Extracts obtained from 57 marine-derived fungal strains were analyzed by HPLC-PDA, TLC and ¹H NMR. The analyses showed that the growth conditions affected the chemical profile of crude extracts. Furthermore, the majority of fungal strains which produced either bioactive of chemically distinctive crude extracts have been isolated from sediments or marine algae. The chemical investigation of the antimycobacterial and cytotoxic crude extract obtained from two strains of the fungus Beauveria felina have yielded cyclodepsipeptides related to destruxins. The present approach constitutes a valuable tool for the selection of fungal strains that produce chemically interesting or biologically active secondary metabolites.

The investigation of extracts from six species of marine invertebrates yielded one new and several known natural products. Isoptilocaulin from the sponge Monanchora aff. arbuscula displayed antimicrobial activity at 1.3 mg/mL against an oxacillin-resistant strain of Staphylococcus aureus. Five inactive known dibromotyrosine derivatives, 2 6, were isolated from a new species of marine sponge, Aplysina sp. The sponges Petromica ciocalyptoides and Topsentia ophiraphidites yielded the known halistanol sulfate A (7) as an inhibitor of the antileishmanial target adenosine phosphoribosyl transferase. The ascidian Didemnum ligulum yielded asterubin (10) and the new N,N-dimethyl-O-methylethanolamine (11). The octocoral Carijoa riisei yielded the known 18-acetoxypregna-1,4,20-trien-3-one (12), which displayed cytotoxic activity against the cancer cell lines SF295, MDA-MB435, HCT8 and HL60.

No presente estudo apresentamos resultados da triagem biológica realizada com 349 extratos obtidos de esponjas marinhas, ascídias, briozoários e octocorais do Brasil, em testes contra 16 linhagens de bactérias comuns e resistentes à antibióticos, uma levedura (Candida albicans), Mycobacterium tuberculosis H37Rv, três linhagens de células tumorais MCF-7 (mama), B16 (melanoma murínico) e HCT8 (cólon), e de inibição da enzima adenina fosforribosil transferase de Leishmania tarentolae (L-APRT). Menos de 15% dos extratos de esponja marinhas apresentaram atividade antibacteriana, contra linhagens resistentes ou não a antibióticos. Quase 40% dos extratos de esponjas marinhas apresentaram atividade antimicobacteriana contra Mycobacterium tuberculosis H37Rv. Foi observada citotoxicidade para 18% dos extratos de esponjas marinhas. Finalmente, menos de 3% dos extratos de esponjas apresentaram atividade inibitória da enzima L-APRT. Menos de 10% dos extratos de ascídias apresentaram atividade antibacteriana. Mais de 25% dos extratos de ascídias apresentaram atividade contra M. tuberculosis e as três linhagens de células tumorais. Somente dois extratos obtidos da ascídia Polysyncraton sp. coletada em duas diferentes épocas (1995 e 1997) apresentaram atividade contra L-APRT. Menos de 2% dos extratos de briozoários e octocorais apresentaram atividade antibacteriana, mas uma alta percentagem de extratos destes animais apresentaram atividades citotóxica (11% e 30%, respectivamente) e antimicobacteriana (60%). O extrato de somente uma espécie de briozoário, Bugula sp., apresentou atividade inibitória da enzima L-APRT. A análise taxonômica de algumas espécies de invertebrados que forneceram alguns dos extratos mais ativos, indicou a ocorrência de atividade biológica em espécies pertencentes a grupos taxonômicos que já foram anteriormente investigados do ponto de vista químico. Estes incluem esponjas marinhas pertencentes aos gêneros Aaptos, Aplysina, Callyspongia, Haliclona, Niphates, Cliona, Darwinella, Dysidea, Ircinia, Monanchora e Mycale, ascídias dos gêneros Didemnum, Aplidium, Botrylloides, Clavelina, Polysyncraton e Symplegma, o briozoário Bugula sp. e octocorais dos gêneros Carijoa e Lophogorgia. A subseqüente investigação química de alguns dos extratos ativos levou ao isolamento de vários metabólitos secundários biologicamente ativos. Os resultados obtidos estão de acordo com resultados obtidos em programas de triagem de atividade biológica de extratos brutos de invertebrados marinhos anteriormente reportados, que apresentaram altas percentagens de extratos bioativos oriundos de Porifera, Ascidiacea, Cnidária e Bryozoa.

