Espécies tropicais de pteridófitas em associação com fungos micorrízicos arbusculares em solo contaminado com arsênio

The symbiosis of plants with mycorrhizal fungi represents an alternative to be considered during the processes of revegetation and rehabilitation of arsenic-contaminated soil. The aim of this study was to evaluate under greenhouse conditions the effect of arsenic on the mycorrhizal association of two species of tropical fern (Thelypteris salzmannii and Dicranopteris flexuosa). T. salzmannii had higher rates of colonization and higher density of spores while D. flexuosa showed greater sensitivity to smaller concentrations of arsenic and association with mycorrhizal fungi. Our results indicate that screening and selection of mycorrhizal fungal isolates/species is possible and effective for phytoremediation of arsenic-contaminated soils.

Atividade anticolinesterásica e perfil químico de uma fração cromatográfica ativa do extrato etanólico das flores Bellis perennis L. (Asteraceae)

This work describes the isolation of an active flavonoid fraction and identification of isorhamnetin 3-O-β-D-(6''-acetyl)-galactopyranoside from flowers of B. perennis, and also the evaluation of anticholinesterase (AChE) activity of ethanolic extract from flowers (EEF) and the active fraction. The chemical structure of the flavonoid was defined on the basis of spectroscopic ¹H NMR, IR and UV data. EEF or flavonoid reduces AChE activity in vivo, while flavonoid also reduces AChE activity in vitro, showing a value of 1.49 mM for 50% inhibitory concentration (IC50), suggesting potential use as an insecticide or in the treatment of neurodegenerative diseases such as Alzheimer's disease.

Doenças tropicais negligenciadas: uma nova era de desafios e oportunidades

In an article recently published in Química Nova, entitled "Chemistry Without Borders" ("Química Sem Fronteiras") [Pinto, A. C.; Zucco, C.; Galembeck, F.; Andrade, J. B.; Vieira, P. C. Quim. Nova 2012, 35, 2092], the authors highlighted the important aspects of science and technology with special emphasis on the field of Chemistry and its contributions toward a more prosperous Brazil of future. As a second step in that direction, this article extends the discussion of a key issue for the country in the framework of the chemistry community through the so called position papers in strategic areas. This document is a part of the contribution of the Brazilian Chemical Society to the World Science Forum to be held in Rio de Janeiro in November 2013. In this context, the present paper provides a brief discussion on neglected tropical diseases (NTDs) with emphasis on the current challenges and opportunities towards the development and evolution of the field. NTDs leads to illness, long-term disability or death, and has severe social, economic and psychological consequences for millions of men, women, and children worldwide. In most cases, the available treatments are inadequate and extremely limited in terms of efficacy and safety, leading to an urgent demand for new drugs. In addition to the traditional challenges involved in any drug discovery process, it is widely recognized that there is an innovation gap and a lack of investment for research and development (R&D) in the area of NTDs. In the last few decades, methods toward combating, eradication, prevention, and treatment of NTDs have been repeatedly emphasized in the major international agendas. Developments in these strategies and alliances have continued to have an essential impact, particularly in the area of drug discovery, both in Brazil and globally and should be encouraged and supported. Several examples of international activities dedicated to the reduction of the devastating global impact of NTDs can be provided. Despite the beneficial developments in the past 30 years, NTDs continue to devastate poor communities in remote and vulnerable areas, in large part, due to market failures and public policies. Recent studies have shown that among 756 new drugs approved between 2000 and 2011, only four new chemical entities (NCEs) were identified for the treatment of malaria, while none were developed against NTDs or tuberculosis. Furthermore, only 1.4% of approximately 150,000 clinical trials were registered for neglected diseases, with a smaller number of trials for NCEs. Establishment and strengthening of global strategies involving the triad "government-academia-industry" is fundamental to the success in R&D of new drugs for NTDs. National and international public-private initiatives that aim to create, encourage, and invest in R&D projects have been implemented and therefore are of utmost importance to successfully integrate Brazil into this new paradigm. It is essential to lay the foundation for mechanisms that will intensify investments in infrastructure, training, and qualification of personnel with an ultimate strategic vision that foresees continuity. Our research group has made significant contributions to the development of this field with the goal of forging new frontiers while tackling both current and future challenges that include indispensable elements such as innovation and integration.

