In vitro toxin production by Fusarium solani f. sp. piperis

Fusarium solani f. sp. piperis (teleomorph: Nectria haematococca f. sp. piperis), causal agent of root rot and stem blight on black pepper (Piper nigrum), produces secondary metabolites with toxigenic properties, capable of inducing vein discoloration in detached leaves and wilting in transpiring microcuttings. Production of F. solani f. sp. piperis (Fsp) toxic metabolites reached a peak after 25 days of static incubation on potato sucrose broth at 25 ºC under illumination. Changes in the pH of the culture filtrate did not alter the effect of toxic metabolites. However, when the pH was changed before the medium had been autoclaved, a more intense biological response was observed, with an optimum at pH 6.0. Isolates that produced red pigments in liquid cultures were more efficient in producing biologically active culture filtrates than those which produced pink coloured or clear filtrates suggesting that these pigments could be related to toxigenic activity. Detached leaves of seven black pepper cultivars and Piper betle showed symptoms of vein discoloration after immersion in autoclaved and non-autoclaved Fsp culture filtrates indicating the thermostable nature of these toxic metabolites.

Morphological and phytochemical characterization of Piper hispidinervum DC. and Piper aduncum L. populations in the state of Acre

Because of the increasing demand of the industry for the production of essential oils, studies highlight the genetic variability of Piper hispidinervum and P. aduncum species according to their patterns of spatial distribution, showing the Amazon region as the source of superior genetic material in the production of safrole and dillapiole. Thus, the objective this study was to characterize the morphology and the phytochemistry of Piper hispidinervum and P. aduncum populations in the Active Germplasm Bank of Embrapa Acre to generate subsidies for the genetic improvement of these species. The results showed that the average values for leaf width and length were 141.67 and 48.04 mm, and petioles length and diameter measurements were 2.83 and 1.78 mm for P. hispidinervum and 189.22; 67.74; 6.03 and 2.22 mm for P. aduncum respectively. The average height and canopy volume measurements were 2.39 m and 6.30 m3 and 2.70 m and 7.78 m3 respectively for each species. For P. hispidinervum, the population with higher performance indried yield and content of safrole was population 02, with 3.9%, and the population 04 showed 94.3% safrole content, both with genetic material from the region of Acrelândia and Plácido de Castro. To P. aduncum, the populations with better performance were 207, 208 and 209, forming a homogeneous group with dried yield average of 3.8% and dillapiol content of 84-85%. Such populations are indicated for selection in breeding program of these species due to better performance.

Adulticidal activity against Stegomyia aegypti (Diptera: Culicidae) of three Piper spp.

Three Piper species, Piper longum, P. ribesoides and P. sarmentosum, were selected for investigation of adulticidal potential against Stegomyia aegypti, a main vector of dengue and dengue haemorrhagic fever. Successive extraction by maceration with 95% ethanol showed percentage yields of ethanolic extracts, which derived from P. longum, P. ribesoides and P. sarmentosum, of 8.89, 3.21 and 5.30% (w/w), respectively. All Piper extracts illustrated an impressive adulticidal activity when tested against female mosquitoes by topical application. The susceptibility of St. aegypti females to ethanol-extracted Piper was dose dependent and varied among the plant species. The highest adulticidal effect was established from P. sarmentosum, followed by P. ribesoides and P. longum, with LD50 values of 0.14, 0.15 and 0.26 µg/female, respectively. The potential of these Piper species, as possible mosquitocides, established convincing activity for further researches to develop natural substances for combat against adult mosquitoes.

Potential use of Piper nigrum ethanol extract against pyrethroid-resistant Aedes aegypti larvae

Fractionation of Piper nigrum ethanol extract, biomonitored by assays on pyrethroid-resistant Aedes aegypti larvae yielded isolation of the larvicidal amides piperolein-A and piperine. Comparing LC50 values, the ethanol extract (0. 98 ppm) was the most toxic, followed by piperolein-A (1. 46ppm) and piperine (1. 53ppm).

