Kinetics of solute leachate from imbibing Caesalpinia echinata Lam. (Brazilwood) seeds

The electrical conductivity of leachates from imbibing seeds has been used as a vigor test for several species. The adaptation of this methodology to different species requires knowledge on the leaching kinetics of electrolytes. For Brazilwood seeds, the classic method was not satisfactory and rapid tests are essential because they have low storage capacity at room temperature. Leaching kinetics during seed imbibition is a function of physiological quality, presence or absence of seed coat, imbibing temperature and the initial moisture content of seed. In this study, the electrolyte leaching rate of six different categories of seeds, from two regions, was evaluated in seeds with and without seed coat and incubated with different moisture contents and at different temperatures. The results showed that the electrolyte leaching rate in Brazilwood seeds is independent of the physiological quality, the presence or absence of seed coat and imbibition temperature, but these factors changed the total amount of electrolytes leached. The leaching rate increased in the first few minutes of imbibition, suggesting that the adjustment of the methodology must consider the reduction in imbibition time, reduction in temperature, use of a controlled and slower pre-imbibition, and replacement of the imbibition solution after the first few minutes.

Efeitos da luminosidade no crescimento de mudas de Caesalpinia ferrea Mart. ex Tul. (Leguminosae, Caesalpinoideae)

Caesalpinia ferrea é uma espécie muito utilizada como planta medicinal e na arborização e paisagismo urbano no estado do Amapá. Entretanto, informações ecofisiológicas a seu respeito são escassas. A luz é um importante fator ambiental que controla processos associados ao acúmulo de matéria seca, contribuindo assim para o crescimento vegetal. Diante disso, estudou-se o efeito de diferentes níveis de luminosidade sobre o crescimento de mudas desta espécie. Para tal, plântulas foram repicadas para sacos plásticos contendo mistura de solo e areia (2:1), sendo mantidas a pleno sol, sob sombreamento artificial com redução de 50% e 70% da luminosidade e sob sombreamento natural de um dossel fechado de floresta. O delineamento experimental foi inteiramente ao acaso, com cinco repetições. Mudas submetidas ao sombreamento natural tiveram seu crescimento fortemente inibido. A pleno sol, as mudas apresentaram maiores taxas assimilatórias líquida (TAL), menor razão parte aérea/raiz (RPAR) e menor razão de área foliar (RAF). Verificou-se pouca diferença no crescimento e alocação de biomassa entre mudas mantidas sob 50 e 70% de sombreamento, sendo que as mudas desses tratamentos atingiram valores mais altos de RPAR e RAF. Isto indica existência de plasticidade, o que reflete no aumento potencial da captura de luz, importante para manter o crescimento e a sobrevivência das mudas em baixa luminosidade. Em conjunto, os resultados mostraram ajustamento morfológico e fisiológico aos diferentes níveis de luminosidade em Caesalpinia ferrea.

Sobre a retirada do espermoderme, posição da semente na germinação e desenvolvimento inicial de plântulas de Pau-Brasil(Caesalpinia echinata Lam.)

Com a finalidade de se estudara influência da retirada do espermoderme e da posição da semente sobre a germinação e posterior desenvolvimento de plântulas de Caesalpinia echinata Lam., foi instalado um experimento na casa de vegetação do Horto Didático do Departamento de Botânica, da E.S.A. "Luiz de Queiroz". Foram montados dois lotes de 450 sementes cada um, sendo um lote com sementes com espermoderme e o outro com sementes sem espermoderme. Constatou-se que, as sementes com espermoderme apresentaram em média 76% de germinação, enquanto que, as sementes das quais o espermoderme foi retirado, a germinação foi nula. Realizou-se as seguintes medidas: comprimento da futura raiz principal (CR), distância do colo até a Inserção das folhas cotiledonares (DCFC), distânciadas folhas cotiledonares até a inserção das duas primeiras folhas definitivas (DFCI FD), comprimento e largura das demais folhas definitivas. Constatou-se que a posição das sementes em nada afetou a germinação, porém, no desenvolvimento das plântulas, para o caracter DCFO, detectou-se uma signifícância ao nível de 5%, assim como também para o comprimento das duas primeiras folhas definitivas, ao nível de 5%.