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.

Determinação e distribuição de ácido ascórbico em três frutos tropicais

O método clássico iodimétrico foi utilizado para determinação de ácido ascórbico (AA) nos frutos araçá (Eugenia sp.), acerola (Malphigia sp.) e laranja (Citrus sinenses). Os frutos coletados foram classificados como verdes, verde- amarelados ou amarelos conforme a cor superficial. Os frutos foram levados ao laboratório e resfriados para minimizar a oxidação de AA. Os teores determinados de AA para o araçá evidenciaram que há uma gradiente de concentração entre as partes superior e inferior dos frutos, sendo a concentração em C2 (concentração de ácido ascórbico na parte inferior do fruto) sempre maior que a concentração em C1 (concentração de ácido ascórbico na parte superior do fruto ligada ao pedúnculo). Comportamento semelhante também foi observado para acerolas e laranjas, que apresentaram uma concentração média na parte superior de 17,7 mg g-1 e 0,612 mg L-1 e na parte inferior 19,6 mg g-1 e 0,665 mg L-1, respectivamente. Pelos resultados obtidos pode-se concluir que os três frutos apresentam uma distribuição heterogênea de AA e essa variação é mais pronunciada para frutos verdes, i.e. frutos menos adequados para consumo.

Ontogênese de caneluras em pedúnculo de flores de laranjeira doce infectados pelo vírus da tristeza dos citros estirpe "Capão Bonito"

Um estudo da ontogênese das caneluras induzidas em ramos de laranjeiras doces suscetíveis por isolados severos do vírus da tristeza dos citros (Citrus tristeza vírus - CTV) foi feito usando-se como modelo pedúnculos florais e de frutos. O menor calibre destes órgãos permite um melhor acompanhamento do processo. As observações foram feitas em laranjeira cv. Pêra infetada pelo isolado severo Capão Bonito do CTV. Cinco fases do processo de formação de caneluras puderam ser deduzidas pelas análises anatômicas. As primeiras alterações são representadas pelo aparecimento de células adensadas, hipertrofia e hiperplasia no parênquima e câmbio do floema e uma desorganização generalizada desta área. Segue-se uma atividade intensa do câmbio do floema adjacente e sua expansão em direção ao xilema. Esta invasão do xilema resulta na ruptura do anel do xilema pela massa celular do floema constituída de células recém formadas de parede celular delgada. Esta invasão do floema em direção ao xilema inicia um processo de degeneração dos vasos e parênquima do xilema. Finalmente há um colapso completo da região do xilema invadida, que é substituída pela massa do floema, resultando na canelura, notada ao se remover a casca.

Caracterização cultural, morfológica e patogênica de Lasiodiplodia theobromae associado a frutíferas tropicais

Lasiodiplodia theobromae é um fungo cosmopolita, polífago e oportunista, com reduzida especialização patogênica, capaz de infectar espécies de plantas em regiões tropicais e temperadas, causando os mais variados sintomas. Este estudo teve como objetivo caracterizar isolados de L. theobromae associados a frutíferas tropicais na região nordeste, considerando os aspectos cultural, morfológico e patogênico. Foram avaliados o crescimento micelial, coloração da colônia, dimensões dos conídios e patogenicidade dos isolados em mudas de cajazeira (Spondia mombin L.), cajueiro (Anacardium occidentale L.), gravioleira (Annona muricata L.) e umbuzeiro (Spondias tuberosa Arruda). Os dados de caracterização morfológica e cultural revelaram diversidade na população do patógeno. Alta variabilidade patogênica foi também detectada, embora não tenha sido possível observar especificidade patogênica em cajueiro. O umbuzeiro apresentou maior resistência relativa ao fungo. Os dados demonstraram também uma interação entre as características morfo-culturais e a patogenicidade dos isolados de L. theobromae.

