Bioactive Chemical Constituents and Comparative Antimicrobial Activity of Callus Culture and Adult Plant Extracts from Alternanthera tenella

Crude extracts of a callus culture (two culture media) and adult plants (two collections) from Alternanthera tenella Colla (Amaranthaceae) were evaluated for their antibacterial and antifungal activity, in order to investigate the maintenance of antimicrobial activity of the extracts obtained from plants in vivo and in vitro. The antibacterial and antifungal activity was determined against thirty strains of microorganisms including Gram-positive and Gram-negative bacteria, yeasts and dermatophytes. Ethanolic and hexanic extracts of adult plants collected during the same period of the years 1997 and 2002 [Ribeirao Preto (SP), collections 1 and 2] and obtained from plant cell callus culture in two different hormonal media (AtT43 and AtT11) inhibited the growth of bacteria, yeasts and dermatophytes with inhibition halos between 6 and 20 mm. For the crude extracts of adult plants bioassay-guided fractionation, purification, and isolation were performed by chromatographic methods, and the structures of the isolated compounds were established by analysis of chemical and spectral evidences (UV, IR, NMR and ES-MS). Steroids, saponins and flavonoids (aglycones and C-glycosides) were isolated. The minimum inhibitory concentration (MIC) of the isolated compounds varied from 50 to 500 mu g/mL.

Evaluation of immunomodulatory and anti-inflammatory effects and phytochemical screening of Alternanthera tenella Colla (Amaranthaceae) aqueous extracts

Alternanthera tenella Colla extracts are used in Brazilian traditional folk medicine to treat a variety of infectious diseases as well as inflammation and fever. In this work, the immunomodulatory, anti-inflammatory and potential toxic effects of cold (CAE) and hot (HAE) aqueous extracts of A. tenella were investigated in vivo. In addition, we analyzed the phytochemical properties of both extracts. BALB/c mice were immunized in vivo with sheep red blood cells and concomitantly inoculated intraperitoneally (i.p.) with each extract (50, 100 or 200 mg/kg). Specific antibody-producing cells were enumerated using plaque-forming cell assays (PFC) and anti-SRBC IgG and IgM serum levels were measured via enzyme-linked immunosorbent assay. Body and lymphoid organ weights were determined after treatments in order to evaluate toxic effects. Carrageenan-induced paw edema was employed to investigate anti-inflammatory activity in mice inoculated i.p. with CAE or HAE (200 or 400 mg/kg). Phytochemical screening was performed using spectrometric and chromatographic approaches and revealed that CAE possessed higher tannin and flavonoid levels than HAE. PFC numbers were increased after treatment with CAE (100 mg/kg) four days after immunization, as were the serum antibody titers after four and seven days, suggesting immunostimulatory activity through modulation of B lymphocyte functions. Body and organ weights did not show major changes, suggesting that extracts administered to mice did not induce significant toxicity. Both extracts had significant anti-inflammatory activity in the paw edema assay. These results suggested that aqueous extracts from A. tenella contained several chemical compounds that possess positive and/or negative modulator effects on the immune system, which appeared to correlate with tannin and flavonoid levels in those extracts. In summary, these studies provide important insight into the biological activities of A. tenella.

Estudos anatômicos de folhas de espécies de plantas daninhas de grande ocorrência no Brasil: IV - Amaranthus deflexus, Amaranthus spinosus, Alternanthera tenella e Euphorbia heterophylla

Neste trabalho é apresentado um estudo da anatomia das folhas de espécies de plantas daninhas de grande ocorrência no Brasil: Amaranthus deflexus, Amaranthus spinosus, Alternanthera tenella e Euphorbia heterophylla, visando melhor compreensão das barreiras que cada espécie impõe à penetração dos herbicidas e outros compostos utilizados em aplicações foliares. As folhas completamente expandidas do terceiro ao quinto nó foram coletadas de plantas de ocorrência espontânea no campo. Das folhas de cada espécie foram obtidas três amostras da região mediana, com aproximadamente 1 cm², as quais foram utilizadas em estudos da estrutura, clarificação e em observações em microscópio eletrônico de varredura. Todas as espécies avaliadas são anfiestomáticas. As principais barreiras foliares potenciais à penetração de herbicidas observadas nas plantas daninhas A. deflexus e A. spinosus foram, respectivamente, grande espessura da cutícula da face adaxial e da cutícula das duas faces. Já em relação a A. tenella, grande espessura da cutícula das duas faces, elevado teor de cera epicuticular e alta densidade tricomática foram os principais obstáculos potenciais detectados. E. heterophylla apresentou como possíveis principais barreiras foliares à penetração de agroquímicos o alto teor de cera epicuticular, a elevada densidade de laticíferos e a grande espessura da cutícula da face adaxial.

