Desenvolvimento e produção de metabólitos de arruda (Ruta graveolens L.) exposta a substratos contaminados por hidrocarbonetos de petróleo

A indução da síntese de moléculas biologicamente ativas é conhecida como uma estratégia de defesa do organismo vegetal às condições adversas, onde plantas medicinais e/ou aromáticas são foco de pesquisa na terapêutica médica, na indústria farmacêutica, de cosméticos e de alimentos. A possibilidade de que os hidrocarbonetos de petróleo presentes no solo possam agir como agentes elicitores do metabolismo vegetal tem despertado interesse científico. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o desenvolvimento in vivo e in vitro de Ruta graveolens L. (Rutaceae), considerando as respostas morfológicas e metabólicas na presença de petróleo e derivados. Além disso, verificar o potencial de desenvolvimento dessa espécie em áreas contaminadas, com base na hipótese de que tais substâncias podem influenciar na produção de substâncias de interesse, sem que haja redução significativa da biomassa vegetal. Foram realizados experimentos de (i) germinação in vivo em solo contaminado e parcialmente biorremediado, assim como solo com contaminação recente com óleo cru (0,8 % e 2,8 %) e diesel comercial S50 (0 % a 6,0 %), sendo que neste último foi avaliado o desenvolvimento e a produção de biomassa das plântulas; (ii) germinação in vitro em meio MS contaminado com fenantreno (1,0; 5,0 e 10,0 mg/L de meio) ou benzo[a]pireno (0,001; 0,010 e 0,100 mg/L de meio), sendo avaliado o desenvolvimento e a produção de biomassa; e (iii) resposta fisiológica de plantas oriundas do estoque in vitro à exposição de fenantreno ou benzo[a]pireno. R. graveolens teve redução significativa da germinação em solos contaminados, principalmente os solos parcialmente biorremediados pelo do processo de bioestímulo; não teve redução significativa da germinação in vivo nos solos contaminados com óleo cru, biorremediado e contaminado com diesel, porém o desenvolvimento pósgerminação foi afetado. Na exposição in vitro aos hidrocarbonetos, não houve alteração significativa na germinação nem na capacidade de desenvolvimento e produção de biomassa nas concentrações testadas de até 10 mg/L de fenantreno e até 0,1 mg/L de benzo[a]pireno. Em relação à propagação in vitro, foi possível a multiplicação de plantas em meio de cultura sem suplementação hormonal, na presença dos contaminantes. A presença de fenantreno e benzo[a]pireno in vitro não promoveu mudanças significativas nos níveis de compostos fenólicos e flavonoides totais produzidos, não havendo também alteração no perfil fitoquímico da espécie, quanto à presença de rutina. Pelo exposto, conclui-se que a espécie tem potencial para uso em biomonitoramento de solos contaminados , considerando a sua capacidade de produzir metabólitos e tolerar a presença dos hidrocarbonetos selecionados, sendo indicada ao cultivo em áreas contaminadas nos níveis investigados

In silico target fishing for rationalized ligand discovery exemplified on constituents of Ruta graveolens

The identification of targets whose interaction is likely to result in the successful treatment of a disease is of growing interest for natural product scientists. In the current study we performed an exemplary application of a virtual parallel screening approach to identify potential targets for 16 secondary metabolites isolated and identified from the aerial parts of the medicinal plant RUTA GRAVEOLENS L. Low energy conformers of the isolated constituents were simultaneously screened against a set of 2208 pharmacophore models generated in-house for the IN SILICO prediction of putative biological targets, i. e., target fishing. Based on the predicted ligand-target interactions, we focused on three biological targets, namely acetylcholinesterase (AChE), the human rhinovirus (HRV) coat protein and the cannabinoid receptor type-2 (CB (2)). For a critical evaluation of the applied parallel screening approach, virtual hits and non-hits were assayed on the respective targets. For AChE the highest scoring virtual hit, arborinine, showed the best inhibitory IN VITRO activity on AChE (IC (50) 34.7 muM). Determination of the anti-HRV-2 effect revealed 6,7,8-trimethoxycoumarin and arborinine to be the most active antiviral constituents with IC (50) values of 11.98 muM and 3.19 muM, respectively. Of these, arborinine was predicted virtually. Of all the molecules subjected to parallel screening, one virtual CB (2) ligand was obtained, i. e., rutamarin. Interestingly, in experimental studies only this compound showed a selective activity to the CB (2) receptor ( Ki of 7.4 muM) by using a radioligand displacement assay. The applied parallel screening paradigm with constituents of R. GRAVEOLENS on three different proteins has shown promise as an IN SILICO tool for rational target fishing and pharmacological profiling of extracts and single chemical entities in natural product research.