Bioactive endophytic fungi isolated from Caesalpinia echinata Lam. (Brazilwood) and identification of beauvericin as a trypanocidal metabolite from Fusarium sp.

Aiming to identify new sources of bioactive secondary metabolites, we isolated 82 endophytic fungi from stems and barks of the native Brazilian tree Caesalpinia echinata Lam. (Fabaceae). We tested their ethyl acetate extracts in several in vitro assays. The organic extracts from three isolates showed antibacterial activity against Staphylococcus aureus and Escherichia coli [minimal inhibitory concentration (MIC) 32-64 μg/mL]. One isolate inhibited the growth of Salmonella typhimurium (MIC 64 μg/mL) and two isolates inhibited the growth of Klebsiella oxytoca (MIC 64 μg/mL), Candida albicans and Candida tropicalis (MIC 64-128 μg/mL). Fourteen extracts at a concentration of 20 μg/mL showed antitumour activities against human breast cancer and human renal cancer cells, while two isolates showed anti-tumour activities against human melanoma cancer cells. Six extracts were able to reduce the proliferation of human peripheral blood mononuclear cells, indicating some degree of selective toxicity. Four isolates were able to inhibit Leishmania (Leishmania) amazonensis and one isolate inhibited Trypanosoma cruzi by at least 40% at 20 μg/mL. The trypanocidal extract obtained from Fusarium sp. [KF611679] culture was subjected to bioguided fractionation, which revealed beauvericin as the compound responsible for the observed toxicity of Fusarium sp. to T. cruzi. This depsipeptide showed a half maximal inhibitory concentration of 1.9 μg/mL (2.43 μM) in a T. cruzi cellular culture assay.

Mortalidade de abelhas visitantes de flores de Caesalpinia peltophoroides Benth (Leguminosae) no estado de São Paulo, Brasil

É relatada a mortalidade de abelhas (213 fêmeas e 60 machos) pertencentes a 20 espécies ao visitarem as inflorescências de Caesalpinia peltophoroides. A presença presumida de um composto tóxico no néctar mostrou grande variação espacial e temporal. Árvores individuais produziram ou não mortalidade de abelhas em diferentes períodos de floração e árvores vizinhas mostraram efeitos distintos em cada floração. A toxicidade sobre as abelhas foi igualmente variável. A maior parte das abelhas morria logo após visitarem as flores; algumas mostravam sinais de narcose, morrendo em seguida; poucas, após um período de narcose, deixaram este estado e voaram. Utilizando o índice de desgaste alar foram observadas abelhas jovens (29%), velhas (26%) e de idade intermediária (45%) (n = 227) entre as abelhas mortas. Se a presença do presumido composto tóxico afeta ou não o fitness da planta requer inicialmente a identificação de qual(is) fator(es) elicia(m) seu aparecimento. Uma vez que C. peltophoroides é amplamente utilizada em projetos paisagísticos urbanos, é necessário estimar o potencial efeito negativo sobre as comunidades de abelhas que vivem em áreas urbanas de diferentes regiões do Brasil. Até que este efeito seja conhecido, recomenda-se aos profissionais do planejamento urbano a não utilização paisagística da sibipiruna em nossas cidades.

Constituintes químicos voláteis das flores e folhas do pau-brasil (Caesalpinia echinata, Lam.)

The volatile constituents obtained from a static cryogenic headspace of Caesalpinia echinata Lam. (Leguminosae) showed E-beta-ocimene as the major compound (57.2%), beside other monoterpenes, C6 derivatives like n-hexanal and (E)-2-hexenal and nitrogen compounds such as indole and methyl anthranilate. From the essential oil of the leaves obtained by hydrodistillation in a Clevenger apparatus, (E)-3-hexen-1-ol was identified as the major constituent while phenolic compounds were the most representative class of secondary metabolites.

