Potencial herbicida da biomassa e de substâncias químicas produzidas pelo fungo endofítico Pestalotiopsis guepinii

Muitas substâncias químicas disponíveis na natureza, produzidas por plantas ou por microrganismos, podem oferecer novas e excelentes oportunidades para diversificar o controle de pragas na agricultura e na prática agrícola, e, nesse sentido, os fungos podem contribuir de forma positiva. O objetivo deste trabalho foi caracterizar o potencial inibitório na germinação de sementes e no desenvolvimento de plântulas de duas espécies de plantas daninhas em relação aos extratos e substâncias químicas obtidas da biomassa produzida por Pestalotiopsis guepinii – um fungo endofítico da espécie Virola michelii. Foram desenvolvidos bioensaios em condições controladas de 25 ºC e fotoperíodo de 12 horas, para germinação, e de 25 ºC e fotoperíodo de 24 horas, para desenvolvimento da radícula e do hipocótilo. Os extratos brutos foram analisados em concentração de 1,0% (m/v). Os resultados indicaram os extratos mais polares (MeOH^-1 e MeOH^-2) como de maior potencial inibitório, porém os efeitos promovidos pelos extratos hexânicos e acetato de etila foram expressivos, especialmente em relação à germinação das sementes. Comparativamente, a germinação das sementes das espécies de plantas daninhas se mostrou mais sensível aos efeitos do que o desenvolvimento das plântulas. Das espécies receptoras, Mimosa pudica (malícia) apresentou maior sensibilidade aos efeitos inibitórios dos extratos. Entretanto, na germinação de sementes da espécie Senna obtusifolia (mata-pasto), o extrato MeOH-1 apresentou 100% de inibição. As substâncias ergosterol e peróxido de ergosterol, isoladas do extrato hexânico, quando testadas isoladamente, apresentaram potencial inibitório sempre abaixo dos 35%, não repetindo o potencial inibitório do extrato hexânico, de onde foram isoladas. Quando testadas juntas, não se verificaram aumentos expressivos na atividade herbicida, embora acréscimos na atividade inibitória tenham sido observados.

Bioensaios de atividade alelopática dos esteroides espinasterol, espinasterona e glicopiranosil espinasterol

Três esteroides (espinasterol, espinasterona e glicopiranosil espinasterol) foram isolados do caule de Moutabea guianensis, planta de origem amazônica. Suas estruturas foram determinadas a partir das análises de RMN e por comparação com dados espectroscópicos da literatura. Foram avaliadas as atividades alelopáticas das três substâncias em duas plantas invasoras de pastagens comuns da região amazônica: Mimosa pudica (malícia) e Senna obtusifolia (mata-pasto). A substância glicopiranosil espinasterol foi mais ativa no ensaio de desenvolvimento da radícula, inibindo a espécie Senna obtusifolia em 75%; o espinasterol inibiu em 22% o desenvolvimento do hipocótilo de Senna obtusifolia; e no bioensaio de germinação de sementes as substâncias espinasterol e espinasterona proporcionaram 10% de inibição em Mimosa pudica. A partir desses resultados, observou-se que a diferença de substituintes observada na posição-3 dos esteroides é capaz de alterar a atividade alelopática. O grupo glicosil na posição-3 elevou a atividade alelopática de forma mais expressiva no bioensaio de desenvolvimento de radícula da espécie malícia, quando comparado aos esteroides hidroxilado e carbonilado. Este é o primeiro estudo químico e alelopático do gênero Moutabea.