Controle químico de plantas daninhas aquáticas: Alternanthera philoxeroides, Enhydra anagallis e Pycreus decumbens

As espécies de plantas aquáticas podem causar inúmeros inconvenientes ao uso múltiplo da água quando elas se desenvolvem desordenadamente. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de diferentes herbicidas no controle químico de plantas de Alternanthera philoxeroides, Enhydra anagallis e Pycreus decumbens em caixa-d'água. Quando as plantas atingiram o seu pleno desenvolvimento (antes do florescimento), foram aplicados, nas espécies Alternanthera philoxeroides e Enhydra anagallis, os herbicidas: 2,4-D amina (U-46 D FLUID 720) a 2.880 g e.a. ha-1; diquat (REWARD 240) a 480 g i.a. ha-1; imazapyr (ARSENAL 250) a 500 e 750 g e.a. ha-1; glyphosate (RODEO 480) a 3.360 g e.a. ha-1 com e sem o surfatante Aterbane BR (0,5% v v-1); glyphosate + diquat (3.360 + 480 g i./e.a. ha-1 ); glyphosate + 2,4-D (3.360 + 2.880 g e.a. ha-1); e diquat + 2,4-D (480 + 2.880 g i./e.a. ha-1), além de uma testemunha sem aplicação de herbicida. Para a espécie Pycreus decumbens foram aplicados: 2,4-D amina (U-46 D FLUID 720) a 2.880 g e.a. ha-1; diquat (REWARD 240) a 480 g i.a. ha-1; propanil (STAM 480) a 2.880 g i.a. ha-1; glyphosate (RODEO 480) a 3.360 g e.a. ha-1 mais o surfatante Aterbane BR (0,5% v v-1); glyphosate + propanil (3.360 + 2.880 g i./e.a. ha-1); glyphosate + diquat (3.360 + 480 g i./e.a. ha-1); glyphosate + 2,4-D (3.360 + 2.880 g e.a. ha-1); propanil + 2,4-D (2.880 + 2.880 g i./e.a. ha-1); e diquat + 2,4-D (480 + 2.880 g i./e.a. ha-1), além de uma testemunha sem aplicação de herbicida. Os herbicidas foram aplicados com um pulverizador estacionário, pressurizado a ar comprimido e equipado com um reservatório de 2 litros, pontas Teejet XR11002VS, com um consumo de calda de 200 L ha-1. As avaliações de controle das plantas daninhas foram visuais, por meio de uma escala de percentual de notas, além de se avaliar a massa seca das plantas. Verificou-se que o controle químico apresenta-se como uma boa alternativa de manejo para as espécies A. philoxeroides, E. anagallis e P. decumbens, e a mistura de herbicidas pode aumentar a eficiência de controle. E. anagallis apresentou alta sensibilidade à ação dos herbicidas; entretanto, as espécies A. philoxeroides e P. decumbens evidenciaram alta capacidade de regeneração, principalmente quando se utilizaram herbicidas de ação de contato.

Profundidade de semeadura afetando a emergência de plântulas de Alternanthera tenella