Development of a UV/Vis spectrophotometric method for analysis of total polyphenols from Caesalpinia peltophoroides Benth

Caesalpinia peltophoroides is a domesticated tree found in Brazil. It was necessary to develop an analytical method to determine the content of total polyphenols (TP) in this herbal drug. The pre-analytical method was standardized for analysis time, wavelength, and the best standard to use. The optimum conditions were: pyrogallol, 760 nm, and 30 min respectively. Under these conditions, validation by UV/Vis spectrophotometry proved to be reliable for TP of the crude extract and semipurified fractions from C. peltophoroides. Standardization is required for every herbal drug, and this method proved to be linear, precise, accurate, reproducible, robust, and easy to perform.

COMPOSIÇÃO QUÍMICA DAS CASCAS DAS RAÍZES E FLORES DEPoincianella pyramidalis (Fabaceae)

Chemical investigation of the MeOH extract of root barks of P. pyramidallis (Tul.) L. P. Queiroz resulted in the isolation of 3,3'-dimethylellagic acid and 3,3'-dimethylellagic acid-4'-O-β-D-xyloside. Lupeol, β-sitosterol/stigmasterol and the mixture of fatty acid methyl ester derivatives were also obtained. Chromatographic procedures of the MeOH extract of the flowers of this species led to obtain an unusual mixture of fatty alcohols, β-sitosterol/stigmasterol, α-amyrin, β-amyrin and methyl gallate. The structures of the isolates were established by spectral data analysis. This is the first occurrence of 3,3'-dimethylellagic acid, 3,3'-dimethylellagic acid-4'- O-β-D-xyloside and free fatty alcohols in the Fabaceae family.

Reestudo de Anthomyces brasiliensis em Caesalpinia echinata no Brasil

O fungo Anthomyces brasiliensis foi descrito em 1899 no Rio de Janeiro causando ferrugem em Caesalpinia sp. ou Piptadenia sp. sendo redescoberto no ano de 2001 em Porto Seguro, Bahia, causando a ferrugem do pau-brasil (Caesalpinia echinata). Na descrição original de A. brasiliensis estão descritos apenas télios e urédios, não tendo sido observada a existência de espermogônios e écios. Folhas com pequenas lesões necróticas nos folíolos foram coletadas de mudas e plantas adultas de pau-brasil na Estação Experimental Pau-Brasil (CEPLAC) no município de Porto Seguro, Bahia. Folíolos frescos e herborizados foram examinados ao microscópio estereoscópico, sendo efetuadas raspagens e cortes histológicos, os quais foram analisados em microscópios e composto, e eletrônico de varredura para caracterização, mensuração e fotomicrografias das estruturas observadas. Nos estudos conduzidos no material coletado na Bahia foram encontrados espermogônios do grupo VI, tipo 7, característicos da família Raveneliaceae à qual pertence o gênero Anthomyces. Os espermogônios de A. brasiliensis são subcuticulares, de contorno circular, aplanados e medem 70-100 x 30-56 µm, com espermacióforos hialinos, basais, cilíndricos, agrupados em forma de paliçada, medindo 12-14 x 2-3 µm. Os espermácios são hialinos, unicelulares, lisos, medindo 3-4 x 2-3 µm. Pústulas acompanhadas por espermogônios foram interpretadas como écios uredinóides, característicos da família Raveneliaceae. Estas estruturas têm aspecto de pústulas alargadas, sem perídio definido, mostrando-se maiores que os télios e os urédios, medindo 200-700 µm diâmetro e 100-110 µm de altura, com eciósporos idênticos aos urediniósporos, medindo de 22-24 x 18-22 µm. Desta forma, A. brasiliensis passa a ser definida como uma ferrugem macrocíclica, autóica, contendo os estádios de 0 a IV.

Purificação parcial de inibidores de tripsina de sementes de Caesalpinia ferrea e Swartzia polyphylla e o efeito dos extratos protéicos sobre fungos fitopatogênicos