Ruta graveolens - Adenophora suaveolens - Lysimachia nummularia

AR

Bioactivity of Ruta graveolens and Satureja montana Essential Oils on Solanum tuberosum Hairy Roots and Solanum tuberosum Hairy Roots with Meloidogyne chitwoodi Co-cultures

As a nematotoxics screening biotechnological system, Solanum tuberosum hairy roots (StHR) and S. tuberosum hairy roots with Meloidogyne chitwoodi co-cultures (StHR/CRKN) were evaluated, with and without the addition of the essential oils (EOs) of Satureja montana and Ruta graveolens. EOs nematotoxic and phytotoxic effects were followed weekly by evaluating nematode population density in the co-cultures as well as growth and volatile profiles of both in vitro cultures types. Growth, measured by the dissimilation method and by fresh and dry weight determination, was inhibited after EO addition. Nematode population increased in control cultures, while in EO-added cultures numbers were kept stable. In addition to each of the EOs main components, and in vitro cultures constitutive volatiles, new volatiles were detected by gas chromatography and gas chromatography coupled to mass spectrometry in both culture types. StHR with CRKN co-cultures showed to be suitable for preliminary assessment of nematotoxic EOs.

Efeito da consorciação do tomateiro com plantas aromáticas na produtividade.

2009

Essential oils as anti-nematode agents and their influence on in vitro nematode

Tese de doutoramento, Biologia (Biotecnologia), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2015

Efeito de extratos de plantas medicinais no controle de Colletotrichum acutatum, agente causal da flor preta do morangueiro

A flor preta do morangueiro, causada por Colletotrichum acutatum, acarreta sérios problemas à cultura. Com o objetivo de verificar a utilização de extratos vegetais no controle da doença, testes in vitro foram realizados com 11 extratos vegetais hidroalcoólicos produzidos de plantas utilizadas na medicina popular. Os extratos foram preparados a partir de diferentes partes da planta, de acordo com a espécie, utilizando água e álcool no processo de extração por maceração. Foi verificada a influência dos extratos no crescimento micelial, esporulação e germinação de esporos de C. acutatum, e também no controle do patógeno em folhas e frutos destacados. de acordo com a metodologia utilizada, os extratos vegetais que apresentaram maior eficiência foram os de folha e ramos de Ruta graveolens, Artemisia absinthium e bulbos de Allium sativum, indicando ter essas plantas potencial fungitóxico para o controle de C. acutatum.

Avaliação in vitro da atividade antifúngica de extratos de plantas e óleo de eucalipto sobre Trichophyton mentagrophytes

O presente estudo teve como objetivo determinar a ação antifúngica de extratos de plantas medicinais e óleo de eucalipto frente ao dermatófito Trichophyton mentagropytes, visando a utilização da fitoterapia no controle. As plantas utilizadas na obtenção dos extratos foram arruda (Ruta graveolens), citronela (Cymbopogon nardus), cravo de defunto (Tagetes minuta), eucalipto (Eucalyptus spp), graviola (Annona muricata), fruta do conde (Annona spp), manga (Mangifera indica), romã (Punica granatum), flores e folhas de primavera (Bougainvillea spectabilis). Verificou-se que uso de 0,5% óleo de eucalipto no combate ao T. mentagropytes foi eficaz, já os extratos de citronela (4%) eucalipto (5%) e romã (8%) atuaram como fungistáticos e os restantes não devem ser usados contra este dermatófito porque não causaram nenhum efeito.