Análise comparativa do potencial alelopático do extrato hidroalcoólico e do óleo essencial de folhas de cipó-d'alho (Bignoniaceae)

A alelopatia é um importante mecanismo que influencia a estabilidade de agroecossistemas. A identificação desse caráter, em muitos casos, realiza-se via análise dos efeitos de extratos brutos polares. No presente trabalho, caracterizou-se a atividade alelopática do cipó-d'alho (Mansoa standleyi - Bignoniaceae), analisando-se, comparativamente, o extrato hidroalcoólico e o óleo essencial das folhas da planta, procurando-se estabelecer a necessidade de se considerar, em estudos dessa natureza, a abordagem envolvendo extratos apolares. Realizaram-se bioensaios de germinação e desenvolvimento da radícula e do hipocótilo de malícia (Mimosa pudica), em períodos de dez dias, empregando-se concentrações de 0,5%, 1,0% e 2,0%. Foram identificados, ainda, os principais constituintes químicos do óleo essencial. Os resultados indicaram que tanto o extrato hidroalcoólico como o óleo essencial apresentaram potencial para inibir a germinação e o desenvolvimento da radícula e do hipocótilo. O extrato hidroalcoólico manifestou maior potencial inibitório sobre a germinação, enquanto o óleo essencial promoveu inibições mais expressivas sobre o desenvolvimento da radícula e do hipocótilo. Os efeitos estiveram positivamente associados à concentração, com efeitos máximos e mínimos obtidos nas concentrações de 2,0% e 0,5%, respectivamente. Compostos sulfurados, como o dissulfeto de dialila (42,15%) e o trissulfeto de dialila (11,25%), isoladamente ou em associação, estão envolvidos nos efeitos alelopáticos promovidos pelo óleo essencial. Adicionalmente, os resultados obtidos apontam para a necessidade de se considerar a utilização de extratos apolares quando da análise da atividade alelopática de uma dada planta, especialmente se não houver informações sobre a produção de óleo essencial pela planta prospectada.

Atividade alelopática de substâncias químicas isoladas do Capim-Marandu e suas variações em função do pH

Este trabalho teve por objetivos isolar, identificar e caracterizar a atividade alelopática de substâncias químicas produzidas pela Brachiaria brizantha cv. Marandu e determinar as variações na atividade dessas substâncias em função da variação do pH da solução. A atividade alelopática foi realizada em bioensaios de germinação e desenvolvimento da radícula e do hipocótilo, utilizando as plantas daninhas malícia (Mimosa pudica) e mata-pasto (Senna obtusifolia) como receptoras. Os efeitos do pH foram analisados na faixa de 3,0 a 9,0. Os triterpenos pentacíclicos friedelina e epifriedelinol isolados da parte aérea de B. brizantha apresentaram baixa atividade inibitória na germinação de sementes e no desenvolvimento da radícula e do hipocótilo das duas plantas daninhas. As duas substâncias apresentaram comportamento diferenciado em relação à variação do pH da solução, com inibições mais marcantes em relação à planta daninha mata-pasto.

Investigação de metabólitos secundários de folhas de Derris urucu (Killip et Smith) Macbr. com atividades biológicas

Derris urucu, pertencente à família Leguminosae/Fabaceae, é conhecida popularmente como “timbó”. As raízes desta espécie são utilizadas comumente como pesticidas e veneno para peixe. Do gênero Derris foram relatados muitos estudos fitoquímicos, sendo as raízes a parte mais estudada das plantas desse gênero. A denominação “timbó” é mais generalizada para as espécies Derris urucu e Derris nicou que são as espécies que produzem, nas raízes, substâncias da classe dos rotenóides como a rotenona e a deguelina, de onde deriva a importância dessas plantas. Os extratos, bem como, as substâncias isoladas deste gênero são responsáveis por um vasto conjunto de atividades biológicas, principalmente a atividade inseticida. Do extrato etanólico das folhas de D. urucu, doze substâncias foram isoladas e purificadas por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência: cinco estilbenos, seis diidroflavonóis e uma flavanona. A identificação estrutural foi feita com base na análise espectrométrica de massas, de RMN 1H e 13C e técnicas de RMN bidimensionais, além de comparação com dados encontrados na literatura. O extrato etanólico das folhas de D. urucu foi submetido a bioensaios para avaliação do seu potencial alelopático, tendo exibido relevantes percentuais de inibição da germinação de sementes e do desenvolvimento de plantas invasoras de pastagens. Com o objetivo de detectar as substâncias responsáveis pela atividade alelopática, três estilbenos e três diidroflavonóis foram selecionados e submetidos a bioensaios de inibição de germinação e de desenvolvimento da radícula e do hipocótilo de plantas daninhas. Os ensaios alelopáticos foram realizados com as substâncias isoladas e com a combinação delas, visando também avaliar o sinergismo entre elas, no entanto, as inibições observadas foram de magnitudes muito baixas. Por outro lado, quando as substâncias foram testadas em misturas observou-se um aumento significativo dos percentuais de inibição, por isso essas substâncias em misturas, podem ser consideradas promissoras para futuros estudos, envolvendo atividade alelopática. Foram realizados, também, bioensaios de atividade antioxidante com oito substâncias, sendo três estilbenos e cinco diidroflavonóis frente ao radical DPPH. Neste bioensaio, não foi observada uma atividade antioxidante relevante, justificada pela presença de poucas hidroxilas fenólicas nas estruturas das substâncias testadas.