Sementes de leguminosas apresentam alta concentração de inibidores de tripsina; estas proteínas estão envolvidas no metabolismo celular e também em mecanismos de defesa vegetal. A fim de confirmar ou não, a possível ação fungicida destas proteínas a partir de extratos de sementes de leguminosas arbóreas, o objetivo deste estudo foi detectar inibidores de tripsina em sementes de Caesalpinia ferrea (CfTI) e Swartzia polyphylla (SpTI) e testar os extratos contra os fungos fitopatogênicos Colletotrichum guaranicola, Corynespora cassiicola, Fusarium oxysporum e Sclerotium rolfsii, avaliando o crescimento micelial e a esporulação. Para tanto, amostras do material biológico vegetal, sementes finamente pulverizadas, foram submetidas à extração em NaCl 150 mM. Os extratos protéicos foram parcialmente purificados em coluna Sephadex G-100, submetidos à detecção dos inibidores e SDS-PAGE (12,5%) e, utilizados nos bioensaios contra os fungos. O perfil eletroforético revelou uma única banda em CfTI e oito bandas em SpTI. Os extratos de C. ferrea e S. polyphylla exibiram efeito na diminuição da esporulação dos fungos testados, mas S. rolfsii foi inibido apenas por C. ferrea. Quanto ao crescimento micelial, os dois extratos tiveram efeito sobre F. oxysporum e S. rolfsii, ao passo que C. guaranicola foi inibido apenas por S. polyphylla, e C. cassiicola por C. ferrea. Concluiu-se que sementes de C. ferrea e S. polyphylla apresentam inibidores de tripsina. Além disso, os resultados sugerem que estas espécies de leguminosas arbóreas são promissoras no que concerne à prospecção de fungicidas naturais, uma vez que os extratos diminuíram o crescimento micelial e a esporulação de C. guaranicola, C. cassiicola, F. oxysporum e S. rolfsii.

Caracterização de alfagalactosidase e sua relação com a germinação das sementes de Caesalpinia peltophoroides (Leguminosae Caesalpinioideae)

Sementes de Caesalpinia peltophoroides (Leguminosae Caesalpinioideae) - sibipiruna - foram colocadas para embebição por 144 h, sendo retiradas amostras para análise de proteína, quantificações da atividade de alfagalactosidase e de açúcares presentes na micrópila. A germinação iniciou-se com 96 h de embebição, sem que fossem detectadas modificações na parede celular da micrópila. Nesta, observou-se maior proporção de arabinose, que mostrou tendência de aumento com o decorrer da embebição. A atividade específica da alfagalactosidase foi detectada em sementes secas, tanto no eixo embrionário quanto nos cotilédones, aumentando no primeiro a partir de 24 h de embebição. O aumento da atividade nos cotilédones foi mais lento, sendo mais acentuado a partir de 120 h de embebição. O teor de proteína decresceu continuamente no eixo embrionário a partir de 24 horas de embebição, enquanto se manteve estável nos cotilédones. A atividade da alfagalactosidase foi máxima nas temperaturas de 55 e 50 ºC para o eixo embrionário e para os cotilédones, respectivamente. O pH que mais estimulou a atividade da enzima foi na faixa de 5,5 a 6,0 para o eixo embrionário e na de 4,5 a 5,0 para os cotilédones. As alfagalactosidase do eixo embrionário e dos cotilédones foram inibidas por SDS, CuSO4, galactose e melibiose. Não houve efeito estimulante sobre a atividade da alfagalactosidase do eixo embrionário por nenhum dos efetores, enquanto o mercaptoetanol estimulou a atividade da enzima dos cotilédones. Os K M para o substrato ro-NPGal para a alfagalactosidase do eixo embrionário e dos cotilédones foram de 1,74 e 2,64 mM, respectivamente.

Germinação de sementes e formação de mudas de Caesalpinia echinata Lam. (Pau - Brasil): efeito de sombreamento