A compreensão a respeito de informações básicas sobre a biologia de plantas daninhas pode contribuir significativamente na construção de estratégias mais adequadas para seu manejo, além de possibilitar o desenvolvimento de ferramentas de controle não-químico. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da profundidade de semeadura e da cobertura do solo sobre a emergência de Alternanthera tenella. Os tratamentos foram realizados em esquema fatorial 7x2, considerando-se sete níveis de profundidade (0, 1, 2, 3, 4, 5 e 10 cm) e duas situações de cobertura de solo (com e sem palha). A palha utilizada para cobertura do solo foi de aveia-preta (Avena strigosa), em quantidade equivalente a 2 t ha-1. A semeadura foi feita em colunas de PVC, colocando-se 50 sementes por coluna. A emergência das plântulas foi anotada diariamente até 28 dias após a semeadura. Ao final desse período, calculou-se a porcentagem total de emergência para cada tratamento e o índice de velocidade de emergência (IVE). A emergência das plântulas de A. tenella é influenciada pela profundidade do solo na qual as sementes se encontram. Na ausência e na presença de palha, a emergência é reduzida a partir de 4 e 5 cm de profundidade, respectivamente, e não há emergência a 10 cm de profundidade. Sementes posicionadas na superfície do solo apresentam velocidade de emergência igual ou superior à daquelas colocadas nas demais profundidades, independentemente da presença de palha na superfície do solo.

Temperatura e luz na germinação das sementes de apaga-fogo (Alternanthera tenella)

A biologia de plantas daninhas tropicais ainda é, em grande parte, desconhecida, especialmente em relação aos fatos que podem ser aproveitados do ponto de vista do controle cultural. Objetivou-se com este trabalho avaliar a influência da temperatura e da luz na germinação das sementes de Alternanthera tenella. Os tratamentos consistiram em quatro temperaturas (20, 25, 30 e 35 ºC) na ausência de luz e na manutenção da temperatura constante de 25ºC na presença e ausência de luz. O teste de germinação foi constituído por quatro repetições de 100 sementes para cada tratamento, colocadas para germinar em caixas plásticas do tipo gerbox e mantidas em câmaras de germinação do tipo BOD. As avaliações de germinação foram diárias e no mesmo horário, computando-se as plântulas normais, quando apresentavam radícula e folhas cotiledonares visíveis. Calcularam-se a germinação total e o índice de velocidade de germinação (IVG) após o período de 34 dias, e os resultados correspondem à média de dois experimentos. Foi observado que o aumento da temperatura proporcionou aumento na porcentagem e na velocidade de germinação das sementes até 28,2 ºC, decrescendo a partir dessa temperatura. Na temperatura de 25 ºC, verificou-se que a luz causou incremento na porcentagem e na velocidade de germinação das sementes de apaga-fogo.

Comparative allelopathic potential of metabolites of two Alternanthera species against germination and seedling growth of rice

A laboratory study was conducted to investigate the allelopathic effect of aqueous extracts of plant parts of Alternanthera philoxeroides and A. sessilis and soil incorporated residues on germination and seedling growth of rice (Oryza sativa). Aqueous extracts prepared from different plant parts of Alternanthera species delayed rice germination. Alternanthera philoxeroides and A. sessilis inhibited rice germination by 9-100% and 4-49%, respectively. Germination of rice seeds was reduced with increasing concentration of aqueous leaf extracts of both weed species. Early seedling growth (root and shoot lengths) and seedling vigor index were significantly reduced by 5% aqueous leaf extract compared with distilled water treated control. Germination, root and shoot lengths, root and shoot dry weights and seedling vigor index of rice were drastically reduced by 3 and 4% in residue infested soil compared with residue free soil. The inhibitory effect of A. philoxeroides in terms of germination and seedling growth of rice was greater than that of A. sessilis. Five percent aqueous leaf extract and 4% residue infested soil of A. philoxeroides caused complete failure of rice seed germination. Alternanthera philoxeroides contained water soluble phenolics, namely 4 hydroxy-3-methoxy benzoic acid (16.19 mg L-1) and m-coumaric acid (1.48 mg L-1), whereas Alternanthera sessilis was rich in chlorogenic acid (17.85 mg L-1), gallic acid (11.03 mg L-1) and vanillic acid (9.88 mg L-1). The study indicates that the allelopathic potential of Alternanthera species may play an important role in enhancing the invasiveness of these species and may suppress rice plants in the vicinity.