Atividade alelopática de chalcona sintética, de seus precursores e de cetonas e aldeídos relacionados

Vários metabólitos produzidos por plantas apresentam atividade herbicida. Essa característica tem levado à possibilidade de utilizar essas substâncias como herbicidas mais integrados às atuais exigências da sociedade. Entretanto, a obtenção dessas moléculas apresenta várias limitações, sendo, dessa forma, a síntese uma alternativa. Este trabalho teve por objetivo determinar as variações na atividade alelopática da chalcona, 2,4'-dimetoxichalcona, em função dos precursores, ortoanisaldeído e 4-metoxiacetofenona, e de alterações nestes. Os bioensaios foram monitorados em condições controladas de 25 ºC e fotoperíodo de 12 horas. Como plantas-teste foram utilizadas as plantas daninhas malícia (Mimosa pudica) e mata-pasto (Senna obtusifolia). A atividade alelopática foi analisada em concentrações fixas de 100, 200 e 300 mg L^-1. A chalcona foi obtida via reação de condensação entre a 4-metoxiacetofenona e o ortoanisaldeído. Os resultados indicaram que a atividade alelopática está relacionada, em princípio, ao precursor A, 4-metoxiacetofenona. Mudanças nos precursores indicaram a possibilidade de aumentar a atividade alelopática, em especial no precursor A. Ausência do grupo CH₃O propiciou redução na atividade alelopática, indicando ser importante para a atividade. A presença de dois grupamentos OCH₃ no precursor da porção B da chalcona aumentou para 62% a atividade do aldeído. Esses resultados indicam que alterações de substâncias com atividades alelopáticas são uma possível via para enfrentar os problemas atrelados aos processos de isolamento e identificação de moléculas químicas com atividade alelopática, em espécies de plantas.

Potencial alelopático de duas neolignanas isoladas de folhas de Virola surinamensis (Myristicaceae)

Este trabalho teve por objetivos isolar, identificar e caracterizar a atividade alelopática de substâncias químicas presentes nas folhas de Virola surinamensis. O processo de isolamento e identificação das substâncias químicas envolveu o uso de solventes orgânicos e de Ressonância Magnética Nuclear (RMN ¹H, RMN ¹³C e RMN ¹³C-DEPT), espectro de COSY e de HETCOR. A avaliação da atividade alelopática foi realizada em bioensaios de germinação de sementes, em condições de 25 ºC de temperatura constante e fotoperíodo de 12 horas, e de desenvolvimento da radícula e do hipocótilo, com 25 ºC de temperatura constante e fotoperíodo de 24 horas, empregando-se concentrações variando de 1,0 a 8,0 mg L^-1. Como plantas receptoras, foram utilizadas as espécies daninhas Mimosa pudica, Senna obtusifolia e Senna occidentalis. Foram isoladas e identificadas duas neolignanas: a surinamensina e a virolina. A tendência geral observada nos resultados foi de aumento da intensidade dos efeitos alelopáticos inibitórios em função do aumento da concentração, com inibições máximas obtidas, sempre, na concentração de 8,0 mg L^-1. A surinamensina apresentou maior potencial para inibir a germinação e o desenvolvimento da radícula e do hipocótilo do que a virolina, independentemente da espécie receptora e do fator da planta analisado. Considerando-se as intensidades dos efeitos promovidos sobre os três fatores das plantas, o desenvolvimento da radícula e o do hipocótilo foram mais intensamente inibidos pelas duas substâncias do que a germinação das sementes. À exceção dos efeitos verificados sobre o desenvolvimento do hipocótilo, malícia foi a espécie de maior sensibilidade aos efeitos alelopáticos das duas neolignanas, enquanto mata-pasto foi aquela que evidenciou inibições de menor magnitude.

