Antibacterial and anti-inflammatory activities of an extract, fractions, and compounds isolated from Gochnatia pulchra aerial parts

This paper reports on the in vitro antibacterial and in vivo anti-inflammatory properties of a hydroethanolic extract of the aerial parts of Gochnatia pulchra (HEGP). It also describes the antibacterial activity of HEGP fractions and of the isolated compounds genkwanin, scutellarin, apigenin, and 3,5-O-dicaffeoylquinic acid, as evaluated by a broth microdilution method. While HEGP and its fractions did not provide promising results, the isolated compounds exhibited pronounced antibacterial activity. The most sensitive microorganism was Streptococcus pyogenes, with minimum inhibitory concentration (MIC) values of 100, 50 and 25 µg/mL for genkwanin and the flavonoids apigenin and scutellarin, respectively. Genkwanin produced an MIC value of 25 µg/mL against Enterococcus faecalis. A paw edema model in rats and a pleurisy inflammation model in mice aided investigation of the anti-inflammatory effects of HEGP. This study also evaluated the ability of HEGP to modulate carrageenan-induced interleukin-1 beta (IL-1β), tumor necrosis factor alpha (TNF-α), and monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1) production. Orally administered HEGP (250 and 500 mg/kg) inhibited carrageenan-induced paw edema. Regarding carrageenan-induced pleurisy, HEGP at 50, 100, and 250 mg/kg diminished leukocyte migration by 71.43%, 69.24%, and 73.34% (P<0.05), respectively. HEGP suppressed IL-1β and MCP-1 production by 55% and 50% at 50 mg/kg (P<0.05) and 60% and 25% at 100 mg/kg (P<0.05), respectively. HEGP abated TNF-α production by macrophages by 6.6%, 33.3%, and 53.3% at 100, 250, and 500 mg/kg (P<0.05), respectively. HEGP probably exerts anti-inflammatory effects by inhibiting production of the pro-inflammatory cytokines TNF-α, IL-1β, and MCP-1.

Óleo essencial de Gochnatia polymorpha (Less) Cabr. ssp floccosa Cabr.

The essential oil isolated by hydrodistillation from flowers and root bark of Gochnatia polymorpha (Less) Cabr. ssp floccosa Cabr. (Asteraceae) was analyzed by capillary GC/MS. Thirty components were identified in oil of flowers. The composition depends on the stage of flowering. At the beginning of flowering, the main components were (E)-nerolidol (20,4%) and eugenol (17,9%) whereas at the end they were phenylacetaldehyde (14,6%) and tricosane (12,0%). In the essential oil of root bark ten sesquiterpenes were identified. The major components were beta-bisabolene (31,0%) and beta-bisabolol (21,5%). This paper describes for the first time the composition of essential oil in the genus Gochnatia.

Trichoderma spp. NA EMERGÊNCIA E CRESCIMENTO DE MUDAS DE CAMBARÁ (Gochnatia polymorpha (Less.) Cabrera)1

Neste trabalho, o objetivo foi avaliar o efeito de isolados de Trichoderma spp. na emergência de plântulas e no crescimento de mudas de cambará (Gochnatia polymorpha). Utilizou-se, em casa de vegetação, substrato esterilizado e não esterilizado, sendo avaliados os efeitos de quatro isolados de trichoderma: TSM1 e TSM2 de Trichoderma viride, 2B2 e 2B22 de Trichoderma harzianum mais um mix preparado com a mistura desses quatro isolados, além de dois produtos comerciais à base de trichoderma. A análise dos dados permitiu concluir que os isolados de trichoderma testados não interferem na emergência das plântulas, mas os isolados 2B2 e 2B22 de T. harzianum apresentam potenciais como promotores de crescimento de mudas de cambará.