Sesquiterpenes of Amazonian Piper species*

The essential oils from leaves and thin branches of Piper amapense, Piper ducket and Piper bartlingianum were analysed by GC/MS and all volatile compounds were identified as sesquiterpenes. The main constitutents identified in the oil of P. amapense were trans-caryophyllene (25.0%), caryophyllene oxide (17.0%) and β-selinene (15.0%). The oil of P. duckei was dominated by trans-caryophyllene (23.5%), caryophyllene oxide (18.4%), β-eudesmol (9.4%) and a-eudesmol (9.1%). The major components found in the oil of P. bartlingianum were

Resistência de piperáceas nativas da Amazônia á infecção causada por Nectria haematococca f. sp. piperis

A reação de resistência das espécies Piper aduncum, P. arboreum, P. carniconnectivum, P. colubrinum, P. hispidinervium, P. hispidum, P. hostmannianum, P. tuberculatum, P. nigrum e Piper sp. à infecção causada por dois isolados de Nectria haematococca f. sp. piperis foi determinada em condições de telado, através do cultivo em solo infestado e de inoculações no internódio de mudas com três meses de desenvolvimento. Mudas de P. nigrum (pimenta-do-reino) foram usadas como controle, devido a alta suscetibilidade ao patógeno. Aos 110 dias observou-se que o isolado Adu obtido de Ρ. aduncum não causou podridão das raízes em todas as espécies, com exceção de Piper sp. e de P. nigrum, enquanto que o isolado Nig obtido de P. nigrum causou infecção apenas nas raízes desse hospedeiro. Diferenças significativas (p<0,01) foram observadas no nível de resistência entre as espécies, sendo as espécies nativas mais resistentes à infecção causada pelo fungo. Os isolados apresentaram variação para virulência (p<0,01), sendo o isolado Nig mais virulento do que o Adu. Não ocorreu, porém, interação entre Piper spp. e os dois isolados de N. haematococca f. sp. piperis. Concluiu-se, portanto, que o isolado Adu não tem habilidade de infectar os tecidos radiculares das espécies estudadas e que pelo menos sete espécies nativas apresentam uma alta resistência ao patógeno, podendo ser utilizadas como porta-enxertos resistentes para controlar doenças radiculares da pimenta-do-reino.

Caracterização e avaliação produtiva de uma população nativa de pimenta longa (Piper hispidinervum C.DC) no Seringal Cachoeira, AC, Brasil

A busca de alternativas econômicas ao extrativismo tradicional na Amazônia é importante e a exploração de populações naturais de plantas da família Piperaceae, abundantes no Acre, pode se constituir em uma atividade rentável. O objetivo deste trabalho foi determinar algumas características demográficas, ecológicas e produtivas da espécie pimenta longa (Piper hispidinervum C.DC) e avaliar a possibilidade de seu manejo para a produção de óleo essencial com alto teor de safrol. O estudo foi desenvolvido no Projeto de Assentamento Extrativista Chico Mendes, em Xapuri, AC, em uma área de capoeira com aproximadamente dez anos, onde a pimenta longa era dominante. A população foi avaliada por meio de amostragem aleatória simples, com intensidade de 12%, tendo como unidades amostrais parcelas de 10 χ 10 m. Constatou-se uma densidade média de 15 indivíduos/100 m2, variando de zero a 71 indivíduos. Esta população apresentou uma média de 92% de teor de safrol no óleo essencial, com CV de 2,38%. O rendimento médio de óleo da biomassa seca, foi de 3,5%, com CV de 28,57%. A produção de óleo foi estimada em 12,11 kg/ha, com um corte por ano, que representa apenas 15,1% da produtividade obtida em áreas de cultivo. Portanto, a viabilidade da exploração dessas populações depende do desenvolvimento de técnicas que permitam aumentar a densidade de indivíduos. Ademais, na escolha de populações para o manejo, deve-se considerar características como: tamanho, densidade e idade da população.

Os Óleos Essenciais de Piper reticulatum L. e P. crassinervium H. B. K.

Os óleos essenciais das folhas e galhos finos de Piper reticulatum e de P. crassinervium, coletados na região norte do Brasil, foram obtidos por arraste à vapor e analisados através de GC/MS. O óleo de P. reticulatum é constituido principalmente por β-elemeno (24,6%) e β-cariofileno (16,7%). Os principais compostos identificados no óleo de P. crassinervium foramβ-cariofileno (17,7%), γ-elemeno (14,4%) e β-elemeno (10,9%).

Efeito da época e freqüência de corte de pimenta longa (Piper hispidinervum C. DC.) no rendimento de óleo essencial