Análise comparativa dos efeitos alelopáticos das substâncias químicas titonina e titonina acetilada

Este trabalho teve por objetivo estabelecer as variações na atividade alelopática da substância química titonina, em função da acetilação de sua molécula. Bioensaios de germinação (25 ºC de temperatura constante e fotoperíodo de 12 horas) e de desenvolvimento da radícula e do hipocótilo (25 ºC de temperatura constante e fotoperíodo de 24 horas) foram desenvolvidos. Como planta receptora, utilizou-se a planta daninha Mimosa pudica (malícia). Análise de espectros RMN ¹H e ¹³C e técnicas de RMN bidimensionais foram realizadas na molécula acetilada. O processo de acetilação produziu a molécula 3'-acetil-7,4'-dimetoxiflavona, que diferiu da molécula original, identificada como 3'-hidroxi-7,4'-dimetoxiflavona. A estrutura da titonina-Ac foi confirmada pelos espectros de RMN ¹H, ¹³C, DEPT, COSY e HETCOR. A titonina foi acetilada com anidrido acético em piridina. A análise comparativa da atividade alelopática das duas substâncias revelou que titonina-Ac apresentou maior potencial para inibir tanto a germinação das sementes como o desenvolvimento da radícula e do hipocótilo da planta daninha malícia. A intensidade dos efeitos alelopáticos das duas substâncias esteve positivamente associada à concentração. O conjunto das informações obtidas permite sugerir a possibilidade de se aumentar a atividade alelopática de uma substância química sem comprometer suas peculiaridades biológicas desejáveis à natureza e aos interesses da sociedade.

Prospecção de moléculas químicas com propriedades alelopáticas em Acacia mangium (Willd.)

Muito se tem estudado sobre o potencial que algumas plantas têm de inibir o desenvolvimento de outras plantas. Em busca de alternativas para reduzir a dependência de herbicidas sintéticos, diminuindo os danos ambientais e prejuízos à saúde humana e procurando alternativas à resistência aos herbicidas do mercado, os compostos naturais oferecem excelentes perspectivas. Este trabalho isola, identifica as estruturas e caracteriza a atividade alelopática de duas substâncias químicas produzidas pela espécie Acacia mangium. Para isso, procede-se com solução hidroalcoólica (7:3) extração exaustiva das folhas secas caídas, folhas verdes, raízes e sementes dessa espécie, passando-se pela recuperação do etanol (evaporador rotativo) e liofilização dos extratos para a desidratação e obtenção do extrato bruto hidroalcoólico (EBHA). Para identificar qual parte da planta possui maior potencial alelopático, é preparado um bioensaio com a utilização de solução hidroalcoólica (7:1) de cada EBHA em concentração de 1%. É determinado o potencial inibitório sobre a germinação, desenvolvimento do hipocótilo e desenvolvimento da radícula das sementes das plantas daninhas malícia (Mimosa pudica), mata-pasto (Senna alata) e puerária (Pueraria phaseoloides). 10 g do EBHA das folhas caídas são submetidas à CCVU para separação das substâncias, a partir do qual são obtidas quatro reuniões de substâncias semelhantes. Três delas são refracionadas em colunas menores (R1’, R2- R3’, R4’) e da coluna R1’ são isoladas as substâncias Lupenona e Lupeol. Nos bioensaios com os extratos, o das folhas secas apresenta as inibições mais acentuadas, notadamente sobre a germinação (99%). Nesta característica, mata-pasto é a espécie de menor sensibilidade, com inibições abaixo de 12%. São realizados bioensaios com as substâncias isoladas e em par (solubilizadas em clorofórmio), na concentração de 140 ppm, sobre as sementes de Mimosa pudica e Senna obtusifolia. Para a germinação das sementes, as substâncias em todos os tratamentos não evidenciam qualquer efeito. Para o desenvolvimento da radícula, ambas as substâncias, isoladamente, promovem inibições em torno de 40% sobre duas espécies de plantas daninhas, enquanto que em par, observa-se que há antagonismo entre as substâncias, já que os resultados são inferiores, ficando ao redor de 30%. Com relação ao crescimento do hipocótilo a inibição em todos os tratamentos fica em torno de 15% e não há diferença significativa entre os resultados. É testado também o efeito do pH (3,0 e 9,0) na atividade alelopática das substâncias, isoladas e em par, sobre a germinação das sementes de malícia e observa-se que há interação para os fatores pH e germinação, havendo maior atividade inibitória da lupenona em condições ácidas e do lupeol em condições alcalinas. Não há efeito aditivo ou negativo quando da associação das substâncias. É realizada também análise por HPLC nos extratos brutos hidroalcoólicos de três partes da planta Acacia mangium para a detecção dos flavonóides catequina e epicatequina (substâncias com comprovado efeito alelopático), sendo que a epicatequina é a substância com absorção para os espetros selecionados, mostrando que esta substância pode ter contribuído para os resultados expressivos observados nos primeiros bioensaios com os extratos brutos das partes das plantas.