Repelência e deterrência na oviposição de Bemisia tabaci biótipo B pelo uso de extratos vegetais em Cucurbita pepo L

Bemisia tabaci biótipo B é um dos principais insetos-praga na cultura da abobrinha (Cucurbita pepo L.). O manejo dessa mosca-branca tornou-se grande desafio aos agricultores, uma vez que esta apresenta rápida capacidade de desenvolver resistência a diferentes classes de inseticidas. Como alternativa vem sendo investigado o uso de extratos vegetais com atividades inseticida e/ou insetistática, os quais têm revelado resultados promissores no combate a inseto. O presente trabalho teve por objetivo avaliar os possíveis efeitos de sete extratos provenientes de cinco espécies vegetais, Ruta graveolens L. (folhas), Azadirachta indica A. Juss. (folhas + ramos), Trichilia pallida Swartz (ramos), T. pallida (folhas), A. indica (amêndoas), Chenopodium ambrosioides L. (inflorescências + ramos+ folhas) e Mentha pulegium L. (folhas), sobre Bemisia tabaci biótipo B em abobrinha, por meio de testes de repelência e deterrência para oviposição. em teste com chance de escolha, avaliou-se a atratividade e determinou-se o índice de repelência após 6, 24 e 48 horas da aplicação dos extratos. A oviposição foi verificada após a terceira contagem do número de adultos. O extrato à base de folhas de M. pulegium mostrou repelência e deterrência à oviposição de B. tabaci biótipo B, podendo ser recomendado como alternativa para o manejo do inseto.

Controle de mosca-branca com extratos vegetais, em tomateiro cultivado em casa-de-vegetação

Visando buscar métodos alternativos no controle da mosca-branca Bemisia tabaci (Gennadius) biótipo B em tomateiro, foram realizados testes de atratividade e preferência para oviposição em casa-de-vegetação, utilizando-se quatorze extratos aquosos a 3% (peso/volume). Os extratos foram preparados com partes de Azadirachta indica, Trichilia pallida,Chenopodium ambrosioides,Piper nigrum,Melia azedarach,Ruta graveolens,Ricinus communis,Mentha pulegium,Tagetes erecta,Eucalyptus citriodora,Cymbopogon nardus e Coriandrum sativum. Numa segunda etapa, os extratos mais eficientes em casa-de-vegetação foram observados em laboratório, a fim de avaliar o possível efeito sistêmico dos mesmos sobre ninfas da mosca-branca. Constatou-se que as plantas de tomateiro pulverizadas com extratos à base de folhas de M. pulegium e folhas e sementes de A. indica foram menos atrativas aos adultos do inseto. Plantas pulverizadas com extratos de folhas de A. indica e folhas + ramos de R. communis mostraram efeitos deterrentes à oviposição do inseto, reduzindo o número de ovos; em contrapartida, o extrato à base de folhas de C. nardus estimulou a oviposição da mosca-branca sobre as plantas. O uso dos extratos por via sistêmica não afetou o período de desenvolvimento (ovo-adulto) da mosca-branca; entretanto, a presença de extratos de sementes e folhas de A. indica e de folhas de M. pulegium provocou aumento significativo na mortalidade de ninfas de B. tabaci biótipo B.