A pimenta longa (Piper hispidinervum C. DC.) é uma planta nativa do Estado do Acre. Caracteriza-se pela produção de óleo essencial com alto teor de safrol, usado na produção de perfumes, comésticos e inseticidas. Por ser uma planta ainda em fase de domesticação, há necessidade de pesquisas para maximizar sua produtividade. Um desses estudos refere-se ao melhor mês de corte e ainda se é possível efetuar um ou mais cortes num intervalo de 12 meses. Neste trabalho, objetivou-se, avaliar o melhor mês e freqüência de corte da pimenta longa durante 3 anos. Foram instalados dois experimentos, utilizando-se o delineamento de blocos ao acaso em esquema de parcela subdividida no tempo, sendo os anos as parcelas e os meses as subparcelas. No primeiro, utilizou-se quatro repetições e oito plantas úteis por parcela no espaçamento de 1 x 1 m. Foi realizado somente um corte, num intervalo de 12 meses, em: outubro, novembro, dezembro, janeiro, fevereiro, março e abril. No segundo, utilizou-se nove repetições, efetuando-se dois cortes em 12 meses, com intervalo de quatro meses entre o primeiro e o segundo, sendo estes realizados em outubro/fevereiro, novembro/março e dezembro/abril. Verificou-se em ambos os experimentos que os cortes efetuados mais próximos do final do período chuvoso, março e abril, foram os que apresentaram as maiores produtividades de óleo e que o rendimento (% de óleo essencial) em relação à matéria seca foi maior quando se realizou somente um corte num intervalo de 12 meses.

Atividade inseticida de Piper aduncum L. (Piperaceae) sobre Aetalion sp. (Hemiptera: Aetalionidae), praga de importância econômica no Amazonas

O uso de extratos de plantas, em grande parte ainda inexplorada na Amazônia, constitui uma alternativa para o controle de insetos fitófagos, devido o baixo custo operacional, facilidade de preparação, utilização e segurança para o meio ambiente. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a ação inseticida de Piper aduncum sobre Aetalion sp. Insetos adultos, coletados em Clitoria fairchildiana, foram separados em grupos de dez indivíduos, colocados em recipientes plásticos e expostos à aplicação tópica de extratos aquosos de folhas e raízes de P. aduncum. Os extratos foram aplicados nas concentrações de 10, 20 e 30 mg.ml-1. Os grupos de controle tratados com água destilada. Os testes tiveram 48 horas de duração e a cada 12 horas a porcentagem de mortalidade foi avaliada. O experimento se caracterizou num delineamento inteiramente ao acaso com três tratamentos em cinco repetições mais o grupo controle. O extrato de folhas de P. aduncum apresentou menor toxicidade (CL50 = 20,9 mg.ml-1) do que o extrato de raízes (CL50 = 20,2 mg.ml-1), mas não foram estatisticamente distintos. Tanto o extrato aquoso de raízes como o de folhas de P. aduncum apresentam atividade inseticida sobre adultos de Aetalion sp. Entretanto, por não causar impacto ambiental durante a coleta, recomenda-se o extrato de folhas em programas de controle alternativo desse inseto.

Efeito do óleo essencial de pimenta longa (Piper hispidinervum C. DC) e do emulsificante Tween® 80 sobre o crescimento micelial de Alternaria alternata (Fungi: Hyphomycetes)

Este trabalho objetivou avaliar o efeito do óleo essencial de folhas de pimenta longa (Piper hispidinervum C. DC), sobre o crescimento micelial de Alternaria alternata e a análise da influência da concentração do emulsificante Tween® 80 no controle deste fitopatógeno. O óleo essencial foi obtido pela técnica "arraste a vapor d'água", utilizando-se aparelho de Clevenger modificado, e posteriormente submetido, à análise por cromatografia em fase gasosa acoplada a espectrômetro de massas CG-EM a CG. Para os ensaios biológicos, o método foi o bioanalítico in vitro observando-se o crescimento ou inibição do micélio de A. alternata no meio de cultura BDA na presença de diferentes concentrações do óleo essencial (0, 100, 250, 500 e 1000 mgL-1 ) sob diferentes concentrações de Tween® 80. Adotou-se esquema fatorial com quatro repetições, em delineamento inteiramente casualizado (DIC). Observou-se que o óleo essencial de pimenta longa apresentou inibição sobre o crescimento micelial do fungo A. alternataem todas as concentrações analisadas, sendo que na concentração de 1000 mgL-1 esta inibição foi de 100% , e a porcentagem de emulsificante (Tween® 80), influenciou na atividade fungitóxica das concentrações de 250 mgL -1 e 500 mgL -1 do óleo essencial.

Constituintes químicos fixos e voláteis dos talos e frutos de Piper tuberculatum Jacq. e das raízes de P. hispidum H. B. K.