Substâncias químicas com atividades alelopáticas presentes nas folhas de Parkia pendula (Leguminosae)

Os objetivos deste trabalho foram isolar, identificar e caracterizar a atividade alelopática de substâncias químicas produzidas por Parkia pendula. Os efeitos alelopáticos foram avaliados sobre a germinação de sementes e o desenvolvimento da radícula das plantas daninhas malícia (Mimosa pudica) e mata-pasto (Senna obtusifolia). O processo de isolamento das substâncias envolveu a extração com solvente em ordem crescente de polaridade, e a elucidação estrutural foi realizada via Ressonância Magnética Nuclear, espectro de COSY e de HETCOR. Os bioensaios foram desenvolvidos em condições controladas de 25 ºC de temperatura e fotoperíodo de 12 (germinação) e 24 horas (desenvolvimento da radícula). Foram isolados e identificados nas folhas da P. pendula os seguintes aleloquímicos: ácido 3,4,5-trimetoxibenzóico (S1), ácido 3,4-dimetoxibenzóico (S2) e o Blumenol A (S3). Comparativamente, S1 e S2 apresentaram maior atividade alelopática. Os efeitos promovidos sobre o desenvolvimento da radícula foram de maior magnitude do que aqueles verificados sobre a germinação das sementes. As substâncias isoladas mostraram baixo potencial inibitório da germinação das sementes, especialmente as sementes de mata-pasto. Os efeitos alelopáticos inibitórios estiveram positivamente associados à concentração das substâncias, embora em alguns casos esses efeitos não tenham correspondido às diferenças estatísticas.

Atividade alelopática em folhas de Tachigali myrmecophyla (Leg. - Pap.)

O uso de espécies florestais com atividade alelopática pode assegurar aos sistemas agroflorestais maior estabilidade, notadamente em relação à redução das espécies de plantas daninhas. Os objetivos deste trabalho foram isolar e identificar substâncias químicas produzidas pelo Tachigali myrmecophyla (tachi-preto) e caracterizar a atividade alelopática sobre a germinação de sementes e o crescimento de plântulas de duas espécies de plantas daninhas. Os bioensaios foram realizados em condições controladas de 25 ºC e fotoperíodos de 12 horas para germinação e de 25 ºC e fotoperíodo de 24 horas para o desenvolvimento de radícula e hipocótilo. Os extratos brutos e as frações foram analisados em concentração de 1,0 e 0,5%, e a substância, em concentrações de 5, 10, 15 e 20 mg L^-1. O processo de isolamento permitiu a identificação da substância química 4,5-diidroblumenol A. Essa substância evidenciou atividade alelopática, cujos efeitos variaram em função da concentração, da espécie de planta daninha e do parâmetro da planta analisado. A intensidade dos efeitos alelopáticos esteve positivamente associada à concentração, com os efeitos mais intensos observados na concentração de 20 mg L^-1. Independentemente do parâmetro analisado, os efeitos foram de maior magnitude na planta malícia. Comparativamente, o desenvolvimento da radícula se mostrou mais sensível aos efeitos da substância que o desenvolvimento do hipocótilo e a germinação das sementes.

