Dynamics of Traditional Ecological Knowledge, Local Use and Conservation of Native Trees and Shrubs in the Bolivian Andes

Native trees and shrubs are essential components of rural landscapes in the semi-arid inner-Andean valleys of Bolivia. They can be found as hedges and bushes in various agroecosystems such as terrace walls, slopes, field boundaries and fallow land. Their distribution and floristic composition are the result of dynamic spatial and temporal interactions between local farmers and the environment. Local uses of natural resources and biodiversity reflect the constantly evolving Andean culture, which can be generally characterised as an intertwining of the human, natural, and spiritual worlds. The aim of the present ethnobotanical study was to analyse the dynamics of traditional ecological knowledge, to ascertain local farmers’ perceptions and uses of native woody species in Andean communities and to associate the results with local conservation activities for the trees and shrubs concerned. Our case study was carried out within two communities of the Tunari National Park (Dept. Cochabamba) in Bolivia. For data collection, research methods from social science (semi-structured interviews, participative observation, participatory mapping) as well as vegetation surveys were combined. Local actors included women and men of all ages as well as families from different social categories and altitudinal levels of permanent residence. Our study indicates that, due to a multitude of socio-economic pressures (e.g. migration of young people) as well as changes in use of biodiversity (e.g. replacement of native by exotic introduced species), the traditional ecological knowledge base of native trees and shrubs and their respective uses has become diminished over time. In many cases it has led to a decline in people’s awareness of native species and as a consequence their practical, emotional and spiritual relationships with them have been lost. However, results also show that applied traditional ecological knowledge has led to local conservation strategies, which have succeeded in protecting those tree and shrub species which are most widely regarded for their multifunctional, constant and exclusive uses (e.g. Schinus molle, Prosopis laevigata, Baccharis dracunculifolia). The presentation will discuss the question if and how applied traditional ecological knowledge positively contributes to local initiatives of sustainable use and conservation of biodiversity in rural areas.

Contribución al estudio fitosociológico de rodales de Maytenus boaria (Celastráceas) en Mendoza

Los rodales de Maytenus boaria en la cordillera de Mendoza constituyen relictos arbóreos en riesgo. Se realizaron relevamientos fitosociológicos de estos en quebradas de la Cordillera Frontal. Se observaron bosques puros en laderas y mixtos en terrazas. Los rodales puros se localizaron por encima de 1500 m s. n. m. en: 1) quebradas cerradas en umbrías y solanas en ambientes fríos, que corresponden al piso de Mulguraea scoparia y Colliguaja integerrima; las condiciones más frías de umbría son evidenciadas por Junellia juniperina, Bowlesia tropaeolifolia, Gutierrezia gilliesii, Mutisia subspinosa, Ephedra breana, Geranium berteroanum y Calceolaria pinifolia; las condiciones más cálidas de solana por Schinus fasciculatus, Lycium chilense y Buddleja mendozensis; 2) valles abiertos en umbrías en ambientes frescos donde crecen las especies del Monte: L. chilense, Baccharis salicifolia, Larrea nitida y Proustia cuneifolia; estas tres últimas junto con Eupatorium buniifolium indican mayor disponibilidad de agua en laderas y terrazas. En los ambientes frescos se relevaron también los bosques mixtos de M. boaria y Ochetophila trinervis con Rosa rubiginosa, P. cuneifolia, E. buniifolium en terrazas por debajo de 1500 m s. n. m. Son bosques azonales que constituyen rodales aislados de escasa extensión en sitios con alta disponibilidad de agua.

Estudio preliminar de los efectos letales y sub-letales de extractos etanólicos de cuatro especies xerófitas del altiplano chileno contra Tetranychus cinnabarinus (Acarina: Tetranychidae)

Se evaluaron los efectos letales y subletales de extractos etanólicos de cuatro plantas originarias de la zona alto andina del desierto chileno (Baccharis tola Phil., Fabiana densa J. Remy, Lampayo medicinalis F. Phil. y Azorella compacta Phil.) sobre adultos y huevos de Tetranychus cinnabarinus (Boisduval) (Acari: Tetranychidae), en condiciones de laboratorio (26 ± 2°C, 70 ± 10% HR y fotoperíodo de 16:8 luz: oscuridad). Los mayores niveles de mortalidad por contacto directo sobre adultos fueron obtenidos por A. compacta al 10% (p/v), L. medicinalis 10% (p/v) y A. compacta 7,5% (p/v), los cuales no presentaron diferencias significativas (p<0,05) con respecto al tratamiento control (spirodiclofen). Las CL50 más bajas fueron obtenida por F. densa con 0,71% (p/v) y L. medicinalis con 0,98% (p/v). A. compacta presentó la CL90 más baja con 5,10% (p/v) y la mayor eficacia por obtener un coeficiente de 3,21 (CL90/CL50). Lampayo medicinalis al 10% (p/v) presentó el mayor porcentaje de huevos no eclosionados con un 73,15%. Baccharis tola al 7% (p/v) expuso la mayor toxicidad por efecto residual con una mortalidad de 57,8% sobre adultos de T. cinnabarinus. Fabiana densa mantuvo efecto repelente hasta las 72 horas. Lampayo medicinalis, B. tola y A. compacta perdieron levemente su actividad repelente en el tiempo.