Immunomodulatory properties of Alternanthera tenella Colla aqueous extracts in mice

Plants from the genus Alternanthera are thought to possess antimicrobial and antiviral properties. In Brazilian folk medicine, the aqueous extract of A. tenella Colla is used for its anti-inflammatory activity. The present study investigated the immunomodulatory property of A. tenella extract by evaluating the antibody production in male albino Swiss mice weighing 20-25 g (10 per group). The animals received standard laboratory diet and water ad libitum. The effect of A. tenella extract (5 and 50 mg/kg, ip) was evaluated in mice immunized with sheep red blood cells (SRBC 10%, ip) as T-dependent antigen, or in mice stimulated with mitogens (10 µg, Escherichia coli lipopolysaccharide, LPS, ip). The same doses (5 and 50 mg/kg, ip) of A. tenella extract were also tested for antitumor activity, using the Ehrlich ascites carcinoma as model. The results showed that 50 mg/kg A. tenella extract ip significantly enhanced IgM (64%) and IgG2a (50%) antibody production in mice treated with LPS mitogen. The same dose had no effect on IgM-specific response, whereas the 5 mg/kg treatment caused a statiscally significant reduction of anti-SRBC IgM-specific antibodies (82%). The aqueous extract of A. tenella (50 mg/kg) increased the life span (from 16 ± 1 to 25 ± 1 days) and decreased the number of viable tumor cells (59%) in mice with Ehrlich ascites carcinoma. The present findings are significant for the development of alternative, inexpensive and perhaps even safer strategies for cancer treatment.

Vivipary in Alternanthera littoralis var. maritima - first record for the Amaranthaceae

This first record of vivipary in the Amaranthaceae is reported for the foredune plant Alternanthera littoralis var. maritima (July 2008, northern coast of Brazil). Vivipary is the precocious and uninterrupted growth of the seedlings while still attached to the maternal body. We propose a hypothesis for the viviparous germination of this species based on field observations. Our record adds new perspectives to the reproductive biology of the Amaranthaceae.

Controle químico de plantas daninhas aquáticas: Alternanthera philoxeroides, Enhydra anagallis e Pycreus decumbens

As espécies de plantas aquáticas podem causar inúmeros inconvenientes ao uso múltiplo da água quando elas se desenvolvem desordenadamente. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de diferentes herbicidas no controle químico de plantas de Alternanthera philoxeroides, Enhydra anagallis e Pycreus decumbens em caixa-d'água. Quando as plantas atingiram o seu pleno desenvolvimento (antes do florescimento), foram aplicados, nas espécies Alternanthera philoxeroides e Enhydra anagallis, os herbicidas: 2,4-D amina (U-46 D FLUID 720) a 2.880 g e.a. ha-1; diquat (REWARD 240) a 480 g i.a. ha-1; imazapyr (ARSENAL 250) a 500 e 750 g e.a. ha-1; glyphosate (RODEO 480) a 3.360 g e.a. ha-1 com e sem o surfatante Aterbane BR (0,5% v v-1); glyphosate + diquat (3.360 + 480 g i./e.a. ha-1 ); glyphosate + 2,4-D (3.360 + 2.880 g e.a. ha-1); e diquat + 2,4-D (480 + 2.880 g i./e.a. ha-1), além de uma testemunha sem aplicação de herbicida. Para a espécie Pycreus decumbens foram aplicados: 2,4-D amina (U-46 D FLUID 720) a 2.880 g e.a. ha-1; diquat (REWARD 240) a 480 g i.a. ha-1; propanil (STAM 480) a 2.880 g i.a. ha-1; glyphosate (RODEO 480) a 3.360 g e.a. ha-1 mais o surfatante Aterbane BR (0,5% v v-1); glyphosate + propanil (3.360 + 2.880 g i./e.a. ha-1); glyphosate + diquat (3.360 + 480 g i./e.a. ha-1); glyphosate + 2,4-D (3.360 + 2.880 g e.a. ha-1); propanil + 2,4-D (2.880 + 2.880 g i./e.a. ha-1); e diquat + 2,4-D (480 + 2.880 g i./e.a. ha-1), além de uma testemunha sem aplicação de herbicida. Os herbicidas foram aplicados com um pulverizador estacionário, pressurizado a ar comprimido e equipado com um reservatório de 2 litros, pontas Teejet XR11002VS, com um consumo de calda de 200 L ha-1. As avaliações de controle das plantas daninhas foram visuais, por meio de uma escala de percentual de notas, além de se avaliar a massa seca das plantas. Verificou-se que o controle químico apresenta-se como uma boa alternativa de manejo para as espécies A. philoxeroides, E. anagallis e P. decumbens, e a mistura de herbicidas pode aumentar a eficiência de controle. E. anagallis apresentou alta sensibilidade à ação dos herbicidas; entretanto, as espécies A. philoxeroides e P. decumbens evidenciaram alta capacidade de regeneração, principalmente quando se utilizaram herbicidas de ação de contato.

