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05/09/2016
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BIB 0315 – Metabólitos Vegetais: Origem, Diversidade e Aplicações 2016
Vias do Mevalonato (MEV) e
Metileritritol-fosfato (MEP):
Terpenóides
Prof. Marcelo J. Pena Ferreira
Fotossíntese
(CICLO DE KREBS)
MEP
Mevalonato
Malonato
Chiquimato
Metabólitos Secundários
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Formação do MEV
Substâncias que inibem E3. Ex.: Estatinas
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Formação do MEP e precursores IPP e DMAPP
Década de 80
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Compartimentalização dos precursores MEV e MEP
RuBP: ribulose 1,5-difosfato; 3-PGA: ácido 3-fosfoglicérico; FBP: frutose 1,6-difosfato; F6P: frutose 6-fosfato; E4P: eritrose 4-
fosfato; PEP: fosfoenolpiruvato; GAP: gliceraldeído 3-fosfato; 2-PGA: ácido 2-fosfoclicérico
TPT: transportador triose-fosfato; PPT: translocador fosfoenolpiruvatofosfato; Pi: fosfato inorgânico; PKp: piruvato quinase (plastídica)
AcCoA
MEV
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EXPRESSÃO DAS VIAS MEV E MEP NOS ORGANISMOS
Animais e fungos: exclusivamente via MEV
Bactérias, algas e plantas: apresentam e empregam as vias MEP e MEV
Enzimas da via MEP são alvos atrativos no desenvolvimento de novos antimicrobianos → via MEP usada pelo patógeno e ausente
em humanos
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SUBSTÂNCIAS TERPENOÍDICAS
MEV MEP cloroplastos citosol
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1. MONOTERPENÓIDES (C10)
cauda cabeça
Condensação cabeça-cauda
Responsáveis por odores liberados pelas espécies vegetais
Podem apresentar ação repelente
Constituintes de óleos voláteis
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Tricomas secretores da epiderme inferior da folha de lavanda (Lavandula angustifolia, Lamiaceae)
Glândulas secretoras de folha de cravo (Syzygium aromaticum, Myrtaceae)
WWW.HERBALGRAM.ORG
WWW.HERBALGRAM.ORG
Localizados em estruturas
secretoras especializadas:
tricomas glandulares, glândulas e
canais secretores
Óleos Voláteis
Constituídos: C10, C15 e
fenilpropanóides
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MONOTERPENÓIDES ACÍCLICOS
citronelol geraniol nerol linalol
Geranial (E-citral) Neral (Z-citral) Citronelal acetato de linalila
-mirceno
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MONOTERPE
NÓIDES C
ÍCLICOS
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Chenopodium ambrosioides Erva de Santa Maria
O O
ASCARIDOL
Presente no óleo volátil de sps. de Chenopodium
(Amaranthaceae).
Utilizado como vermífugo;
Uma das 71 espécies presentes na RENISUS – Relação
Nacional de plantas medicinais de interesse ao SUS (2009 –
PNPMF)
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MONOTERPENÓIDES IRREGULARES
cauda cabeça
Condensação cabeça-cauda
Não seguem o mecanismo de acoplamento cabeça-cauda!!!
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MONOTERPENÓIDES IRREGULARES
Isolados das flores de Chrysanthemum cinerariaefolium (Asteraceae)
Ação inseticida (> ação: piretrinas I e II)
Biodegradável e atóxico para mamíferos
Protótipo de vários inseticidas comerciais: Piretróides
Piretrinas: Distribuição restrita a sps. de Asteraceae
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2. IRIDÓIDES (C10)
Alcalóides indoloterpênicos
triptamina
Alcalóides tetraidroisoquinolínicos
dopamina
Nome originado das formigas do
gênero Iridomyrmex
Efeito dissuassor: anti-herbivoria
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Longitarsus melanocephalus
Plantago lanceolata
aucubina
Lithobius forficatus
Besouros mantidos em Plantago lanceolata
Iridóides não tóxicos para Longitarsus
Acúmulo de iridóides por Longitarsus
Diminuição da predação de pupas por Lithobius
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Lagartas e borboletas – Ex: Euphydryas phaeton
Aureolaria flava - Orobanchaceae
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Harpagophytum procumbens – Pedaliaceae
Popularmente: garra-do-diabo – Artrite reumatóide
Harpagosídeo: atua inibindo a biossíntese
de tromboxanos – propriedades analgésicas
e antiinflamatórias.