Fungos e nematoides associados a sementes de forrageiras tropicais

Objetivou-se avaliar a incidência de fungos e nematoides em sementes de Brachiaria sp. e Panicum maximum produzidas nos estados de Mato Grosso do Sul (MS), Mato Grosso (MT), Goiás (GO), Minas Gerais (MG) e São Paulo (SP). Os principais fungos encontrados nas sementes foram Bipolaris sp., Curvularia sp. e Phoma sp.. As menores incidências destes fungos foram encontradas nas sementes das cultivares BRS Piatã e Xaraés de Brachiaria brizantha e Brachiaria decumbens cv. Basilisk, oriundas dos estados de GO, MG e MS, respectivamente. As cultivares Marandu e BRS Piatã, provenientes das várias regiões, apresentaram elevada ocorrência de Aphelenchoides sp. e Ditylenchus sp.. Sementes da cultivar Humidicola, de Brachiaria humidicola, produzidas em MS e SP, não apresentaram associação com nematoides. As sementes de Panicum maximum cv. Massai e cv. Mombaça apresentaram maiores incidências de Bipolaris sp., Cladosporium sp., Curvularia sp., Fusarium sp. e Phoma sp., bem como de Aphelenchoides sp. e Ditylenchus sp., especialmente nas sementes produzidas em MT. Alguns dos patógenos encontrados são agentes causais de doenças de grande importância em forrageiras, a exemplo de Bipolaris sp., causando a mancha foliar do Panicum, de alta severidade em Tanzânia, proporcionando sérios comprometimentos da sustentabilidade das pastagens.

Relação entre resistência de linhagens tropicais de milho à podridão de espiga e ao acúmulo de fumonisinas provocados por Fusarium verticillioides

A infecção de grãos de milho por Fusarium verticillioides, agente causal da podridão da espiga, pode resultar na produção de micotoxinas do grupo das fumonisinas. A resistência genética é a forma de controle mais eficiente dessa enfermidade. Assim, o objetivo do trabalho foi buscar fontes de resistência em linhagens de milho tropical à F. verticillioides e à produção de fumonisinas. Seis linhagens tropicais de milho, três, pré-classificadas como resistentes e três, pré-classificadas como suscetíveis à F. verticillioides, foram submetidas à inoculação do patógeno e posteriormente, avaliadas quanto à severidade da podridão de espiga, incidência de grãos sintomáticos e concentração de fumonisinas. Os resultados mostraram que as linhagens R1 e R3 apresentaram alta resistência à infecção do patógeno. No entanto, apenas a R3 foi resistente ao acúmulo de fumonisinas. Dessa forma, sugere-se que a ausência de relação entre intensidade da doença e níveis de fumonisinas seja fator inerente desse patossistema. Assim, não é possível assegurar que grãos assintomáticos quanto à infecção por F. verticillioides, estejam livres de contaminação por fumonisinas.

Dependência de micorrizas para a nodulação de leguminosas arbóreas tropicais

As espécies de leguminosas Piptadenia gonoacantha e Piptadenia paniculata apresentam dificuldade para nodular e crescer em substratos esterilizados, o que dificulta a seleção de estirpes de rizóbio eficientes dessas espécies. As plantas que apresentam nódulos no campo estão micorrizadas. Assim, a boa resposta das plantas no campo pode ser devida à presença de FMAs. O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito da micorrização sobre a nodulação e crescimento de plantas de P. gonoacantha e P. paniculata. Os experimentos foram realizados em casa de vegetação, na Embrapa Agrobiologia, Rio de Janeiro. As plantas foram inoculadas com estirpes de rizóbio específicas de cada espécie e com os fungos Gigaspora margarita e Glomus clarum. Ambas as espécies vegetais demonstraram-se altamente responsivas à inoculação com FMAs. Plantas que receberam rizóbios e fungos micorrízicos apresentaram-se noduladas, com maior produção de matéria seca. Já as plantas inoculadas apenas com rizóbio não exibiram nódulos e tiveram menor acúmulo de matéria seca. As plantas de P. gonoacantha apresentaram maior conteúdo de P na parte aérea quando inoculadas com FMAs. Esses resultados indicam que a micorrização é necessária para a nodulação e crescimento satisfatórios das espécies estudadas, e sugere-se a inoculação com FMAs para a seleção de estirpes eficientes de rizóbio em leguminosas com dificuldade de crescimento no sistema convencional de seleção de estirpes.

