Chemical Ecology and Volatile Terpenes Biosynthesis of "Arnicas-da-Serra" from Brazil

O gênero Lychnophora (Vernonieae: Asteraceae) apresenta plantas endêmicas dos  “campos rupestres”, habitat frágil que floresce em meio ao bioma Cerrado, ameaçado pela ação antrópica. Extratos de folhas de Lychnophora ericoides (“Arnica-da-serra”) são recorrentemente usados como “fitoterápico” a despeito de registro perante os órgãos competentes. Extratos hidroalcoólicos são utilizados como analgésico e anti-inflamatório. Os óleos essenciais de folhas são ricos em sesquiterpenos com predominância dos derivados com esqueleto carbônicos do tipo bisabolano, cadinano e cariofilano. Dentre as atividades biológicas dos óleos essenciais de L. ericoides destacam-se a inibição do desenvolvimento de ácaros e o efeito anti-hipernociceptivo de um constituinte majoritário do óleo, o orto-acetoxi bisabolol, em modelos in vitro utilizando macrófagos de Ratus malus. Esta última atividade corrobora o uso popular. Os terpenos são uma das maiores classes de produtos naturais com valor comercial na indústria farmacêutica e cosmética e, portanto alvo constante de pesquisas. Estes estudos sobre o metabolismo revelam que as terpeno sintases (TerpS), que são as enzimas responsáveis pela sua biossíntese, são alvo de pesquisas na área de plant science e bioquímica. A identificação das TerpS resultam frequentemente em conclusões de hipóteses com impactos diversos. Os conceitos fundamentais em fenômenos de variabilidade temporal da produção de terpenos em espécies selvagens, assim como os avanços na direção da produção de metabolitos secundários por técnicas de bioengenharia, são dois exemplos destes impactos. A presente revisão tem de prover ao leitor uma visão geral sobre a fitoquímica da fração volátil de folhas de Lychnophora spp., com enfoque em aspectos ecológicos e farmacêuticos. Não obstante, intencionamos oferecer uma introdução aos aspectos dinâmicos da biossíntese destes terpenos em Asteraceae (syn. Compositae). DOI: 10.5935/1984-6835.20160016Lychnophora (Vernonieae: Asteraceae) is a genus endemic to “campos rupestres”, which are fragile Habitats from Brazilian Savanas, the “Cerrado”. Leaves extracts of Lychnophora ericoides (“Arnica-da-serra”) are commonly used as folk medicine and mainly as wound healer when in Hydro-alcoholic handcrafted medicines. The essential oils from its leaves were chemically profiled as rich in sesquiterpenes. Such sesquiterpenes would always be related to three possible carbon skeletons: bisabolene-like, cadinene-like, and caryophilllene-like carbon skeletons. L. ericoides leaves essential oils are bioactive against invertebrate Acari. An anti-hypernociceptive ability of its component orto-acetoxy bisabolol was also displayed by in vitro assays using Ratus malus macrophages. Terpenes compounds are valuable in fine chemistry industry, e.g. Taxol ®  and Acheflan ®. Furthermore, terpene synthases (TerpS) behind their biosynthesis are target of researches in plant sciences and biochemistry. Identification of TerpS often led to conclusions with diverse impacts. Fundamental concepts on time-dependent shifts of terpene productions in wild type species as well as the advances towards plant metabolites bioengineering are examples of such impacts. Our brief review tends to provide the reader an overview of phytochemical relevance of Lychnophora spp., regard both ecological and pharmaceutical traits. Furthermore, an introduction to dynamics aspect of terpene biosynthesis in Asteraceae is furnished. DOI: 10.5935/1984-6835.2016001