação analítica acoplada UHPLC-DAD-(ESI)-HRMS associada ao banco de dados Chapman& Hall's Dictionary of Natural Products (DNP). No extrato X12 o composto majoritário foi identificado como sendo a citreoviridina. Assim, os resultados do presente trabalho permitiu estabelecer um procedimento para a seleção de fungos produtores de compostos absorvedores de radiação UV, que poderia ser aplicado na obtenção de novos filtros orgânicos naturais para protetores solares.
Title in English
Simple and fast method for selection of filamentous fungi producers of UV absorbing compounds for use in sunscreens
Keywords in English
Filamentous Fungi
Photoprotection
UV radiation
Abstract in English
It were studied thirty-one fungal strains not identified, which were named X1 to X31. The photoprotective potential was assessed spectrophotometrically by measuring absorption of the extract in the UV region (280-400 nm). The extracts that presented the best absorption profiles in stationary culture were X1, X2, X6, X12, X13, X18, X19, X22, X24 and X31, and X4 and X17 in stirred culture. The reproducibility of the process was evaluated and fungal strains that showed a coefficient of variation lower than 15% were selected for the study of photostability. The photostability of the extracts was assessed by measuring cell viability of L929 fibroblasts treated with extracts previously irradiated under UVA light (11,2 J/cm2) and UVB (3,43 J/cm2) and not irradiated extracts, as well as by comparison of the areas under the curves of absorption in the UV region of the irradiated and non-irradiated extracts. The extracts selected for the study of photostability were X4, X12, X19, X22, X24 and X31. The non-irradiated extracts showed the following IC50 values for cell viability (cytotoxicity): X4- 130?g/ml X19-20?g/ml, X22-10/ml and X24-60?g/ml. After UVA and UVB radiation, the extracts showed significant reduction in cell viability compared to the IC50 of the unirradiated extracts. Under UVB light, the X12 extracts (IC50 35?g/ml) and X31 (IC50 70mg/ml) maintained the same percentage of cell viability reduction when compared to the IC50 of the unirradiated extracts. However after exposure to UVA light, X12 extract increased the cell viability from 50% (when not irradiated) to 75% (irradiated). While X31 extract even after the UVA irradiation, remained the same 50% of reduction in cell viability. At this stage the selected extracts were X12 and X31. The absorption spectrum in the UV region obtained for X12 extract showed a decrease in absorbance of 28.3% under UVB and 60% under UVA radiation relative to non-irradiated extract. The X31extract showed a reduction in absorbance of 17.6% and 30% in UVA and UVB radiation, respectively, compared to non-irradiated extract. The selected fungi were identified by PCR, suggesting that X12 fungus is Aspergillus terreus and X31 is the Talaromyces pinophilus. Finally it was identified the active substance of X12 extract employing dereplication technique which makes use of coupled analytical instrumentation UHPLC-DAD- (ESI) HRMS associated to the Chapman and Hall's Dictionary of Natural Products (DNP) database. The majority compound of X12 extract was identified as the citreoviridin. Thus, the results of this study allowed us to establish a procedure for the selection of producers of UV absorbing compounds from fungi, which could be applied in obtaining new natural organic filters for sunscreens.
 
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Release Date
2018-05-02
Publishing Date
2016-07-13
 
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