Atividade alelopática de substâncias químicas isoladas da Acacia mangium e suas variações em função do PH

Os objetivos deste trabalho foram isolar, identificar e caracterizar a atividade alelopática de substâncias químicas produzidas por Acacia mangium, além de determinar as variações na atividade das substâncias em função da variação do pH da solução. A atividade alelopática foi avaliada em bioensaios de germinação (25 ºC de temperatura e fotoperíodo de 12 horas) e crescimento de radícula e hipocótilo (25 ºC de temperatura e fotoperíodo de 24 horas) das plantas daninhas malícia (Mimosa pudica) e mata-pasto (Senna obtusifolia). Avaliou-se a interferência do pH (3,0 e 9,0) da solução na atividade alelopática das substâncias sobre a germinação das sementes da espécie malícia. Os triterpenoides lupenona (3-oxolup-20(29)-eno) e lupeol (3β-hidroxilup-20(29)-eno), obtidos das folhas caídas da planta doadora, isolados e em par, evidenciaram baixo efeito alelopático inibitório da germinação de sementes e do crescimento do hipocótilo, especialmente do primeiro, cujos efeitos não ultrapassaram o valor de 2,0%. Os efeitos promovidos sobre o crescimento da radícula foram de maior magnitude, atingindo valores superiores a 40%, com destaque para as inibições promovidas pela substância lupenona. Isoladamente, as substâncias promoveram efeitos superiores aos efetivados pelas substâncias analisadas em pares, indicando a existência de antagonismo. O pH da solução influenciou a atividade alelopática das substâncias; para lupenona os efeitos foram mais intensos em pH ácido, enquanto para lupeol os melhores resultados foram verificados em condições alcalinas, mostrando que este fator é ponto importante a ser considerado em trabalhos de campo.

Aleloquímico produzido pela gramínea forrageira Brachiaria humidicola

Os métodos usuais de controle de plantas daninhas não atendem mais as atuais e futuras exigências da sociedade em relação à preservação dos recursos naturais e da qualidade de vida. Uma alternativa para essa questão seriam os metabólitos secundários produzidos pelas plantas, que apresentam pouco risco para o ambiente e para os interesses da sociedade. Os objetivos deste trabalho foram isolar, identificar e caracterizar a atividade alelopática de substâncias químicas produzidas pela gramínea forrageira Brachiaria humidicola. Analisaram-se os efeitos alelopáticos dos extratos, frações e substâncias isoladas sobre a germinação e o desenvolvimento da radícula das invasoras malícia, fedegoso e mata-pasto, em bioensaios monitorados em períodos de 10 dias, em condições de 25 ºC e fotoperíodo de 12 horas, para a germinação, e 24 horas, para o desenvolvimento da radícula. A partir do extrato hidrometanólico, foi isolado e identificado o ácido p-cumárico. Os efeitos alelopáticos estiveram positivamente relacionados à concentração do ácido, à espécie de planta daninha e à característica da espécie analisada. Comparativamente, fedegoso e malícia se mostraram mais sensíveis aos efeitos alelopáticos. A germinação e o desenvolvimento da radícula do mata-pasto não foram afetados pelo ácido p-cumárico nas concentrações de 1,0 a 8,0 mg L¹. O alongamento da radícula se mostrou mais sensível aos efeitos alelopáticos do ácido pcumárico do que a germinação das sementes.