Instrumentos legais podem contribuir para a restauração de florestas tropicais biodiversas

O insucesso da maioria das iniciativas de restauração de florestas naturalmente biodiversas como a Mata Atlântica desencadeou um movimento intenso de discussão sobre a ciência e prática da restauração ecológica no Estado de São Paulo. Isso convergiu na construção participativa de uma resolução estadual de caráter técnico e orientador para restauração, a qual tem sido revisada e atualizada periodicamente em workshops que reúnem mais de 200 profissionais em cada evento. Essa resolução objetivou potencializar o estabelecimento de florestas biologicamente viáveis e com riqueza de espécies vegetais condizente com a dos ecossistemas de referência, a fim de garantir a persistência das florestas restauradas e proteger a biodiversidade nativa. As contribuições dessa resolução para o aperfeiçoamento e estímulo das ações de restauração são hoje evidentes. Entre 2003 e 2008, período de discussão dessa resolução, a produção de mudas de espécies arbustivas e arbóreas nativas no Estado cresceu de 13.000.000 (55 viveiros) para 33.000.000 (114 viveiros) por ano, e o número médio de espécies produzidas nos viveiros também aumentou de 30 para mais de 80, refletindo o crescimento das ações de restauração. Do ponto de vista deste estudo, esse instrumento legal tem servido como mecanismo legítimo de política pública ambiental e de proteção dos interesses coletivos da sociedade. Particularmente, ele guia e orienta a maior parte dos investimentos em restauração ecológica e aumenta as perspectivas de maximização dos benefícios para a sociedade, que podem e devem ser obtidos com a restauração, incluindo a persistência da biodiversidade nas paisagens antrópicas tropicais.

Uso de traçadores para avaliação da hidrodinâmica de sistemas alagados construídos operando sob condições climáticas tropicais

Sistemas alagados construídos (SACs) são, atualmente, importante opção para o tratamento de resíduos e controle da poluição pontual e difusa. O uso de SACs tem aumentado ano a ano, entretanto o nível de entendimento da hidrodinâmica do processo não tem crescido na mesma proporção. Traçadores fluorescentes apresentam-se como opção na determinação de curvas de distribuição de tempos de residência (DTR) e de parâmetros hidrodinâmicos, como número de dispersão e eficiência hidráulica. A pesquisa foi realizada com o objetivo de avaliar dois corantes (rodamina WT e fluoresceína sódica) na determinação das características hidrodinâmicas de SACs com escoamento subsuperficial, operando em região de clima tropical. Os tempos de residência experimentais (τR) para os SACs variaram entre 4,5 e 5,0 dias, e os parâmetros de modelos teóricos foram obtidos para cada sistema, indicando dispersões muito pequenas. Os SACs, que apresentavam relação comprimento/largura (L/B) de 24/1, comportaram-se como sistemas de escoamento próximo ao pistonado. Embora a massa total adicionada não tenha sido recuperada (a adsorção é um dos mecanismos de perda), a pesquisa indicou que a rodamina WT pode ser utilizada com resultados satisfatórios na avaliação do comportamento hidrodinâmico de SACs.