RENISUS
harpagosídeo
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3. SESQUITERPENÓIDES (C15)
cauda cabeça
Condensação cabeça-cauda
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Cordia verbenacea – Boraginaceae
Erva-baleeira ou maria-milagrosa
Espécie nativa brasileira
–Humuleno: componente majoritário e
responsável pela ação anti-inflamatória
Tão eficaz quanto diclofenaco de
dietilamônio e não causa reações adversas
RENISUS
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LACTONAS SESQUITERPÊNICAS (C15)
GAS GAO GAO
GAO
COS COS
Chicorium intybus - Asteraceae
Muitos componentes apresentam elevada citotoxidade – Agentes antitumorais
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Artemisinina
Componente de Artemisia annua (Asteraceae).
Possui atividade contra Plasmodium falciparum,
causador da malária.
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NOBEL DE 2015
Medicina ou Fisiologia
Artemisinina
Componente de Artemisia annua (Asteraceae).
Possui atividade contra Plasmodium falciparum, causador da malária.
Avermectina Ivermectina
Tratamento da elefantíase
4. DITERPENÓIDES (C20)
cauda cabeça
Condensação cabeça-cauda
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CICLIZAÇÕES DO GGPP
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Paclitaxel (Taxol)
isolado das cascas de Taxus brevifolia e usado na quimioterapia do câncer.
Taxus brevifolia – Taxaceae Gymnospermae
OH
O
O
O
O
O
O
O
HO
O
OH
NO
O
O
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Desacetilbacatina
isolado das folhas de Taxus baccata e usado para a
síntese de taxol (utilizado na
quimioterapia do câncer de
mama, ovário, pulmão, cabeça
e pescoço).
Taxus baccata – Taxaceae Gymnospermae
Patente do Lab. Bristol-Myers Squibb
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Resina terebentina
CICLIZAÇÕES DO GGPP
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Ginkgolídeos: isolados das folhas de G. biloba e
usados na melhora da circulação periférica e
cerebrovascular.
Ginkgo biloba – Ginkgoaceae Gymnospermae
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Stevia rebaudiana (Asteraceae)
CICLIZAÇÕES DO GGPP
GIBERELINAS
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5. TRITERPENÓIDES (C30)
cauda : Condensação cauda-cauda
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SHC: esqualeno-hopano ciclase; SQE: esqualeno epoxidase; LAS: lanosterol sintase; CAS: cicloartenol sintase; CPQ: cucurbitadienol sintase; BAS: -amirina sintase
Hopanos (bactérias, monilófitas)
Triterpenóides e
Esteróides Triterpenóides
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CUCURBITACINAS
[O]
componentes sabor amargo, purgativo e altamente citotóxico
Cucurbitacina E: estimula alimentação de besouros que se alimentam
de vermes parasitas
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GOMA DAMAR – DAMARENODIÓIS
Shorea wiesneri –
Dipterocarpaceae
incensos na Índia
verniz em pinturas a óleo
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BREU BRANCO – FLORESTA AMAZÔNICA
Protium heptaphyllum –
Burseraceae
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SAPONINAS TRITERPÊNICAS (C30)
Mistura de 13 saponinas
Mistura de 70 saponinas
Função biológica: antimicrobiana, alelopática, inseticida, deterrente: atividade hemolítica
Presentes em Eudicotiledôneas; Raras em Monocotiledôneas
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Perturbação de membranas
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Panax ginseng – Araliaceae
Ginsenosídeos: benefícios não confirmados
farmacologicamente.
Embora, o extrato da raiz do ginseng é usado
para modular funções imune e neuroendócrinas.
Núcleo triterpênico tetracíclico
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6. ESTERÓIDES (C27-32)
Precursores:
Perda: Me’s-C4, C14
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Cetoconazol e Miconazol: inibição seletiva da 14-demetilase
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Glycine max – Fabaceae soja
20% 50% 20% 40% forma livre; demais esterificado ou glicosilado
Fitoesteróis: eficazes na redução colesterol (LDL) e utilizados
como aditivos alimentares (margarinas)
OGM
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SAPONINAS ESTEROIDAIS
progesterona diosgenina
cortisona
Dioscoreaceae
Smilacaceae
Agavaceae
Saponinas esteroidais Presentes em Monocotiledôneas
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CARDENOLÍDEOS E BUFADIENOLÍDEOS
C23 C23
Nerium oleander Apocynaceae
Urg
inea
mar
itim
a
Bufo marinus
C24
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Digitalis purpurea
Plantaginaceae
Dedaleira
As folhas fornecem glicosídeos cardioativos
Digitoxina
Núcleo esteroidal tetracíclico e três resíduos de açúcar.
Digitalis lanata Digoxina
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Danaus plexippus
Asclepias curassavica
Cyanocitta cristata bromia
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7. CAROTENÓIDES (C40)
cauda : Condensação cauda-cauda
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Formação da Vitamina A
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Látex
1839 – vulcanização, adição de enxofre (Charles Goodyear):
resistência e elasticidade
Poli-isopreno - vulcanização
8. POLI-ISOPRENÓIDES (C5)n
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