Os óleos essenciais dos frutos e talos finos de Piper tuberculatum e das raízes de P. hispidum, coletados no estado de Rondônia, foram obtidos por hidrodestilação e analisados por GC e GC-MS. Foram identificados como constituintes majoritários, nos óleos dos frutos e talos finos de P. tuberculatum, o óxido de cariofileno (32,1%) e (26,6%) e o (E)-cariofileno (17,7%) e (12,3%), respectivamente. No óleo essencial das raízes de P. hispidum, foram identificados, como constituintes majoritários, o dilapiol (57,5%), a elemicina (24,5%) e o apiol (10,2%). Do extrato etanólico dos frutos de P. tuberculatum, foram isolados os esteróides β-sitosterol e estigmasterol, as amidas piplartina e dihidropiplartina e um derivado do ácido cinâmico, o ácido 3,4,5-trimetoxi-dihidrocinâmico.

Potencial fungitóxico do óleo essencial de Piper hispidinervum (pimenta longa) sobre os fungos fitopatogênicos Bipolaris sorokiniana, Fusarium oxysporum e Colletotrichum gloeosporioides

O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade fungicida in vitro do óleo essencial das folhas de Piper hispidinervum sobre Bipolaris sorokiniana, Fusarium oxysporum e Colletotrichum gloeosporioides. Para os ensaios biológicos, empregou-se o teste bioanalítico in vitro utilizando as concentrações de 100, 200, 500, 1000, 1500 e 2000 µg.mL-1 do óleo essencial. Estas foram incorporadas no meio de cultura BDA (batata-dextrose-ágar) para avaliação do crescimento ou inibição micelial. O delineamento estatístico utilizado foi o inteiramente casualizado, com quatro repetições. Na concentração de 200 µg.mL-1, observou-se uma inibição total do fitopatógeno Bipolaris sorokiniana enquanto que, para o Fusarium oxysporum e o Colletotrichum gloeosporioides esta ocorreu na concentração de 1000 µg.mL-1.

Extração e análise eletroforética em gel de poliacrilamida (SDS-PAGE) de proteínas totais de folhas e raízes de Piper tuberculatum

O Estado do Pará é o principal produtor brasileiro de pimenta-do-reino (Piper nigrum Link), entretanto a sua produção tem sido bastante afetada pela doença conhecida como fusariose. O Fusarium solani f. sp. piperis é o agente causador desta doença que afeta o sistema radicular da planta, causando o apodrecimento das raízes e a queda das folhas levando à morte da planta. Algumas piperáceas nativas da região amazônica, entre elas a espécie Piper tuberculatum Jacq., têm se mostrado resistentes à infecção pelo F. solani f. sp. piperis, e desta forma têm sido utilizadas em estudos de interação planta-patógeno. Neste trabalho foram avaliadas cinco condições de extração de proteínas com o objetivo de selecionar tampões adequados para a extração de proteínas totais de folhas e raízes de P. tuberculatum. Os tampões utilizados para a extração de proteínas de raízes e folhas foram: tampão salino, tampão sacarose, tampão glicerol, tampão uréia e tampão fosfato de sódio. As análises quantitativas mostraram que os tampões sacarose, glicerol e uréia foram mais eficientes na extração de proteínas de folhas e raízes. Análises de SDS-PAGE mostraram padrões diferenciados de bandas em extratos protéicos de folhas e raízes obtidos com os diferentes tampões. Os resultados obtidos neste trabalho contribuem para a identificação de tampões de extração adequados para a obtenção de amostras de proteínas totais em estudos de interação P. tuberculatum - F. solani f. sp. piperis.

Atividade inseticida do óleo essencial de pimenta longa (Piper hispidinervum C. DC.) sobre lagarta-do-cartucho do milho Spodoptera frugiperda (J. E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae)

Os objetivos desta pesquisa foram a obtenção e caracterização do óleo essencial de folhas de pimenta longa Piper hispidinervum, e avaliação de seu efeito no comportamento e/ou mortalidade da lagarta-do-cartucho do milho Spodoptera frugiperda. O óleo essencial foi obtido pela técnica "arraste a vapor d'água", utilizando-se de um aparelho de Clevenger modificado, e posteriormente submetido, à análise por CG-EM e CG. Foram realizados testes de ingestão e contato tópico em lagartas de 1º e 3º ínstar. Os resultados constataram que o óleo essencial de pimenta-longa possui atividade inseticida sobre S. frugiperda, causando redução alimentar e mortalidade, sendo o safrol (82%) seu constituinte majoritário. Verificou-se mortalidade no teste de ingestão em lagartas de 1º ínstar com CL50 = 16,2 mg/mL e para lagartas de 3º ínstar a CL50 = 9,4 mg/mL com redução alimentar CD50 = 0,72 mg/mL; e de toxicidade aguda no teste de contato tópico com DL50 = 277,91 μg/lagarta, após o intervalo de tempo de 96 horas, sendo também observados sintomas de neurotoxicidade, como o efeito knock-down.