Leaf contents of nitrogen and phenolic compounds and their bearing with the herbivore damage to Tibouchina pulchra Cogn. (Melastomataceae), under the influence of air pollutants from industries of Cubatão, São Paulo

The Atlantic Forest on the slopes of Serra do Mar around Cubatão (São Paulo, Brazil) has been affected by massive emissions of pollutants from the local growing industrial complex. The effects of air pollution on the amounts of leaf nitrogen, total soluble phenols and total tannins of Tibouchina pulchra Cogn., a common species in the area of Cubatão, were investigated, as well as the possible influence of the altered parameters on the leaf area damaged by herbivores. Fully expanded leaves were collected at two sites: the valley of Pilões river (VP), characterized by a vegetation virtually not affected by air pollution and taken as a reference; and valley of Mogi river (VM), close to the core region of the industrial complex, and severely affected by air pollution. No differences were observed for any parameters between samples collected in the summer and winter in both sites. On the other hand, compared to VP, individuals growing in VM presented higher amounts of nitrogen and lower amounts of total soluble phenols and total tannins, as well as higher percentages of galls per leaf and higher leaf area lost to herbivores. Regression analysis revealed that the increase in leaf area lost to herbivores can be explained by the increase of the content of nitrogen and decrease in the contents of total soluble phenols and total tannins. Although significant, the coefficients of explanation found were low for all analyses, suggesting that other biotic or abiotic factors are likely to influence leaf attack by herbivores.

Respostas de indivíduos jovens de Tibouchina pulchra Cogn. à poluição aérea de Cubatão, SP: fotossíntese líquida, crescimento e química foliar

Indivíduos jovens de Tibouchina pulchra, cultivados em condições padronizadas, foram colocados em três regiões de Cubatão para estudo dos possíveis efeitos dos poluentes aéreos sobre a fotossíntese, o crescimento e as concentrações foliares de ácido ascórbico, clorofila, nitrogênio, enxofre e flúor. As áreas de estudo foram: vale do rio Pilões (RP), considerada área de referência; Caminho do Mar (CM), próxima a indústrias petroquímicas e vale do rio Mogi (VM), próxima a indústrias siderúrgicas e de fertilizantes. Quatro plantas permaneceram em cada área por um período de seis meses. Em comparação com as plantas mantidas na área de referência (RP - 9,81 mimol.m-2.s-1), a fotossíntese líquida foi reduzida (p < 0,05) nas plantas que foram mantidas em VM (8,02 mimol.m-2.s-1), e não foi alterada em CM (9,29 mimol.m-2.s-1). Em VM, as plantas apresentaram redução do crescimento em altura e do conteúdo de ácido ascórbico, alteração no padrão de distribuição de biomassa entre as partes da planta e aumento das concentrações foliares de clorofila a e b, flúor, nitrogênio e enxofre. As plantas de CM apresentaram redução no crescimento em altura e diâmetro, aumento nas concentrações foliares de clorofila a e b, flúor, nitrogênio e enxofre. Os resultados obtidos indicam que as concentrações de poluentes ainda se encontram em níveis fitotóxicos em CM e VM, tendo sido mais altas em VM, durante o período de exposição.

Hyphomycetes decompositores do folhedo de Tibouchina pulchra Cogn.

Durante o levantamento de fungos mitospóricos associados ao folhedo de Tibouchina pulchra Cogn. coletado na Reserva Biológica de Paranapiacaba (Mata Atlântica), Santo André, estado de São Paulo, vinte e dois Hyphomycetes foram isolados. As folhas passaram pela técnica da lavagem sucessiva de substratos com água destilada esterilizada e foram incubadas em câmaras-úmidas. Três espécies constituem novos registros para o Brasil, Rhinocladiella cristaspora Matsushima, Venustusynnema ciliata (Castañeda, G. Arnold & A. Guerra) Castañeda & Kendrick e Vermiculariopsiella cubensis (Castañeda) Nawawi, Kuthubutheen & Sutton; para essas são apresentadas descrições, distribuição geográfica, comentários e ilustrações.