Caesalpinia echinata Lam. (pau-brasil) é a árvore nacional do Brasil, possui grande potencial ornamental, estando atualmente em perigo de extinção devido à exploração extrativista. O objetivo deste trabalho foi avaliar a germinação das sementes de C. echinata e o crescimento de mudas sob condições de sombreamento. Os experimentos foram conduzidos na Seção de Ornamentais do IBt/SMA, São Paulo, SP. As sementes foram coletadas de frutos maduros, de árvores-matriz no arboreto experimental de C. echinata em Mogi-Guaçu, SP. Os testes de germinação foram realizados nos anos de 1999, 2000 e 2003, com quatro repetições de 25 sementes cada, sendo avaliadas a porcentagem de germinação e o índice de velocidade de emergência (IVE), submetidas a cinco níveis de sombreamento (0, 20, 40, 60 e 80%). Mudas de C. echinata com nove meses de idade foram submetidas aos mesmos tratamentos de sombreamento das sementes, sendo as variáveis analisadas altura da planta, diâmetro do colo e número de folhas. O delineamento estatístico utilizado foi o inteiramente casualizado, com quatro repetições e 24 plantas por parcela, totalizando 96 mudas por tratamento. Os resultados indicaram que a germinação e o IVE não sofreram influência dos níveis de sombreamento testados. O diâmetro do coleto das mudas a pleno sol, a 20 e 40% de sombreamento, não diferiram significativamente entre si, mas dos tratamentos de 60 e 80%.

Influência da temperatura de armazenamento na qualidade das sementes de Caesalpinia peltophoroides Benth. (sibipiruna)

Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da temperatura de armazenamento na porcentagem de germinação e no vigor das sementes de Caesalpinia peltophoroides Benth. (sibipiruna), por meio de testes fisiológicos. O teor de água aumentou nas sementes armazenadas a 5 °C e reduziu naquelas a 20 °C. A porcentagem de germinação das sementes mantidas a 5 e 20 °C apresentou redução aos 220 e 120 dias, respectivamente. O índice de velocidade de germinação decresceu de maneira similar. A condutividade elétrica não foi alterada nas sementes armazenadas a 5 °C e aumentou nas que permaneceram a 20 °C. O envelhecimento acelerado nos períodos de 24, 48 e 72 horas detectou redução significativa na qualidade das sementes em ambos os ambientes de armazenamento. A redução da porcentagem de germinação e do vigor foi maior nas sementes armazenadas a 20 °C.

Efeito da temperatura e do substrato na germinação de sementes de Caesalpinia ferrea Mart. ex Tul. (Leguminosae, Caesalpinoideae)

Caesalpinia ferrea Mart. ex Tul. é uma leguminosa arbórea tropical que ocorre na região amazônica, sendo muito utilizada como planta medicinal e na arborização e paisagismo urbanos. Para viabilizar a produção de mudas, determinaram-se a melhor temperatura e o melhor substrato para a germinação das sementes. Sementes recém-colhidas apresentaram teor médio de água de 7,46%, porcentagem de germinação de 3,33% e baixo ganho de água durante a embebição, mostrando dormência tegumentar. A escarificação mecânica com lixa nº 40 foi um método eficiente para superação da dormência, comprovado pela alta porcentagem de germinação e embebição de água em sementes escarificadas. A porcentagem de germinação dessas sementes foi influenciada pela temperatura, mas não pelo substrato. Com base no tempo médio de germinação, recomenda-se a temperatura de 30 ºC e areia como substrato para germinação mais rápida de sementes escarificadas.

Mobilização de reservas durante a germinação das sementes e crescimento das plântulas de Caesalpinia peltophoroides Benth. (Leguminosae-Caesalpinoideae)

Este trabalho teve como objetivo estudar a mobilização de reservas de sementes de Caesalpinia peltophoroides Benth. durante a germinação e crescimento inicial das plântulas. As variações nas reservas de carbiodratos, lipídios e proteínas foram analisadas desde o período pré-germinativo (0 a 5 dias após a semeadura - DAS) até a total senescência e abscisão dos cotilédones, aos 35 DAS, por meio de testes bioquímicos nos cotilédones das sementes. Os resultados indicaram que os lipídios constituem o principal composto de reserva nos cotilédones, contribuindo com cerca de 50% de massa seca. Carboidratos solúveis representaram 32%, as proteínas solúveis 7,7% e o amido 6,8% de massa seca dos cotilédones. Os lipídios sofreram marcante decréscimo entre 5 e 10 dias após a semeadura, período em que se observou elevada taxa de crescimento das plântulas. Carboidratos e proteínas solúveis exibiram tendência gradativa de queda, enquanto no amido, isso quase não foi detectado. A redução do peso de massa seca dos cotilédones foi bem correlacionada com o aumento da biomassa da plântula.