Estrutura populacional de Xylopia aromatica (Lam.) Mart. e de Roupala montana Aubl. em fragmentos de cerrado no Estado de São Paulo

Estrutura populacional de Xylopia aromatica (Lam.) Mart. e de Roupala montana Aubl. em fragmentos de cerrado no Estado de São Paulo). Para entender como a estrutura populacional de espécies diferentes varia entre fragmentos e dentro de um mesmo fragmento, estudamos as distribuições de tamanho e de estádios ontogenéticos de duas espécies comuns de cerrado, em quatro fragmentos de cerrado com diferentes fisionomias e em três locais dentro de um mesmo fragmento com fisionomias semelhantes, no Município de Itirapina (22°15' S, 47°48' W), estado de São Paulo, SE Brasil. Medimos a altura e o diâmetro basal do caule (DAS) de todos os indivíduos com DAS > 3 cm nas seis amostras de 200 parcelas contíguas de 5 x 5 m. Indivíduos com DAS < 3 cm foram amostrados em sub-parcelas de 1 m² em um dos vértices da parcela. Xylopia aromatica apresentou maiores proporções de estádios ontogenéticos iniciais em fisionomias mais abertas, enquanto Roupala montana apresentou maior proporção de estádios iniciais e maior razão jovens:adultos em fisionomias mais densas. Diferenças na estrutura ontogenética foram maiores entre amostras dentro do mesmo fragmento que entre fragmentos diferentes, ou seja, elas variaram em pequenas escalas espaciais. A heterogeneidade espacial das variáveis ambientais (diferenças na cobertura vegetal), as características reprodutivas das espécies (R. montana pode se reproduzir assexuadamente, enquanto X. aromatica se reproduz apenas por sementes) e os padrões fenológicos (anual em X. aromatica e supra-anual em R. montana) parecem ser as principais variáveis associadas à variação das estruturas ontogenéticas e podem atuar de forma diferente nas espécies em cada local. Assim, cada área de cerrado constitui um ambiente diferenciado que pode influenciar o sucesso de uma espécie.

Localization of the cotyledon reserves of Theobroma grandiflorum (Willd. ex Spreng.) K. Schum., T. subincanum Mart., T. bicolor Bonpl. and their analogies with T. cacao L.

Cotyledon mesophyll cell morphology and lipid and protein synthesis of T. grandiflorum, T. subincanum and T. bicolor were analyzed and compared with T. cacao. These species possess foliar cotyledons folded around the hypocotyl radicle axis, typical of Sterculiaceae. Fruit size, morphology and weight are very distinct amongst the four species and so are the respective seeds. The main axis of the T. grandiflorum and T. bicolor seeds measured about 30 mm, while T. subincanum and T. cacao seeds measured 17 mm and 26 mm respectively. The seed weights of T. grandiflorum, T. bicolor, T. subincanum and T. cacao were 11.6 g, 9.4 g, 2.1 g and 3.0 g, respectively. The cotyledon mesophylls of the four species contained mainly polysaccharides and lipid-protein reserve cells. Theobroma cacao, T. grandiflorum and T. subincanum were composed of greater than 50% lipids. For the four species, lipid globules gradually accumulated adjacent to the cell wall, and these globules measured from 1 to 3 µm. TEM showed low-density proteins inside the central vacuole of the young mesophyll cells of T. cacao. The protein reserves of the mature cells were densely scattered amongst the lipid bodies, and a few starch granules occurred together with the cotyledon mesophyll of the four species. Polyphenolic cells were found throughout the mesophyll cells or aligned with the respective vascular bundles. Immature cells demonstrated the capacity to synthesize all these reserves, but gradually the pre-determined cells produced mainly lipid-protein reserves. Besides the unique characteristics of the T. cacao products, the lipid-protein synthesis capacities of T. grandiflorum, T. subincanum and T. bicolor suggest various possibilities for new industrialized food, pharmaceutical and cosmetic products.

Growth and reproduction of the understory palm Geonoma schottiana Mart. in the gallery forest in Central Brazil

To understand the growth and reproduction of the palm Geonoma schottiana in the gallery forest of Central Brazil, two hypotheses were raised: (i) production of leaves and reproductive structures are concentrated in the period of the year with high light availability; (ii) leaf production and reproductive activity are related to plant length. However, it is expected that senility effects will cause fast reduction in growth and reproduction activities in higher plants. Growth and reproduction were concentrated in the dry season, when insolation is higher than in the wet season, suggesting that leaf and inflorescence production on G. schottiana in the gallery forest understory is more limited by light than by soil humidity. As the individual grows, leaf number and blade area increase, but reproduction activity is independent of plant length. Resources stored in the stem are important to growth, but exogenous factors, as canopy openness, should be more important to reproduction. Plant senescence seems to have a lesser effect on the production of vegetative and reproductive structures in G. schottiana than has been detected in congeneric species with greater clonal activity.

