Os fungos são um componente fundamental da biodiversidade da Terra, e tem ficado cada vez mais claro que a sua ubiquidade está intimamente relacionada com a importância que representam para a natureza e para os seres humanos.O Hericium erinaceus é um cogumelo comestível e medicinal com relevância significativa na biomedicina e na produção alimentar sustentável. Este fungo tem a capacidade de degradar materiais lignocelulósicos, tornando-o um contribuinte valioso na reutilização de resíduos agroflorestais e na produção de alimentos enriquecidos e nutritivos. Esta tese investiga a bioatividade funcional do Hericium erinaceus cultivado com serragem de árvores decíduas. O estudo centra-se em duas vias interligadas, centrais para a defesa celular: a resposta pró-inflamatória através da produção de óxido nítrico (NO) e o regulador antioxidante Fator Nuclear Eritroide 2 Relacionado ao Fator 2 (Nrf2). Foi empregue uma estratégia de ensaio duplo para avaliar extratos dos corpos frutíferos (frações terpenoide, polissacarídica, fenólica e etanólica). A ativação da via Nrf2 foi quantificada usando o ensaio repórter de luciferase KeratinoSens™, enquanto a atividade anti-inflamatória foi avaliada através do ensaio de Griess, medindo a inibição da produção de óxido nítrico induzida por lipopolissacarídeo em macrófagos RAW 264.7. Ensaios de viabilidade paralelos confirmaram que os efeitos observados não se deveram a citotoxicidade.Os resultados revelam perfis imunomoduladores distintos e especializados, ligados à composição do extrato. O extrato etanólico destacou-se como o agente anti-inflamatório mais potente, demonstrando inibição dependente da concentração da produção de NO sem ativar o Nrf2 ou comprometer a viabilidade celular, sugerindo um potencial bloqueio seletivo da via do Fator Nuclear kappa B (NF-κB). A fração fenólica atuou como um forte ativador direto do Nrf2 (indução de 4,55 vezes), mas paradoxalmente potenciou o óxido nítrico induzido por lipopolissacarídeo, sugerindo uma assinatura dupla pró-inflamatória/antioxidante. A fração terpênica exibiu uma resposta bifásica e dependente da dose, ativando moderadamente o Nrf2 e inibindo o NO apenas em concentrações mais elevadas. Em contraste, a fração polissacarídica funcionou como um imunostimulante dependente do contexto, não mostrando inibição da inflamação estabelecida.Este trabalho demonstra que o Hericium erinaceus é uma fonte de compostos com mecanismos de ação distintos. Os resultados sublinham que os extratos naturais são bibliotecas farmacológicas complexas, cujo potencial terapêutico, particularmente para o manejo do stress oxidativo e da inflamação, só pode ser racionalmente desbloqueado através de uma caracterização detalhada e orientada para os mecanismos.

Fungi are a major component of Earth’s biodiversity, and it has become increasinglyclear that their ubiquity is intimately related to the importance they represent tonature and humans.Hericium erinaceus is an edible and medicinal mushroom with significant relevance inbiomedicine and sustainable food production. The fungus has the ability to degradelignocellulosic materials, making it a valuable contributor in reusing agro-forestrywastes and producing nutritious enriched food. This thesis investigates the functionalbioactivity of Hericium erinaceus cultivated with sawdust from deciduous trees. Thestudy focuses on two interconnected pathways central to cellular defense: the pro-inflammatory response through nitric oxide (NO) production and the antioxidantregulator Nuclear Factor Erythroid 2–Related Factor 2 (Nrf2). A dual-assay strategywas employed to evaluate extracts from the fruiting bodies (terpenoid,polysaccharide, phenolic, and ethanolic fractions). Nrf2 pathway activation wasquantified using a KeratinoSens™ luciferase reporter assay, while anti-inflammatoryactivity was assessed via the Griess assay measuring the inhibition oflipopolysaccharide-induced nitric oxide production in RAW 264.7 macrophages.Parallel viability assays confirmed that observed effects were not due to cytotoxicity.The results reveal distinct and specialized immunomodulatory profiles linked toextract composition. The ethanolic extract emerged as the most potent anti-inflammatory agent, demonstrating concentration-dependent inhibition of NOproduction without activating Nrf2 or compromising cell viability, suggesting apotential selective blockade of the Nuclear Factor kappa-light-chain-enhancer ofactivated B cells (NF-κB) pathway. The phenolic fraction acted as a strong, direct Nrf2activator (4.55-fold induction) but paradoxically potentiated lipopolysaccharide-induced nitric oxide, suggesting a dual pro-inflammatory/antioxidant signature. Theterpene fraction exhibited a biphasic, dose-dependent response, activating Nrf2moderately and inhibiting NO only at higher concentrations. In contrast, theipolysaccharide fraction functioned as a context-dependent immunostimulant,showing no inhibition of established inflammation.This work demonstrates that Hericium erinaceus is a source of compounds with discretemechanisms of action. The findings underscore that natural extracts are complexpharmacological libraries whose therapeutic potential, particularly for managingoxidative stress and inflammation, can be rationally unlocked only through detailed,mechanism-oriented profiling.

Dissertação de Mestrado em Biologia Celular e Molecular apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia

Outro - PRR-C05-10.3030/101080329