Aplicação de extratos enzimáticos para a produção de diterpenos de Canistrocarpus cervicornis

Algas marinhas são conhecidas por produzir diversas substâncias do metabolismo secundário. As algas pardas da Tribo Dictyoteae, em particular, produzem diterpenos de diferentes esqueletos, os quais apresentam atividades biológicas altamente promissoras. Apesar do vasto conhecimento da química de algas da tribo Dictyoteae, ainda é pequeno o conhecimento sobre como essas substâncias são produzidas e, portanto, é limitada a produção em larga escala destes produtos. A obtenção sustentável destes metabólitos tem sido prejudicada pelas dificuldades de síntese devido à complexidade estrutural dos diterpenos, escassez de biomassa em abundância para o extrativismo, além do alto custo de extração e purificação dos metabólitos. Uma opção a esta dificuldade é a aplicação de estratégias de menor custo, baseadas em técnicas biotecnológicas. A comprovação dos processos biossintéticos para a formação dos diterpenos é um ponto-chave para a futura obtenção destas substâncias em maiores escalas, ou seja, a partir do precursor comum, obter o produto alvo utilizando o arsenal químico-enzimático da própria alga. Portanto esta pesquisa pretende ampliar o conhecimento sobre a rota biossintética de formação dos diterpenos das algas pardas da tribo Dictyoteae. Para isso, o foco do projeto foi utilizar como modelo a espécie Canistrocarpus cervicornis, visando, além de compreender sua rota biossintética, auxiliar na futura obtenção sustentável dos diterpenos. Para isso foi realizado um levantamento dos estudos biossintéticos até o momento com algas, principalmente as do grupo Dictyota; investigado o comportamento do precursor dos diterpenos frente a diferentes condições, bem como o potencial de reatividade entre o precursor e o extrato aquoso de C. cervicornis. Através dos resultados, foi possível perceber a grande lacuna em estudos biossintéticos para macroalgas, especialmente as algas pardas da Tribo Dictyoteae; interpretar os ensaios biossintéticos com o extrato aquoso de C. cervicornis utilizando técnicas combinadas, e, por fim perceber que a engenharia genética é uma ferramenta que contribuirá para uma melhor compreensão de sua rota biossintética.Seaweeds are known to produce several substances from secondary metabolism. The brown algae of the Dictyoteae Tribe, in particular, produce diterpenes from different skeletons, which have highly promising biological activities. Despite the vast knowledge of the algae chemistry of the tribe Dictyoteae, there is still little knowledge about how these substances are produced and therefore the large-scale production of these products is limited. The sustainable obtaining of these metabolites has been disrupted by the difficulties of synthesis due to the structural complexity of the diterpenes, biomass scarcity in abundance for the extractivism, besides the high cost of extraction and purification of the metabolites. One option to this difficulty is the application of lower cost strategies, based on biotechnological techniques. The confirmation of the biosynthetic processes for the formation of the diterpenes is a key point for the future obtaining of these substances in larger scales, in other words, from the common precursor, to obtain the target product using the chemical enzymatic arsenal of the algae itself. Therefore this study intends to expand the knowledge about the biosynthetic route of diterpene formation of the brown algae of the tribe Dictyoteae. For this, the project's focus was to use the species Canistrocarpus cervicornis as a model, aiming, in addition to understanding its biosynthetic route, to help in the future sustainable production of diterpenes. For this, was carried out a survey of the biosynthetic studies to date with algae, mainly those of the Dictyota group; investigated the behavior of the diterpene precursor against different conditions, as well as the reactivity potential between the precursor and the aqueous extract of C. cervicornis. Through the results, it was possible to perceive the great gap in biosynthetic studies for macroalgae, especially the brown algae of the Tribe Dictyoteae; to interpret the biosynthetic assays with the aqueous extract of C. cervicornis using combined techniques, and, finally, to realize that genetic engineering is a tool that will contribute to a better understanding of its biosynthetic route.116 p