Anti-hyperalgesic and anti-inflammatory activity of Alternanthera maritima extract and 2″-O-α-L-rhamnopyranosylvitexin in mice

Alternanthera maritima are used in Brazilian popular medicine for the treatment of inflammatory and infectious diseases. Species of Alternanthera have demonstrated biological activities in previous scientific studies. The aim of this study was to determine whether the ethanol extract of the aerial parts of A. maritima (EEAM) and the isolated compound 2″-O-α-L-rhamnopyranosyl-vitexin inhibit mechanical hyperalgesia and parameters of inflammation in mice. The oral administration of EEAM significantly inhibited carrageenan (Cg)-induced paw edema and reduced leukocyte migration into the pleural cavity. 2″-O-α-L-rhamnopyranosylvitexin significantly inhibited paw edema and reduced both leukocyte migration and the leakage of protein into the pleural cavity. Both EEAM and 2″-O-α-L-rhamnopyranosylvitexin significantly prevented the Cg-induced hyperalgesia. Local administration of 2″-O-α-L-rhamnopyranosylvitexin significantly prevented the Cg- and tumor necrosis factor (TNF)-induced hyperalgesia. In conclusion, this study demonstrated that EEAM is an anti-inflammatory and anti-hyperalgesic agent, and the results suggested that 2″-O-α-L-rhamnopyranosylvitexin is responsible for the effects of EEAM and the mechanism involves the TNF pathway.

Chemical constituents from three medicinal plants: Piper renitens, Siparuna guianensis and Alternanthera brasiliana

Chemical study of three medicinal plants: from leaves of Piper renitens (Miq.) Yunck, Piperaceae, and Siparuna guianensis Aubl., Siparunaceae, and from flowers of Alternanthera brasiliana (L.) Kuntze, Amaranthaceae, resulted in isolation of nine compounds: three steroids, β-sitosterol, stigmasterol from P. renitens and sitosterol-3-O-β-D-glucopyranoside from A. brasiliana, the diterpene kaurane ent-kauran-16α,17-diol from P. renitens, two derivatives kaempferol-methylether, kumatakenine (kaempferol-3,7-dimethylether) and kaempferol-3,7,3'-trimethylether from S. guianensis and three flavones, crysoeriol (5,7,4'-trihydroxy-3'-methoxyflavone), tricin (5,7,4'-trihydroxy-3',5'-dimethoxyflavone) and 7-O-β-D-glucopyranoside-5,4'-dihydroxy-3'-methoxyflavone from A. brasiliana. Compounds structures were determinate using 1D and 2D ¹H NMR and 13C spectral data, mass and IR spectra, comparing with literature data.

Fitossociologia de plantas daninhas em monocultivo de milho e em consórcio com diferentes Fabaceae

O milho está entre os cereais mais cultivados e utilizados pela população mundial. Com o objetivo de efetuar o levantamento da comunidade de plantas daninhas no cultivo de milho em monocultivo e em consórcio, com diferentes Fabaceae, cultivado sob diferentes manejos, este trabalho foi realizado durante o período da primavera/verão de 2011/2012. Avaliaram-se os tratamentos: milho em monocultivo com adubação NPK na semeadura e com capina, milho em monocultivo sem adubação NPK na semeadura e com capina, milho em monocultivo com adubação NPK na semeadura sem capina, milho + mucu-preta, milho + crotalária e milho + feijão-de-porco. A capina aumenta o Índice de Valor de Importância (IVI) do falso massambará (Sorghum arundinaceum) no monocultivo, enquanto para o apaga-fogo (Alternanthera tenella colla) a adubação promove controle eficiente. O consórcio com a mucuna preta favorece o aumento do IVI do camalote (Rottboelia exaltata), já o consórcio com a crotalária favorece o falso massambará (Sorghum arundinaceum). As plantas de milho em monocultivo apresentaram maior altura (ALM) e peso de matéria seca (PMSM). Contudo, o monocultivo proporcionou plantas daninhas mais altas (ALPD), além de maiores no peso da matéria seca de plantas daninhas de folhas estreitas (PMSPDE). A capina no monocultivo elevou a ALM e o PMSM, apesar de elevar também a ALPD e o PMSPDE. O monocultivo com adubação com NPK na semeadura apresenta ALPD menor que o sem adubação completa; entretanto, o PMSPDE aumentou com a adubação. A adubação com NPK na semeadura no monocultivo eleva o PMSM. O consórcio do milho com a mucuna preta apresenta efeito semelhante sobre as variáveis analisadas em comparação aos outros consórcios avaliados, assim como os consórcios do milho com a crotalária e do milho com o feijão-de-porco apresentam efeitos semelhantes sobre as variáveis analisadas.