Palynological and geochemical data of sediment core GeoB3910-2 located offshore Northeast Brazil

High resolution palynological and geochemical data of sediment core GeoB 3910-2 (located offshore Northeast Brazil) spanning the period between 19 600 and 14 500 calibrated year bp (19.6-14.5 ka) show a land-cover change in the catchment area of local rivers in two steps related to changes in precipitation associated with Heinrich Event 1 (H1 stadial). At the end of the last glacial maximum, the landscape in semi-arid Northeast Brazil was dominated by a very dry type of caatinga vegetation, mainly composed of grasslands with some herbs and shrubs. After 18 ka, considerably more humid conditions are suggested by changes in the vegetation and by Corg and C/N data indicative of fluvial erosion. The caatinga became wetter and along lakes and rivers, sedges and gallery forest expanded. The most humid period was recorded between 16.5 and 15 ka, when humid gallery (and floodplain) forest and even small patches of mountainous Atlantic rain forest occurred together with dry forest, the latter being considered as a rather lush type of caatinga vegetation. During this humid phase erosion decreased as less lithogenic material and more organic terrestrial material were deposited on the continental slope of northern Brazil. After 15 ka arid conditions returned. During the humid second phase of the H1 stadial, a rich variety of landscapes existed in Northeast Brazil and during the drier periods small pockets of forest could probably survive in favorable spots, which would have increased the resilience of the forest to climate change.

Pollen record from sediment core M77/2_056-3 (Bay of Guayaquil, Peru)

We analyzed the pollen content of a marine core located near the bay of Guayaquil in Ecuador to document the link between sea surface temperatures (SST) and changes in rainfall regimes on the adjacent continent during the Holocene. Based on the expansion/regression of five vegetation types, we observe three successive climatic patterns. In the first phase, between 11,700 and 7700 cal yr BP, the presence of a cloud (Andean) forest in the mid altitudes and mangroves in the estuary of the Guayas Basin, were associated with a maximum in boreal summer insolation, a northernmost position of the Intertropical Convergence Zone (ITCZ), a land- sea thermal contrast, and dryness. Between 7700 and 2850 cal yr BP, the expansion of the coastal herbs and the regression of the mangrove indicate a drier climate with weak ITCZ and low ENSO variability while austral winter insolation gradually increased. The interval between 4200 and 2850 cal yr BP was marked by the coolest and driest climatic conditions of the Holocene due to the weak influence of the ITCZ and a strengthening of the Humboldt Current. After 2850 cal yr BP, high variability and amplitude of the Andean forest changes occurred when ENSO frequency and amplitude increased, indicating high variability in land-sea connections. The ITCZ reached the latitude of Guayaquil only after 2500 cal yr BP inducing the bimodal precipitation regime we observe today. Our study shows that besides insolation, the ITCZ position and ENSO frequency, changes in eastern equatorial Pacific SSTs play a major role in determining the composition of the ecosystems and the hydrological cycle of the Ecuadorian Pacific coast and the Western Cordillera in Ecuador.

APLICACIÓN DE SUSTANCIAS ACTIVAS DE PLANTAS MEDICINALES COMO ADITIVOS ALIMENTARIOS PARA REDUCIR LOS EFECTOS CITOGENOTÓXICOS E INMUNOTÓXICOS INDUCIDOS POR OCRATOXINA A Y MEJORAR LA PRODUCCIÓN PORCINA.