Acúmulo foliar de enxofre e suas relações com alterações no crescimento de plantas jovens de Tibouchina pulchra Cogn. (Melastomataceae) expostas nas proximidades do polo industrial de Cubatão, SP

Objetivou-se verificar, em condições de campo, até que ponto a presença de SO2 no ar, na região do polo industrial de Cubatão, pode causar alterações no crescimento de plantas jovens de T. pulchra. Durante 1997, expuseram-se as plantas envasadas por três períodos consecutivos de 16 semanas, em três locais: vale do rio Pilões (RP; sob baixos níveis de SO2); Caminho do Mar e vale do rio Mogi (CM e VM respectivamente; sob baixos níveis de SO2). Após cada exposição, o acúmulo foliar de enxofre e alterações em variáveis de crescimento e de biomassa foram determinados e as relações entre essas variáveis foram testadas estatisticamente. Verificouse acúmulo foliar significativo de enxofre nas plantas do CM (exposições 1 a 3) e nas do VM (exposições 2 e 3). Os padrões de crescimento das plantas foram modificados nas plantas do CM e VM, destacando-se altura, número de folhas e de ramos. A biomassa variou pouco entre as plantas dos três locais, mas houve redução significativa na razão raízes/parte aérea nas plantas dos locais poluídos (exposições 1 e 3). A desaceleração do crescimento em altura e a diminuição em biomassa de caules+ramos e de raízes (exposição 2) e a intensificação do crescimento em altura, da produção de folhas e da ramificação, e a redução no número de folhas no caule principal, na biomassa de raízes e na razão raízes/parte aérea (exposição 3) foram significativamente explicadas pelo acúmulo foliar de enxofre (p < 0,01).

Efeitos da poluição aérea e edáfica no sistema radicular de Tibouchina pulchra Cogn. (Melastomataceae) em área de Mata Atlântica: associações micorrízicas e morfologia

O efeito dos poluentes aéreos, oriundos do complexo industrial de Cubatão, Estado de São Paulo, foi analisado em plantas de Tibouchina pulchra de três áreas com diferentes níveis de poluição. Utilizaram-se sistemas radiculares de espécimes dos biomonitoramentos passivo e ativo, além daqueles das câmaras de topo aberto (ar filtrado e ar não filtrado). Dados quantitativos do sistema radicular, a diversidade de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs), a porcentagem de colonização das raízes e a quantidade de esporos presentes no solo da rizosfera foram avaliados. Os resultados demonstraram haver nos indivíduos sujeitos aos maiores índices de poluição: - aumento da colonização micorrízica arbuscular; - maiores diversidade e abundância de espécies de FMAs; - tendência de redução no desenvolvimento do sistema radicular, principalmente em relação ao comprimento e às raízes lenhosas; - tendência de aumento na quantidade de raízes de pequeno calibre. Os resultados confirmaram a tolerância da espécie ao estresse causado pelos poluentes, demonstrando que essa tolerância pode ser reduzida quando a ação dos mesmos ocorre pelas vias aérea e edáfica.

Tibouchina pulchra (Cham.) Cogn., a native Atlantic Forest species, as a bio-indicator of ozone: Visible injury

Tibouchina pulchra saplings were exposed to carbon filtered air (CF), ambient non-filtered air (NF) and ambient non-filtered air + 40 ppb ozone (NF + O-3) 8 h per day during two months. The AOT40 values at the end of the experiment were 48, 910 and 12,895 ppb h(-1), respectively, for the three treatments. After 25 days of exposure (AOT40=3871 ppb h(-1)), interveinal red stippling appeared in plants in the NF + O-3 chamber. In the NF chamber, symptoms were observed only after 60 days of exposure (AOT40 = 910 ppb h(-1)). After 60 days, injured leaves per plant corresponded to 19% in NF + O-3 and 1% in the NF treatment; and the average leaf area injured was 7% within the NF + O-3 and 0.2% within the NF treatment. The extent of leaf area injured (leaf injury index) was mostly explained by the accumulated exposure of ozone (r(2) = 0.89; p < 0.05). (C) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Gochnatia polymorpha (Less.) Cabrera (Asteraceae) changes in leaf structure due to differences in light and edaphic conditions

Gochnatia polymorpha (Less.) Cabrera é uma espécie de Asteraceae com ampla distribuição no bioma cerrado, sendo encontrada em diversas fisionomias florestais da região sudeste do Brasil. O presente estudo descreve alguns caracteres anatômicos foliares dessa espécie e os analisa quantitativamente em função de sua ocorrência nas formações florestais e também das diferenças de luminosidade. Foram encontradas diferenças quantitativas em todos os parâmetros anatômicos analisados. Os resultados demonstram que a alta plasticidade anatômica foliar nesta espécie pode ser considerada como uma vantagem adaptativa que a permite ocorrer em diversos ambientes do cerrado.