Cultivo de flores com o uso de água residuária e suplementação mineral

Este trabalho visa a avaliar o efeito da adubação nitrogenada e potássica na produção de gérbera (Gerbera jamesonni), tipo comercial Rambo, utilizando-se de dois tipos de águas (residuária de origem urbana e de abastecimento) para irrigação. O experimento foi realizado em casa de vegetação, na Universidade Federal de Campina Grande, de outubro de 2006 a janeiro de 2007, abrangendo um ciclo completo de produção. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com três repetições, e os tratamentos foram dispostos em esquema fatorial 3 x 4 x 2, em que os fatores estudados foram: níveis crescente de nitrogênio (N1 = 100; N2 = 200 e N3 = 300 mg L-1) e potássio (K1 = 100; K2 = 200; K3 = 300 e K4 = 400 mg L-1) adicionados a uma solução contendo fósforo (P1 = 50 mg L-1); com a utilização de dois tipos de água (A1 = abastecimento, e A2 = residuária de origem urbana). As variáveis monitoradas foram: número de botões florais emitidos e intervalo de emissão; número de flores colhidas e intervalo entre colheitas; diâmetro das flores e comprimento das hastes. O incremento de nitrogênio, apesar de propiciar incremento no número de botões e reduzir o tempo de emissão de botões, ocasionou efeito negativo quanto à qualidade das flores produzidas; já o incremento de potássio foi benéfico. O uso de água residuária possibilitou melhoria significativa na produtividade e redução no tempo de colheita sem efeito significativo na qualidade das flores produzidas. Não foram observadas interações significativas entre os fatores estudados.

Avaliação do modelo HYDRUS-1D na simulação do transporte de água e potássio em colunas preenchidas com solos tropicais

A preocupação com o destino de produtos químicos e água, aplicados ao solo, tem motivado vários pesquisadores a desenvolverem e aplicarem modelos teóricos, a fim de descrever os processos físicos envolvidos no transporte desses produtos no perfil do solo. Nesse sentido, esta pesquisa teve como objetivo aplicar o modelo HYDRUS-1D, bem como avaliar sua performance, em simulações do deslocamento do potássio e água (umidade do solo), em colunas segmentadas, preenchidas com dois tipos de solos tropicais, em condições não saturadas (Latossolo Vermelho- - Amarelo e Nitossolo Vermelho). Os parâmetros de transporte do potássio foram obtidos por meio de curvas de distribuição de efluentes (Breakthrough Curves (BTC)). O desempenho do modelo foi avaliado com base nos seguintes parâmetros estatísticos: erro máximo, erro absoluto médio, raiz quadrada do erro médio normalizado, coeficiente de massa residual, coeficiente de determinação, eficiência e índice de concordância de Willmott. Diante dos resultados obtidos, pôde-se concluir que o modelo HYDRUS-1D foi eficiente nas simulações de deslocamento do potássio e da água, em relação aos dois materiais de solo estudados.

Potencial alelopático de forrageiras tropicais: efeitos sobre invasoras de pastagens

Extratos aquosos de sementes, parte aérea e raízes de três gramíneas e três leguminosas forrageiras foram preparados a uma concentração de 10%, com o objetivo de avaliar os efeitos potencialmente alelopáticos sobre a germinação de sementes e o alongamento da radícula das invasoras de pastagens: desmódio, guanxuma e assa-peixe. A germinação foi monitorada em períodos de dez dias, com contagens diárias e eliminação das sementes germinadas. O alongamento da radícula era medido ao final de um período de dez dias de crescimento. Os efeitos do potencial osmótico foram isolados através de cálculos. As espécies doadoras evidenciaram potencialidades alelopáticas que variou de intensidade em função da especificidade entre espécies doadoras e receptoras. B. brizantha e calopogônio foram as espécies que promoveram as reduções mais intensas sobre a germinação das sementes e o alongamento da radícula das espécies receptoras. A parte aérea das espécies doadoras constituiu-se na principal fonte de substâncias potencialmente alelopáticas, solúveis em água. Independentemente da espécie doadora, desmódio e guanxuma foram as invasoras que se mostraram mais susceptíveis aos efeitos potencialmente alelopáticos, enquanto o assapeixe foi a mais tolerante.