Herein we present the results of a screening with 349 crude extracts of Brazilian marine sponges, ascidians, bryozoans and octocorals, against 16 strains of susceptible and antibiotic-resistant bacteria, one yeast (Candida albicans), Mycobacterium tuberculosis H37Rv, three cancer cell lines MCF-7 (breast), B16 (murine melanoma ) and HCT8 (colon), and Leishmania tarentolae adenine phosphoribosyl transferase (L-APRT) enzyme. Less than 15% of marine sponge crude extracts displayed antibacterial activity, both against susceptible and antibiotic-resistant bacteria. Up to 40% of marine sponge crude extracts displayed antimycobacterial activity against M. tuberculosis H37Rv. Cytotoxicity was observed for 18% of marine sponge crude extracts. Finally, less than 3% of sponge extracts inhibited L-APRT. Less than 10% of ascidian crude extracts displayed antibacterial activity. More than 25% of ascidian crude extracts were active against M. tuberculosis and the three cancer cell lines. Only two crude extracts from the ascidian Polysyncraton sp. collected in different seasons (1995 and 1997) displayed activity against L-APRT. Less than 2% of bryozoan and octocoral crude extracts presented antibacterial activity, but a high percentage of crude extracts from bryozoan and octororal displayed cytotoxic (11% and 30%, respectively) and antimycobacterial (60%) activities. The extract of only one species of bryozoan, Bugula sp., presented inhibitory activity against L-APRT. Overall, the crude extracts of marine invertebrates herein investigated presented a high level of cytotoxic and antimycobacterial activities, a lower level of antibacterial activity and only a small number of crude extracts inhibited L-APRT. Taxonomic analysis of some of the more potently active crude extracts showed the occurrence of biological activity in taxa that have been previously chemically investigated. These include marine sponges belonging to genera Aaptos, Aplysina, Callyspongia, Haliclona, Niphates, Cliona, Darwinella, Dysidea, Ircinia, Monanchora and Mycale, ascidians of the genera Didemnum, Aplidium, Botrylloides, Clavelina, Polysyncraton and Symplegma, the bryozoan Bugula sp. and octocorals of the genera Carijoa and Lophogorgia. The subsequent chemical investigation of some of the active extracts led to the isolation of several new biologically active secondary metabolites. Our results are in agreement with previous screening programs carried out abroad, that showed a high percentage of bioactive extracts from Porifera, Ascidiacea, Cnidaria and Bryozoa.

A re-investigação química do extrato bruto da esponja Aplysina caissara levou ao isolamento de cinco novos derivados da dibromotirosina, denominados agelocaissarinas A1, A2, B1, B2 e caissarina C, além dos já conhecidos fistularina-3 e 11-hidroxiaerotionina. Os compostos isolados tiveram suas estruturas determinadas pela análise de seus espectros de RMN mono- e bidimensionais, espectro de massas de alta resolução, infravermelho e ultravioleta. A configuração relativa das agelocaissarinas pôde ser estabelecida por análise dos espectros de RMN-¹H e modelagem molecular, enquanto que a configuração absoluta do sistema espiroxazolidínico da fistularina-3, da caissarina C e da 11-hidroxiaerotionina pôde ser estabelecida pela análise de seus espectros de dicroísmo circular. A fistularina-3 e a 11-hidroxiaerotionina apresentaram atividade antibiótica moderada contra várias linhagens de bactérias patogênicas.