Morfoanatomia da plântula e tirodendro de Rollinia sylvatica (A. St.-Hil.) Mart. (Annonaceae)

O estudo morfoanatômico de plântulas é importante para a identificação das espécies e para a compreensão do ciclo de vida das Angiospermae. Entretanto, trabalhos sobre o tema são raros. O objetivo dessa investigação é analisar a estrutura morfoanatômica de plântulas e tirodendros de Rollinia sylvatica (A. St.-Hil.) Mart, espécie nativa da região sul do Brasil.As sementes foram coletadas no Município de Antonina-PR e germinadas em casa de vegetação. As plântulas e tirodendros foram coletados com 2, 4, 8, 18, 40 e 55 dias após a germinação e fixados em FPA 50. As plântulas são fanerocotiledonares e epígeas. A raiz é pivotante e diarca. O hipocótilo tem estrutura de transição entre raiz e caule, com separação e afastamento das células do xilema primário, que passam a se dispor ao redor da medula parenquimática; o floema permanece indiviso. No início do epicótilo formam-se dois feixes vasculares tipicamente caulinares. No tirodendro de 55 dias o crescimento secundário é evidente na região basal da raiz, hipocótilo e epicótilo. Os cotilédones, eofilos e metafilos apresentam epiderme unisseriada em ambas as faces. Os cotilédones são anfi-hipoestomáticos e os eofilos e metafilos são hipoestomáticos, todos com mesofilo dorsiventral. A nervura central é não proeminente com um feixe no cotilédone e proeminente com cinco feixes colaterais no eofilo e sete no metafilo. O pecíolo tem formato diferente nas três folhas, com colênquima subepidérmico e dois feixes vasculares colaterais no cotilédone e dez no eofilo e metafilo.

Morfoanatomia comparada e ontogênese do pericarpo de Bidens gardneri Baker e B. pilosa L. (Asteraceae)

Este trabalho descreve a morfologia, anatomia e ontogênese do pericarpo e pápus de Bidens gardneri Baker e B. pilosa L., espécies de Heliantheae (Asteraceae). Verificou-se que as duas espécies são muito similares, possuem ovário ínfero, bicarpelar, sincárpico e unilocular. O pericarpo se desenvolve a partir do alongamento das células, sem fase multiplicativa. O exocarpo é unisseriado e recoberto por cutícula; ocorrem tricomas tectores multicelulares, que persistem até a maturidade. O mesocarpo externo possui de uma a três camadas de células parenquimáticas em B. pilosa e de uma a cinco células em B. gardneri. A região mediana do mesocarpo possui de quatro a oito camadas em ambas as espécies e, entre a região mediana do mesocarpo e o mesocarpo interno, estão imersos feixes vasculares colaterais. O endocarpo é unisseriado, mas nas regiões de fusão dos carpelos, é bi a trisseriado. Ocorre deposição de fitomelanina entre o mesocarpo externo e o mediano, mais precoce em B. pilosa. No ápice do pericarpo, observa-se a protuberância onde se insere o pápus aristado, formado por três a quatro cerdas rígidas, que apresentam tricomas voltados para a base. Na base do fruto, ocorre uma pequena projeção, o carpopódio, onde o fruto insere-se no eixo da inflorescência. Na maturidade, o pericarpo das duas espécies é desidratado, e, em B. pilosa, as camadas do pericarpo ficam mais colapsadas; em B. gardneri, também ocorre a desidratação, mas algumas células do exocarpo e mesocarpo externo permanecem distintas.

