Fernanda Anselmo Moreira Avaliação sazonal do potencial biológico de extratos de Merostachys neesii Rupr. (Poaceae: Bambusoideae) Seasonality of the biological potential of extracts of Merostachys neesii Rupr. (Poaceae: Bambusoideae) São Paulo 2019 Fernanda Anselmo Moreira VERSÃO CORRIGIDA O original encontra-se disponível no Instituto de Biociências da USP Avaliação sazonal do potencial biológico de extratos de Merostachys neesii Rupr. (Poaceae: Bambusoideae) Seasonality of the biological potential of extracts of Merostachys neesii Rupr. (Poaceae: Bambusoideae) Tese apresentada ao Instituto de Biociências da Universidade de São Paulo, para a obtenção de Título de Doutor em Ciências Biológicas, na Área de Botânica. Orientadora: Profa Dra Cláudia Maria Furlan São Paulo 2019 Moreira, Fernanda Anselmo. Avaliação sazonal do potencial biológico de extratos de Merostachys neesii Rupr. (Poaceae: Bambusoideae). 146 páginas. Tese (Doutorado) – Instituto de Biociências da Universidade de São Paulo, Departamento de Botânica. 1. Bambusoideae, 2. Sazonalidade, 3. Flavonoide, 4. Valor nutricional, 5. Atividade antioxidante, 6. Atividade anticolinesterásica. I. Universidade de São Paulo. Instituto de Biociências. Departamento de Botânica. Comissão Julgadora: ________________________ ________________________ Prof(a). Dr(a). Prof(a). Dr(a). ________________________ Prof(a). Dr(a). ____________________________ Profa. Dra. Cláudia Maria Furlan Orientadora “Dedico esse trabalho a minha amada mãe, Lidia” Agradecimentos Agradeço a Deus por ter me dado saúde e forças para concluir este trabalho. Agradeço especialmente à minha orientadora Cláudia Maria Furlan pela orientação, amizade, paciência e por todo o aprendizado. À minha querida mãe, Lidia Anselmo, que me acompanhou, me educou, apoiou, torceu e me incentivou durante toda a minha vida. À minha família que torceu por mim, sempre dando apoio e carinho. Ao Eduardo Lucas, pela companhia, paciência, amizade e amor dedicado. À Bete e a Marcela pela grande amizade, companhia, auxílio e compreensão pelos momentos de ausência. Muito obrigada por sempre me apoiarem, me motivarem e torcerem por mim. Vocês fazem parte da minha família! Ao Sandro, meu professor de natação, pela sua torcida durante o meu mestrado e agora durante o doutorado e pela amizade construída ao longo dos quase vinte anos desde que eu comecei a treinar com ele. Agradeço também a turma da natação pelos momentos de descontração. Aos professores do laboratório Antonio Salatino, Maria Luiza Salatino, Déborah Santos e Marcelo Ferreira pelas contribuições e ensinamentos. Às técnicas Aline e Mourisa e ao técnico Leandro por todo o auxílio durante a realização do meu projeto. Ao professor Massuo Jorge Kato por abrir as portas do laboratório para a realização das minhas análises químicas e à Lydia F. Yamaguchi pelo auxílio nestas análises. À Isabela Brosco pelas análises realizadas. À Amariles e à professora Maria Tereza Grombone-Guaratini pelo auxílio nas coletas. À Janayne e ao Wilton pelas confidências, risadas, desabafos, paciência e principalmente pela amizade. À Kátia, Fê Rezende e Dalila pela amizade construída e também pelos momentos de descontração e ensinamentos. Aos demais colegas do laboratório de Fitoquímica. À Regina D’Arruiz, Regina Parizze e Maria Cristina pela amizade e torcida. Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) pela bolsa concedida, a CAPES/Proex pelo apoio financeiro e ao Instituto de Biociências da USP pela infraestrutura. A todos vocês, muito obrigada! Summary Introduction: an overview of bamboos ................................................................................................ 1 Bambusoideae: taxonomic and biological aspects, distribution, and importance............................ 1 Aims of the present study................................................................................................................. 4 References ........................................................................................................................................ 9 Chapter 1 – Major constituents of Merostachys neesii: a Brazilian endemic bamboo species ......... 13 1. Introduction ................................................................................................................................ 13 2. Material and Methods ................................................................................................................ 14 2.1 Plant material ....................................................................................................................... 14 2.2 Extraction procedures .......................................................................................................... 14 2.3 Chemical analyzes................................................................................................................ 15 3. Results and discussion ............................................................................................................... 18 3.1 Analysis of polar metabolites by GC-EIMS ........................................................................ 18 3.2 Analysis of nonpolar metabolites by GC-EIMS .................................................................. 23 3.3 Analysis of flavonoids by HPLC-ESI/HRMS ..................................................................... 29 4. Conclusions ................................................................................................................................ 35 5. References .................................................................................................................................. 37 Supplementary material 1 .............................................................................................................. 43 Chapter 2 - Nutritional value of Merostachys neesii: seasonal implications ..................................... 75 1. Introduction ................................................................................................................................ 75 2. Material and Methods ................................................................................................................ 76 2.1 Plant material ....................................................................................................................... 76 2.2 Climate data ......................................................................................................................... 77 2.3 Chemical analysis ................................................................................................................ 77 2.4 Statistical analysis ................................................................................................................ 80 3. Results and discussion ............................................................................................................... 80 3.1 Nutritional potential of Merostachys neesii ......................................................................... 80 3.2 Implications of seasonal variation on nutritional potential of Merostachys neesii .............. 90 4. Conclusions ................................................................................................................................ 94 5. References .................................................................................................................................. 95 Chapter 3 – Biological potential of Merostachys neesii: seasonal implications .............................. 101 1. Introduction .............................................................................................................................. 101 2. Material and Methods .............................................................................................................. 103 2.1 Plant material and extraction procedures ........................................................................... 103 2.2 Determination of the major constituents of Merostachys neesii ........................................ 103 2.3 Determination of antioxidant activity ................................................................................ 104 2.4 Determination of anticholinesterase activity ...................................................................... 105 2.5 Statistical analysis .............................................................................................................. 106 3. Results and discussion ............................................................................................................. 106 3.1 Meteorological data during harvest time ........................................................................... 106 3.2 Seasonal changes on extract yield ...................................................................................... 107 3.3 Seasonal changes on bioactive compounds of Merostachys neesii ................................... 108 3.4 Antioxidant potential of Merostachys neesii ..................................................................... 114 3.5 Anticholinesterase potential and seasonal changes in Merostachys neesii ........................ 120 3.6 Principal component analysis (PCA) ................................................................................. 122 4. Conclusions .............................................................................................................................. 125 5. References ...............................................................................................................................