The re-investigation of the crude extract obtained from the sponge Aplysina caissara led to the isolation of five new dibromotyrosine derivatives, named agelocaissarines A1, A2, B1, B2 and caissarine C, along with the already known fistularin-3 and 11-hydroxyaerothionin. All compounds were identified by analysis of mono- and bidimensional NMR spectra, high resolution mass spectra, infrared and ultraviolet spectra. The relative stereochemistry of agelocaissarines could be established by analysis of ¹H NMR spectra and molecular modeling, while the absolute configuration of the spiroxazolidine moieties of fistularin-3, caissarine C and 11-hydroxyaerothionin was established by analysis of ¹H NMR and circular dichroism spectra. Fistularin-3 and 11-hydroxyaerothionin displayed moderate antibiotic activity against several pathogenic bacteria.

Foi avaliada a atividade antimicrobiana de extratos vegetais e fitofármacos frente a microrganismos sensíveis e resistentes a antibióticos, bem como observado o possível efeito sinérgico da associação entre antibióticos e extratos vegetais. Foram utilizados os extratos de plantas cujo nomes populares são: tomilho, alecrim, cravo-da-Índia, jambolão, erva cidreira, romã, goiaba, sálvia, manjericão e mil-folhas, e ainda os fitofármacos, ácido benzóico, ácido cinâmico, eugenol e farnesol. Na avaliação da atividade antimicrobiana através do método de difusão em agar, foram utilizadas 14 amostras de microrganismos: 1 levedura (Candida albicans), 5 bactérias sensíveis (Staphylococcus aureus, Salmonella choleraesuis, Pseudomonas aeruginosa, Bacillus subtilis, Proteus spp ) e 8 bactérias resistentes a antibióticos isoladas de ambiente hospitalar (2 amostras diferentes de Klebsiella pneumoniae, Shigella spp, Proteus spp, Pseudomonas aeruginosa, Enterobacter aerogenes, Escherichia coli e Staphylococcus aureus. A determinação do CIM e sinergismo foram realizados pela incorporação dos extratos e antibióticos aos meios de culturas liquidos. O maior potencial antimicrobiano foi verificado para os extratos de cravo e jambolão que inibiram, respectivamente, 64,2 e 57,1% dos microrganismos, inclusive com maior atividade sobre os microrganismos resistentes a antibióticos (83,3%). Associação de antibióticos e extratos vegetais ou fitofármacos, sobre bactérias resistentes a antibióticos, mostrou que em alguns casos ocorreu sinergismo, possibilitando que antibióticos já ineficazes apresentassem ação sobre estas bactérias. Os dados obtidos no presente trabalho permitem concluir que estudos mais detalhados sobre o uso terapêutico das plantas devem ser intensificados, principalmente sobre bactérias resistentes a antibióticos, seja na sua ação individual ou em menores concentrações associados com antibióticos.

The antimicrobial activity of plant extracts and phytochemicals was evaluated with antibiotic susceptible and resistant microorganisms. In addition, the possible synergistic effects when associated with antibiotics were studied. Extracts from the following plants were utilized: Achillea millifolium (yarrow), Caryophyllus aromaticus (clove), Melissa offficinalis (lemon-balm), Ocimun basilucum (basil), Psidium guajava (guava), Punica granatum (pomegranate), Rosmarinus officinalis (rosemary), Salvia officinalis (sage), Syzygyum joabolanum (jambolan) and Thymus vulgaris (thyme). The phytochemicals benzoic acid, cinnamic acid, eugenol and farnesol were also utilized. The highest antimicrobial potentials were observed for the extracts of Caryophyllus aromaticus and Syzygyum joabolanum, which inhibited 64.2 and 57.1% of the tested microorganisms, respectively, with higher activity against antibiotic-resistant bacteria (83.3%). Sage and yarrow extracts did not present any antimicrobial activity. Association of antibiotics and plant extracts showed synergistic antibacterial activity against antibiotic-resistant bacteria. The results obtained with Pseudomonas aeruginosa was particularly interesting, since it was inhibited by clove, jambolan, pomegranate and thyme extracts. This inhibition was observed with the individual extracts and when they were used in lower concentrations with ineffective antibiotics.