Estrutura populacional de Euterpe edulis Mart. no Sul da Bahia, Brasil

Objetivou-se neste estudo, por meio de contagem de indivíduos classificados em diferentes estádios de desenvolvimento, conhecer a estrutura populacional da palmeira juçara (Euterpe edulis Mart.), presente na Mata Atlântica do Sul da Bahia. Os trabalhos foram desenvolvidos no Ecoparque de Una, Una, BA, Brasil. A população foi classificada em seis estádios: Plântula, Jovem I, Jovem II, Imaturo I, Imaturo II e Adulto, e em cada estádio, foram avaliados a densidade, as distribuições de freqüência de classes de altura de inserção das folhas, número de folhas, diâmetro à altura do peito (DAP) e diâmetro ao nível do solo (DAS). Foram calculadas as relações existentes entre essas variáveis, através do coeficiente de correlação de Pearson. A estrutura demográfica encontrada, com exceção da densidade de plântulas, é compatível com a estrutura registrada nos estudos de população de E. edulis das regiões sul e sudeste do Brasil com grande número de indivíduos em regeneração e poucos indivíduos nas classes de maior tamanho. A densidade populacional apresentou-se relativamente baixa, supondo, entre outras possibilidades, tratar-se de um ecótipo diferente dos anteriormente estudados nas regiões sul e sudeste do Brasil. As variáveis se correlacionaram positivamente, com exceção de folhas e DAS no estádio adulto.

Fenologia reprodutiva de Prepusa montana Mart. (Gentianaceae) em uma área de campo rupestre da Chapada Diamantina, BA, Brasil

Foram investigadas as estratégias fenológicas de floração e frutificação de Prepusa montana Mart. em uma área de campo rupestre da Chapada Diamantina e a sua influência pela pluviosidade, umidade relativa do ar, temperatura e fotoperíodo. Foram registrados os números de flores, botões e frutos maduros desta espécie, em visitas mensais ao Parque Municipal de Mucugê, em Mucugê, BA, de junho de 2006 a agosto de 2007. Os dados das variáveis ambientais (precipitação média acumulada, temperatura média e umidade relativa do ar) foram coletados em Mucugê e o fotoperíodo da área foi calculado por dados geográficos. Prepusa montana apresentou floração anual com duração intermediária, ocorrendo na época seca. A fenofase de floração não apresentou correlação com a pluviosidade e com a umidade relativa do ar, mas apresentou correlação negativa com a temperatura e com o fotoperíodo. A maturação dos frutos iniciou-se na estação seca e teve sua maior intensidade no início da estação chuvosa. A dispersão das sementes apresentou correlação negativa com a umidade relativa do ar. Por ocorrer ao longo de cursos d'água, a floração de P. montana parece ser independente do estresse hídrico da época de estiagem. A correlação negativa entre a abertura dos frutos e a umidade relativa do ar está associada ao processo de dessecação, necessário para a maturação e a dispersão dos diásporos. Na estação seca, a disseminação das sementes de P. montana pode ser facilitada pelo vento e as chuvas, no início da estação chuvosa, podem também auxiliar na dispersão das sementes, além de garantir maior probabilidade de sua germinação e do estabelecimento das plântulas.

Palynotaxonomy of Vernonanthura H. Rob. (Vernonieae, Asteraceae) species from Southeast Brazil

The present work studied the pollinic characteristics of 22 species of Vernonanthura from Southeast Brazil. The pollen grains were acetolysed, measured, described and ilustrated under light, scanning and transmission electron microscopy. Based on the results, Vernonanthura was considered an euripolinic genus as pollen grains presented distinctive characteristics, mainly related to the ornamentation, the size and apertures of the pollen grains, which may serve as a further tool in the delimitation of the species.

Variação na estrutura foliar de Mikania glomerata Spreng. (Asteraceae) sob diferentes condições de luminosidade

As variações estruturais foliares de Mikania glomerata Spreng. foram investigadas em distintas condições de luminosidade (pleno sol, meia-sombra e sombra; 100%, 26,4% e 13,8% de intensidade luminosa, respectivamente) associadas a diferentes tipos de coberturas vegetais numa região de Floresta com Araucária, Município de Castro, PR (25°50'64"S e 49°43'69"W). Este estudo buscou subsidiar os produtores de plantas medicinais na escolha da melhor condição de luz para plantio, gerando informações sobre o potencial das plantas medicinais na recomposição e manejo do sub-bosque da área. Após dois anos de crescimento nos tratamentos, 37 folhas foram coletadas em cada tratamento, para a análise de massa foliar fresca e seca, teor de água, área foliar, área foliar específica, densidade de estômatos e de tricomas, espessura da lâmina e pecíolo e concentração de clorofila. Os maiores valores médios de massa foliar fresca, teor de água, área foliar e área foliar específica ocorreram nas folhas do tratamento sombra, enquanto a densidade estomática e de tricomas e a espessura da lâmina apresentaram maiores valores nas folhas do tratamento pleno sol. A análise dos componentes principais mostrou uma similaridade entre as folhas do tratamento meia-sombra e pleno sol, sugerindo que baixas intensidades luminosas são suficientes para estimular as respostas expressas pela morfologia foliar. Os maiores valores médios de área e massa fresca foliar sugerem uma maior produtividade no tratamento sombra, mas estudos referentes às taxas de crescimento da planta, respostas sazonais e condições nutricionais diferenciadas são necessários para complementar as informações para adoção de métodos de cultivo mais eficientes.

