Analysis of secondary metabolites produced by endophytic fungi associated to Cupressus lusitanica

Some phytopatogenic fungi found in Cupressus species produces phytotoxins very aggressive to the host plant. Surprisingly, these toxins are diterpenoids structures, as well as some endogenus metabolites in Cupressus species. This fungi ability appears to be a specialized strategy in the association fungi-plant. These observations motivated the development of the present work, which relates the isolation of microorganisms associated to the species Cupressus lusitanica, and to its study, aiming a correlation of the chemical profile among the organisms involved in this association. During two collects of plant material from an exemplar found in the campus of the UFSCar, five endophytic fungi had been isolated and called NICL1-5. A preliminary identification indicated that possibly four of them belong to the Xylaria genus, and one to the Guignardia genus (NICL4). The analysis with GC-MS had detected three isocoumarins (mellein, mellein methyl ether, 5- formylmellein), as well as an eremophilane sesquiterpene (valencene) in extracts of NICL3 fungi. From the extracts of the same fungi, had been obtained three eremophilanes sesquiterpenes (two news in literature) by the use of classical methodologies of chromatography. These compounds had been identified using a series of NMR data in 1D and 2D. From the study of the secondary metabolites of NICL5 had been obtained ergosterol, sorbitol and three cytochalasins (cytochalasin C, cytochalasin D and cytochalasin Q). The metabolism if NICL5 had also been studied, when free amino acids were added in the culture medium. By the analysis with HPLC-MS significant alterations in the NICL5 metabolism had been detected, as a possible induction of the biosynthesis of a new cytochalasin, from the amino acid tryptofane. The analysis of the plant material indicated the presence of biflavonoids and some diterpenes. However, these compounds had not been detected in fungi extracts, being identified only sesquiterpenes.Universidade Federal de Sao CarlosAlguns fungos fitopatogênicos a Cupressus produzem fitotoxinas bastante agressivas à hospedeira. Surpreendentemente, essas fitotoxinas são, em geral, de estruturas diterpenoídicas, assim como vários metabólitos endógenos nas espécies de Cupressus. Essa habilidade mostrada pelo fungo parece ser uma estratégia bastante especializada de associação fungo-planta. Essas observações motivaram o desenvolvimento do presente trabalho, o qual se refere ao isolamento de microrganismos associados à espécie Cupressus lusitanica, e o seu estudo visando uma correlação do perfil químico entre os organismos envolvidos nessa associação. Durante duas coletas de material vegetal a partir de um indivíduo encontrado no campus da UFSCar, foram isolados cinco fungos endofíticos, denominados NICL1-5. Identificação preliminar indicou que possivelmente quatro deles pertencem ao gênero Xylaria e um ao gênero Guignardia (NICL4). Através de análises por CG-EM, detectouse três isocumarinas (meleína, éter metílico da meleína e 5-formil meleina), bem como um sesquiterpeno eremofilano (valenceno) em extratos do fungo NICL3. Dos extratos deste mesmo fungo, foram obtidos três sesquiterpenos eremofilanos (sendo dois novos na literatura), usando metodologias clássicas de cromatografia. Esses sesquiterpenos foram identificados usando uma série de dados de RMN em 1D e 2D. Do estudo dos metabólitos secundários de NICL5 foram obtidos o ergosterol, o sorbitol e três citocalasinas (citocalasina C, citocalasina D e citocalasina Q). Foi estudado também o metabolismo de NICL5 frente à adição de aminoácidos livres ao meio de cultura. Usando análises por CLAE-EM, detectaram-se significantes alterações no metabolismo de NICL5, como uma possível indução da biossíntese de uma nova citocalasina, a partir do aminoácido triptofano. As análises do material vegetal indicaram a presença de biflavonóides e vários diterpenos. Porém, esses compostos não foram detectados nos extratos fúngicos, sendo identificados apenas sesquiterpenos