Efeito de misturas de bentazon e paraquat nas plantas daninhas e na cultura do feijão (Phaseolus vulgaris L.)

A presente pesquisa foi conduzida na Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", em Piracicaba, SP, no ano de 1981, com o objetivo de se estudar o comportamento dos herbicidas bentazon e paraquat, aplicados isoladamente ou em misturas, em alguns cultivares de feijão e algumas espécies de plantas daninhas. Para tanto, foram instalados dois experimentos a campo, sendo um "das secas" e outro "das águas" de 1981. Os cultivares de feijão estudados foram Carioca e Moruna. Os tratamentos utilizados foram os seguintes: bentazon a 0,48 e 0,96 kg/ha; paraquat a 0,05 e 0,10 kg/ha e as misturas de tanque com 0,48 + 0,05; 0,96 + 0,10; 0,48 + +0,10 e 0,96 + 0,05 kg/ha de bentazon + paraquat, respectivamente. Foram realizadas avaliações visuais da porcentagem de injúria nos cultivares de feijão e nas espécies de plantas daninhas, sendo utilizada a fórmula de Colby para verificação dos efeitos das misturas. Os resultados mostraram que as misturas exerceram evidente efeito antagonístico nos cultivares ensaiados. Os tratamentos não influíram na produção dos cultivares Carioca e Moruna. Em solos arenosos e com baixa precipitação, o sinergismo das misturas ficou evidenciado na guanxuma (Sida glaziovii K. Sch.) e na beldroega (Portulacca oleracea L.). Em solos argilosos, com precipitação normal, os efeitos sinergísticos foram evidentes no capim-marmelada (Brachiaria plantaginea (Link.) Hitch.), capim-pé-de-galinha (Eleusine indica (L.) Gaertn.) e no apaga-fogo (Alternanthera ficoidea (L.) R. Br.).

Hospedeiros alternativos de Xanthomonas campestris pv. viticola

Xanthomonas campestris pv. viticola (Xcv), que causa o cancro bacteriano da videira, sobrevive em plantas infectadas, epifiticamente em órgãos da parte aérea e pode ser veiculada em mudas e/ou bacelos infectados. O trabalho teve como objetivo investigar possíveis hospedeiros alternativos do patógeno, visando fornecer subsídios para o manejo da doença. A partir das plantas invasoras Alternanthera tenella, Amaranthus sp., Glycine sp. e Senna obtusifolia com sintomas similares aos do cancro bacteriano da videira, coletadas em parreirais de Juazeiro e Petrolina, no Submédio São Francisco, foram isoladas bactérias semelhantes a Xcv. No entanto, nenhuma bactéria foi isolada de plantas de Commelina benghalensis e Azadirachta indica com sintomas semelhantes. A patogenicidade dos isolados bacterianos obtidos foi confirmada em plantas de A. tenella, Amaranthus sp., Glycine sp., S. obtusifolia e em mudas de videira cv. Red Globe, em condições de casa de vegetação. As plantas invasoras Chamaesyce hirta, Dactyloctenium aegyptium, Eragrostis pilosa e Pilea sp., inoculadas artificialmente com os isolados Xcv1 e UnB1216, também desenvolveram sintomas típicos do cancro bacteriano.