Synthesis of fructans by fructosyltransferase from the tuberous roots of Viguiera discolor (Asteraceae)

Sucrose:sucrose fructosyltransferase (SST) and fructan:fructan fructosyl-transferase (FFT) activities from crude extracts of tuberous roots of Viguiera discolor growing in a preserved area of cerrado were analyzed in 1995-1996. SST activity was characterized by the synthesis of 1-kestose from sucrose and FFT activity by the production of nystose from 1-kestose. The highest fructan-synthesizing activity was observed during early dormancy (autumn), when both (SST and FFT) activities were high. The increase in synthetic activity seemed to start during the fruiting phase in the summer, when SST activity was higher than in spring. During winter and at the beginning of sprouting, both activities declined. The in vitro synthesis of high molecular mass fructans from sucrose by enzymatic preparations from tuberous roots collected in summer showed that long incubations of up to 288 h produced consistently longer polymers which resembled those found in vivo with respect to chromatographic profiles.

Cytotoxic activity of the dichloromethane fraction from Vernonia scorpioides (Lam.) Pers. (Asteraceae) against Ehrlich's tumor cells in mice

Vernonia scorpioides has been widely used in Brazil to treat skin problems and chronic wounds, such as ulcers of the lower limbs and diabetic lesions. In the present study, we investigated the effect of a dichloromethane (DCM) fraction of V. scorpioides leaf extract on Ehrlich ascitic and solid tumor-bearing mice. The animals were treated once a day with the DCM fraction at a concentration of 5 mg/kg, administered ip during and after the development of the tumor. The lifespan, weight, number and type of leukocytes, number of tumor cells, volume of solid and ascitic tumors were measured. The development of the tumor with pre-treated tumor cells in vitro with the DCM fraction (5 mg/kg) was analyzed and the animals were sacrificed after 7 days. The DCM fraction (5 mg/kg) totally inhibited tumor development when in direct contact with tumor cells, and also ascitic tumor development with in vitro treatment or when administered ip, in loco (after 7 days). Animals treated with the DCM fraction increased their lifespan ca. 2 weeks and maintained their body weight for 30 days. When applied immediately after the inoculation of the tumor cells in vivo, it totally abolished tumor development, with tumor development only decreasing when treatment was started 3 days after the tumor challenge. These data suggest an antineoplastic activity of the fraction. Oral or ip administration of DCM fraction (5 mg/kg) for 7 days did not reduce the solid tumor volume. The cytotoxic activity described here differs from the conventional immune suppressing profile of standard chemotherapy because it increases neutrophil influx to the peritoneal cavity. These results show that, besides exhibiting a tumoricidal activity, the DCM fraction also exhibits inflammatory activity.

Paullinia cupana Mart var. sorbilis, guaraná, reduces cell proliferation and increases apoptosis of B16/F10 melanoma lung metastases in mice

We showed that guaraná (Paullinia cupana Mart var. sorbilis) had a chemopreventive effect on mouse hepatocarcinogenesis and reduced diethylnitrosamine-induced DNA damage. In the present experiment, we evaluated the effects of guaraná in an experimental metastasis model. Cultured B16/F10 melanoma cells (5 x 10(5) cells/animal) were injected into the tail vein of mice on the 7th day of guaraná treatment (2.0 mg P. cupana/g body weight, per gavage) and the animals were treated with guaraná daily up to 14 days until euthanasia (total treatment time: 21 days). Lung sections were obtained for morphometric analysis, apoptotic bodies were counted to calculate the apoptotic index and proliferating cell nuclear antigen-positive cells were counted to determine the proliferation index. Guaraná-treated (GUA) animals presented a 68.6% reduction in tumor burden area compared to control (CO) animals which were not treated with guaraná (CO: 0.84 ± 0.26, N = 6; GUA: 0.27 ± 0.24, N = 6; P = 0.0043), a 57.9% reduction in tumor proliferation index (CO: 23.75 ± 20.54, N = 6; GUA: 9.99 ± 3.93, N = 6; P = 0.026) and a 4.85-fold increase in apoptotic index (CO: 66.95 ± 22.95, N = 6; GUA: 324.37 ± 266.74 AB/mm², N = 6; P = 0.0152). In this mouse model, guaraná treatment decreased proliferation and increased apoptosis of tumor cells, consequently reducing the tumor burden area. We are currently investigating the molecular pathways of the effects of guaraná in cultured melanoma cells, regarding principally the cell cycle inhibitors and cyclins.