La producción porcina se encuentra entre una de las más importantes en el continente americano. La carne y subproductos de cerdos alimentados con cereales contaminados por ocratoxina A (OTA) son también fuente de contaminación para el hombre. Esta toxina producida por diferentes especies de Aspergillus presenta propiedades nefrotóxicas, genotóxicas e inmunosupresoras. Actualmente hay un considerable interés en la industria de alimentos por las sustancias vegetales como una alternativa para la prevención de las micotoxicosis. Baccharis articulata y Minthostachys verticillata son plantas medicinales argentinas que han sido ampliamente estudiadas por nuestro grupo de investigación, demostrando propiedades antivirales, antimicrobianas, inmunomoduladoras y antioxidantes. Estudios recientes mostraron que ácido clorogénico aislado de B. articulata redujo los efectos tóxicos de OTA en linfocitos de ratas. Además, estudios in vitro e in vivo demostraron ausencia de efectos citotóxicos y genotóxicos para estas sustancias vegetales. La hipótesis planteada es: El aceite esencial y/o uno de sus componentes puros (limoneno) obtenidos de M. verticillata y los componentes mayoritarios de B. articulata, poseen capacidad para reducir los efectos citogenotóxicos e inmunotóxicos inducidos por OTA, permitiendo su utilización como aditivos alimentarios para el mejoramiento de la producción porcina”. El objetivo del proyecto es caracterizar in vitro e in vivo la capacidad de sustancias obtenidas de plantas medicinales para revertir los efectos tóxicos inducidos por OTA y su posible aplicación como aditivos biológicos en los agroecosistemas de producción porcina. Se recolectará el material vegetal y se obtendrá aceite esencial y extractos acuosos, luego se realizará la identificación y cuantificación de los compuestos puros por CG o HPLC. Para los ensayos de citotoxicidad in vitro, células Vero y PBMCs de ratas Wistar, se enfrentarán a diferentes concentraciones de las sustancias vegetales SV y OTA y la viabilidad celular será evaluada por test de captación de rojo neutro, tinción de exclusión al azul de tripán y método colorimétrico de MTT. La apoptosis inducida por OTA y el efecto protector de las SV se evaluará mediante análisis de fragmentación de ADN por TUNEL, expresión de caspasas-3 y 8 por Western-Blot, expresión de Bax, y Bcl-2 por inmunohistoquímica, RT-PCR y real time PCR y análisis de externalización de fosfatidilserina (FS) por citometría de flujo. Para los estudios in vivo se utilizarán ratas Wistar que serán alimentadas diariamente y por 28 días con diferentes dietas que incluirán el alimento balanceado adicionado con distintas concentraciones de OTA, SV o combinaciones de OTA+SV. Luego, se sacrificarán los animales y se determinará el daño genotóxico inducido por OTA y la reducción del daño por las SV, mediante el test de micronúcleos. También se caracterizará la respuesta inmune de las ratas tratadas determinando la producción de Ac por ELISA, y la respuesta de las PBMCs a mitógenos por citometría de flujo. Teniendo en cuenta los resultados preliminares obtenidos con ácido clorogénico, se esperan obtener similares resultados tanto con el aceite esencial de M. verticillata así como con los otros compuestos. También se espera que las SV adicionadas a las raciones alimentarias contaminadas con OTA, reduzcan los daños citogenotóxicos e inmunotóxicos que produce esta micotoxina. El proyecto posee un fuerte impacto sobre el sector productivo dado que, los riesgos relacionados con la contaminación por micotoxinas están presentes en todos los ámbitos del sector agrícola-ganadero, afectando la economía de nuestro país. La incorporación de sustancias vegetales, inocuas, como aditivos alimentarios para disminuir los efectos tóxicos que causa OTA aportará conocimientos y tecnología a la industria pecuaria y alimentaria para mejorar la producción porcina así como la calidad de la carne y los subproductos destinados a consumo humano

Evaluation of the cytotoxic and cytostatic activities of medicinal plants used by Peruvian healers against cancer-related symptoms

Twelve plants used medicinally in Callejon de Huaylas, Department of Ancash, northeastern Peru were selected and screened in vitro for cytotoxic and cytostatic activities. Traditional preparations, aqueous extracts and organic extracts (methanol:dimethyl chloride) were tested against murine leukemia P388 cells using flow cytometry. Seventy-five percent or more of the traditional and aqueous extracts were cytostatic at concentrations of 1mg/ml. For organic extracts, cytostatic activity ranged from 8.3% (at 6.25 μg/ml) to 58.3% (at 100 μg/ml). Quinchamalium procumbens, Ophryosporus chilca and Baccharis genistelloides showed strong activity. Extracts of Brachyotum rostratum, Monnina salicifolia, and Orthrosanthus chimboracensis were particularly interesting, since they were cytostatic but not cytotoxic at concentrations of 0.5 mg/ml. These Andean plants merit further analysis. The high percentage of activity found among the traditional preparations suggests that the traditional medical knowledge of Callejon de Huaylas healers deserves respect and merits further research. ^

Antimicrobial activity of essential oil from some Verbenaceae and Asteraceae from Brazilian Cerrado.

2016