Atividade antifúngica de extratos de plantas a Colletotrichum gloeosporioides

The present work aimed to evaluate the effect fungitoxic of plant extracts on the mycelial growth and on the spores germination of C. gloeosporioides. The plant extracts were obtained starting from dried ground plants, using water and ethilic alcohol as extractor. Twenty-two plant species were used to obtain the extracts. The extracts were tested by means of the incorporation of 20% (v/v) in PDA medium, before or after sterilization. The percentage of inhibition of the mycelial growth (PIM) was determined. Extract in the proportion of 50% was added to a spore suspension used to determine the percentage of inhibition of the spores germination (PIS). The hidroetanolic extracts provided larger PIM of C. gloeosporioides, while larger PIS was obtained with the aqueous extracts. Non autoclaved extracts was the most efficient in mycelial growth of C. gloeosporioides, even more than the autoclaved ones. Aqueous and hidroetanolic extracts of Momordica charantia and hidroetanolic extract of Eucalyptus citriodora provided higher PIM. Aqueous extracts of Luffa acutangula, Eucalyptus citriodora, Chenopodium ambrosioides, and Bauhinia, and hidroetanolic extracts of Ruta graveolens, Eucalyptus citriodora, Zingiber officinale and Chenopodium ambrosioides inhibited more than 90% of spores germination.

Produtos naturais para o controle do ácaro Varroa destructor em abelhas africanizadas

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do ácido oxálico e de óleos essenciais de plantas no controle da infestação pelo ácaro Varroa destructor em colônias de Apis mellifera africanizadas. O experimento foi realizado em delineamento inteiramente casualizado, em 30 colônias, com seis tratamentos e cinco repetições. As colmeias foram tratadas com óleos essenciais de arruda (Ruta graveolens), eucalipto (Eucalyptus spp.) e hortelã (Mentha piperita), além de timol, ácido oxálico e do tratamento controle sem aplicação de produtos. Foram avaliadas a mortalidade de varroas e as taxas de mortalidade de crias e de infestação de varroas em crias e em abelhas adultas, antes e depois da aplicação de cada produto. O ácido oxálico e os óleos de arruda, timol, eucalipto e de hortelã reduziram a mortalidade de crias parasitadas pelo ácaro em 92,1, 83,3, 81,7, 86,4 e 81,3%, respectivamente. O tratamento com ácido oxálico reduziu em 87,4% a infestação de varroas em abelhas adultas. O uso desses produtos é eficiente na redução da mortalidade de crias de A. mellifera parasitadas por V. destructor.

Efeito de óleos essenciais e extratos de diferentes espécies botânicas sobre bemisia tabaci (Gennadius) biótipo b (Hemiptera: aleyrodidae) em tomateiro

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Produtos naturais no controle do ácaro Varroa destructor em abelhas Apis mellifera L. (africanizadas)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Toxicity of synthetic and natural compounds on Tetranychus urticae and the predator Phytoseiulus macropilis

The objective of this work was to evaluate the toxicity of synthetic and natural compounds on Tetranychus urticae and the predator Phytoseiulus macropilis. Mortality and growth rates of T. urticae and its predator were evaluated after applications of: abamectin, clofentezine, fenpropathrin, fenpyroximate, propargite, sulfur and spiromesifen, at their recommended concentrations; neem oils (Natuneem and Sempre Verde Killer Neem at 1%); and aqueous extracts at 10% of Dieffenbachia brasiliensis, Annona squamosa, Ruta graveolens, Agave angustifolia, Melia azedarach, Sonchus oleraceus, Mentha spicata x M. suaveolens, Allium cepa, Laurus nobilis, and Eucalyptus saligna. The acute toxicity and the influence of the compounds on the instantaneous growth rate of the mites were carried out in laboratory. Extracts of A. cepa, A. angustifolia, neem oil-based products, spiromesifen, propargite, fenpyroximate, abamectin and fenpropathrin caused mortality higher than 83% on T. urticae. Extract of A. angustifolia, Natuneem and clofentezine did not cause significant mortality rates on P. macropilis. Agave angustifolia and Natuneem did not affect significantly the growth rate of this predator. Propargite, fenpyroximate, abamectin, fenpropathrin, spiromesifen and extract of L. nobilis severely affected P. macropilis population.