Structural and functional leaf traits of two Gochnatia species from distinct growth forms in a sclerophyll forest site in Southeastern Brazil

O gênero Gochnatia é comumente encontrado em diferentes fitofisionomias do Cerrado do Estado de São Paulo, crescendo desde ambientes mais abertos até áreas florestais mais fechadas. Aqui foram comparadas a anatomia foliar e alguns parâmetros ecofisiológicos de duas espécies do gênero Gochnatia, uma arbustiva (Gochnatia barrosii Cabrera) e a outra arbórea (Gochnatia polymorpha (Less.) Cabrera), ambas ocorrendo em área de cerradão na Estação Ecológica de Assis, SP. Encontraram-se diferenças estruturais qualitativas entre as espécies, com G. barrosii apresentando folhas anfiestomáticas, com epiderme unisseriada e G. polymorpha apresentando folhas hipoestomáticas, com epiderme múltipla ou hipoderme, na face adaxial. Além disso, as folhas de G. barrosii apresentaram menores valores para a espessura dos tecidos (com exceção da epiderme na face abaxial) e da folha em relação a G. polymorpha. Foram observadas diferenças na assimilação de CO2 tanto em base de área quanto de massa seca foliar, além de diferenças na área foliar específica, sendo esta maior em G. barrosii. Apesar das folhas de G. barrosii possuírem estrutura bem menos escleromorfa do que as folhas de G. polymorpha, não foram encontradas diferenças na eficiência do uso de água. Os resultados sugerem que espécies de formas distintas de crescimento de um mesmo gênero possuem características foliares diferenciadas para lidar com as variações ambientais a que são submetidas.

An evergreen neotropical savanna tree (Gochnatia polymorpha, Asteraceae) produces different dry- and wet-season leaf types

Gochnatia polymorpha (Less.) Cabrera is a widespread tree species found in different physiognomies of neotropical savanna (cerrado) formations of south-eastern Brazil. The present study describes some leaf anatomical characteristics of this species as a function of the time of leaf flush, during dry or wet seasons. This species presents anatomical plasticity in the cuticle, palisade parenchyma and abaxial epidermis as well as in stomatal size and stomatal and trichome density, which are leaf structures linked with water-status control. Leaf structure changed to suit the particular environmental conditions during dry and wet seasons. The production of different wet-and dry-season leaf types in G. polymorpha could be a response to drought and an adaptation to environmental constraints in the cerrado.

Estudo da germinação de sementes de espécies arbóreas pioneiras: Tibouchina pulchra Cogn. e Tibouchina granulosa Cogn. (Melastomataceae)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

A computer vision approach to quantify leaf anatomical plasticity: A case study on gochnatia polymorpha (less.) cabrera

Inferences about leaf anatomical characteristics had largely been made by manually measuring diverse leaf regions, such as cuticle, epidermis and parenchyma to evaluate differences caused by environmental variables. Here we tested an approach for data acquisition and analysis in ecological quantitative leaf anatomy studies based on computer vision and pattern recognition methods. A case study was conducted on Gochnatia polymorpha (Less.) Cabrera (Asteraceae), a Neotropical savanna tree species that has high phenotypic plasticity. We obtained digital images of cross-sections of its leaves developed under different light conditions (sun vs. shade), different seasons (dry vs. wet) and in different soil types (oxysoil vs. hydromorphic soil), and analyzed several visual attributes, such as color, texture and tissues thickness in a perpendicular plane from microscopic images. The experimental results demonstrated that computational analysis is capable of distinguishing anatomical alterations in microscope images obtained from individuals growing in different environmental conditions. The methods presented here offer an alternative way to determine leaf anatomical differences. © 2013 Elsevier B.V.