Inhibition of cyclooxygenase activity by standardized hydroalcoholic extracts of four Asteraceae species from the Argentine Puna

We determined the anti-inflammatory activity of standardized extracts of four medicinal plant species (Baccharis incarum, B. boliviensis, Chuquiraga atacamensis, Parastrephia lucida) that grow in the Argentine Puna (3800 m above sea level) and that are used to reduce oxidative stress and alleviate gout and arthritic pain. The extracts of plant aerial parts were standardized in terms of total phenolic compounds and flavone/flavanone content and free radical scavenging activity. All extracts showed high phenolic compound concentration (0.5-1.6 mg/mL), mainly flavones and flavonols (0.1-0.8 mg/mL). The extracts showed hydrogen donating ability (DPPH and ABTS) and reactive oxygen species scavenging activity (O2●-, OH-, H2O2). The ability of the extracts to inhibit cyclooxygenase enzymes (COX-1 and COX-2) was determined by calculating percent inhibition of PGE2 production measured by enzyme immunoassay. All extracts inhibited both enzymes with IC50 values of 2.0 to 16.7 µg/mL. The anti-inflammatory activity of B. incarum and C. atacamensis extracts was higher than that of B. boliviensis and P. lucida. The IC50 values obtained for indomethacin were 0.11 and 0.78 µM for COX-1 and COX-2, respectively. The present results are consistent with the anecdotal use of these species in phytotherapic preparations.

Antinociceptive effect on mice of the hydroalcoholic fraction and (-) epicatechin obtained from Combretum leprosum Mart & Eich

Previous studies on Combretum leprosum, a tree growing in the Northeastern states of Brazil, have shown antinociceptive effects of the ethanol extract of its leaves and bark, but studies examining its constituents are rare. The objective of this study was to evaluate the antinociceptive effect of the hydroalcoholic fraction (HF) of one of its constituents, the flavonoid (-) epicatechin (EPI), administered orally to mice (20-30 g) in models of chemical nociception, and the possible mechanisms involved. Different doses of HF (62.5 to 500 mg/kg) and EPI (12.5 to 50 mg/kg) were evaluated in models of abdominal writhing, glutamate, capsaicin, and formalin in animals pretreated with different antagonists: naloxone, ondansetron, yohimbine, ketanserin, pindolol, atropine, and caffeine in the abdominal writhing test. To determine the role of nitric oxide, the animals were pretreated with L-arginine (600 mg/kg, ip) in the glutamate test. The HF was effective (P < 0.05) in all protocols at different doses and EPI was effective in the abdominal writhing, capsaicin and glutamate tests (P < 0.05) at doses of 25 and 50 mg/kg. However, in the formalin test it was only effective in the second phase at a dose of 25 mg/kg. The antinociceptive effect of HF was inhibited when HF was associated with yohimbine (0.15 mg/kg), ketanserine (0.03 mg/kg), and L-arginine (600 mg/kg), but not with the other antagonists. HF and EPI were effective in models of chemical nociception, with the suggested participation of the adrenergic, serotonergic and nitrergic systems in the antinociceptive effect of HF.

Combined treatment with caffeic and ferulic acid from Baccharis uncinella C. DC. (Asteraceae) protects against metabolic syndrome in mice

Fractionation of the EtOH extract from aerial parts of Baccharis uncinella C. DC. (Asteraceae) led to isolation of caffeic and ferulic acids, which were identified from spectroscopic and spectrometric evidence. These compounds exhibit antioxidant and anti-inflammatory properties and have been shown to be effective in the prevention/treatment of metabolic syndrome. This study investigated whether the combined treatment of caffeic and ferulic acids exhibits a more significant beneficial effect in a mouse model with metabolic syndrome. The combination treatment with caffeic and ferulic acids was tested for 60 days in C57 mice kept on a high-fat (40%) diet. The data obtained indicated that treatment with caffeic and ferulic acids prevented gain in body weight induced by the high-fat diet and improved hyperglycemia, hypercholesterolemia and hypertriglyceridemia. The expression of a number of metabolically relevant genes was affected in the liver of these animals, showing that caffeic and ferulic acid treatment results in increased cholesterol uptake and reduced hepatic triglyceride synthesis in the liver, which is a likely explanation for the prevention of hepatic steatosis. In conclusion, the combined treatment of caffeic and ferulic acids displayed major positive effects towards prevention of multiple aspects of the metabolic syndrome and liver steatosis in an obese mouse model.