Transformação microbiológica de guaienos: biotransformação do guaiol

• Author(s): Barroso, Andreia Cristina
• Date: 2011
• Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.6/2478
• Origin: uBibliorum
• Subject(s): Biotransformação; Fungos
• Document Type: Master thesis
• Language: Portuguese
• Advisor(s): López Rodilla, Jesus Miguel; Rocha, Pedro Miguel Mendonça
• Contributor(s): uBibliorum

Description

Nos últimos anos, a biotransformação ou transformação microbiológica tem evidenciado o seu potencial nas mais variadas áreas e uma importante aplicação desta é na produção de novos compostos com diferentes actividades biológicas (principalmente a actividade antimicrobiológica). Para desenvolver este projecto de investigação foram utilizados dois fungos: o Rhizopus stolonifer e o Aspergillus niger. O produto natural a ser biotransformado foi um derivado de esqueleto guaiano, o guaiol, extraído da planta Bulnesia sarmientoi, que possui forte actividade biológica. O guaiol teve que ser purificado através de uma coluna cromatográfica realizada a partir da essência cristalizada da planta Bulnesia sarmientoi. Este produto foi purificado com cerca de 50 % de rendimento de purificação. Inicialmente para a biotransformação propôs-se utilizar um tempo de incubação de 13 dias, mas depois, e tendo em conta os resultados obtidos para o tempo proposto optou-se por testar também para 5 dias de incubação. Depois da biotransformação foi feita a extracção dos produtos com solventes orgânicos. Procedeu-se à evaporação do solvente e obteve-se uma mistura de compostos. A sua separação foi efectuada através de uma coluna cromatográfica (coluna de sílica gel) e os mesmos foram caracterizados por diferentes técnicas espectroscópicas. Foram realizados espectros de infravermelho (IV), espectros de ressonância magnética nuclear de protão e de carbono (1H-RMN e 13C-RMN) e realizou-se o seu espectro de massa por cromatografia de massa gasosa (GC-MS). Conseguiram obter-se dois produtos, um com cada fungo e para um tempo de incubação de 13 dias. Para um período de 5 dias a biotransformação não se mostrou ser efectiva para nenhum dos microrganismos. Para o fungo Rhizopus stolonifer obteve-se um composto com 6 mg, de fórmula química C15H24O2, o 9-hidroxi-5,11-epoxiguaien-1-eno, e para o Aspergillus niger obteve-se um composto com 12,5 mg, de fórmula química C15H26O2, o 11,15-dihidroxiguaien-1(5)-eno. Como tal, concluiu-se que a biotransformação com o Aspergillus niger durante 13 dias foi mais eficiente, sendo este fungo mais sensível ao substrato, mostrando-se mais selectivo.

In recent years, biotransformation or microbial transformation has demonstrated its potential in various areas and an important application of this is to produce new compounds with different biological activities (mainly the antimicrobial activity). To develop this research project we used two fungi: Rhizopus stolonifer and Aspergillus niger. The natural product to be biotransformed was a derivative of guaiane, the guaiol, which is extracted from the plant Bulnesia sarmientoi which has strong biological activity. The guaiol had to be purified through a chromatography column, made from the crystallized essence of the plant Bulnesia sarmientoi. The guaiol was purified with 50% yield of purification. Initially for the biotransformation, it was proposed to use an incubation time of 13 days but then, taking into account the results obtained for the initial time, we decided to test also for 5 days of incubation. After the biotransformation, the products extraction was performed with organic solvents. After the solvent evaporation it was obtained a mixture of compounds. Their separation was carried out by a column chromatography (silica gel column) and they were characterized by different spectroscopic techniques. Spectra were infrared (IR), nuclear magnetic resonance spectra of proton and carbon ( 1H-NMR and 13C-NMR) and held their mass spectra by gas chromatography mass (GC-MS). It was obtained two products, one for each fungus and with an incubation time of 13 days. For five days the biotransformation was not shown to be effective for any microorganism. For the fungus Rhizopus stolonifer was obtained a compound with 6 mg, with C15H24O2 for chemical formula, the 9-hidroxi-5,11-epoxiguaien-1-ene, and for the Aspergillus niger was obtained a compound with 12.5 mg, with C15H26O2 for chemical formula, the 11,15- dihidroxiguaien-1(5)-ene. As such, it was concluded that the biotransformation with Aspergillus niger during 13 days was more efficient and more selective.