Armazenamento de sementes de Erythrina velutina willd

O trabalho teve como objetivo avaliar o efeito de diferentes embalagens e ambientes de armazenamento na manutenção da qualidade fisiológica de sementes de Erythrina velutina Willd.. O experimento foi conduzido no Laboratório de Análise de Sementes do Departamento de Fitotecnia do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal da Paraíba (CCA-UFPB), localizado no município de Areia (PB). As sementes de Erythrina velutina Willd. foram coletadas embaixo de árvores matrizes, no mesmo município e levadas para o laboratório, onde se realizou a homogeneização e acondicionamento em embalagens de papel, pano e vidro e, posterior armazenamento em condições não controladas de laboratório (±25ºC), geladeira (6 ± 2ºC) e câmara fria (4 ± 2ºC), por um período de 225 dias. Antes e após os intervalos de 45 dias foram retiradas amostras de cada embalagem e ambiente de armazenamento para avaliação das seguintes características: teor de água, emergência (porcentagem e índice de velocidade), comprimento e massa seca de epicótilo, hipocótilo e raiz das plântulas normais. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente ao acaso com quatro repetições de 25 sementes para cada teste. As sementes de mulungu são ortodoxas e acondicionando-as nas embalagens de papel, pano ou vidro podem ser armazenadas nos ambientes de laboratório, geladeira e câmara fria, durante 225 dias sem perdas significativas na emergência das plântulas.

Erythrina velutina willd. (Leguminosae-Papilionoideae) ocorrente em caatinga e brejo de altitude de Pernambuco: biometria, embebição e germinação

O objetivo deste trabalho foi comparar a biometria de frutos e sementes, a embebição e germinação de duas populações de Erythrina velutina coletadas na região semiárida do Estado de Pernambuco, nas áreas de caatinga (Alagoinha) e no brejo de altitude (Poção). Os frutos e as sementes foram avaliados quanto ao comprimento, largura, espessura (cm) e peso (g). Com relação às sementes, foram analisados o número por fruto, o volume (cm³) e a embebição, bem como a germinação com e sem escarificação mecânica, na presença constante de luz a 25 ºC. Os frutos e sementes do brejo apresentaram os valores assim discriminados: 9,65 x 1,57 x 1,22 cm, 1,43 g e 1,34 x 0,92 x 0,78 cm, 0,46 g; e na caatinga: 6,85 x 1,19 x 1,03 cm, 0,21 g e 1,06 x 0,63 x 0,63 cm e 0,26 g. O número de sementes e o volume no brejo e caatinga foram de 2,33 e 1,38 cm³ e 1,40 e 0,23 cm³, respectivamente. Todas as sementes escarificadas apresentaram maiores valores de embebição e porcentagem de germinação. Quanto à velocidade de germinação, foi maior na caatinga. Esses resultados indicam que as condições ambientais do brejo de altitude favorecem o desenvolvimento dos frutos e das sementes.

Indicadores de sustentabilidade para conservação genética de Erythrina velutina Willd., em área de mata ciliar

Um dos grandes desafios para o sistema agropecuário é estabelecer a produção agrícola aliada à conservação dos recursos genéticos, principalmente visando à proteção de Áreas de Preservação Permanente. Nesse contexto, mulungu (Erythrina velutina Willd), entre outras espécies nativas, vem sofrendo com as pressões antrópicas nos mais diversos ecossistemas, o que causa reduções em sua base genética. Este trabalho foi realizado com o objetivo de utilizar parâmetros ecológicos e genéticos populacionais como indicadores de sustentabilidade em duas populações naturais de mulungu, situadas em áreas de floresta ciliar, no Estado de Sergipe, bem como avaliar a tendência à sustentabilidade delas, visando à conservação genética da espécie. Utilizou-se a matriz de Pressão-Estado-Impacto/Efeito-Resposta (PEI/ER) com a seleção de 13 indicadores, a partir do uso de marcadores moleculares RAPD e bioquímicos (enzimas) nas populações, de modo a apresentá-los como informações relevantes para medir o progresso quanto à sustentabilidade e conservação de mulungu. As populações estudadas apresentaram baixa tendência à sustentabilidade, necessitando de estratégias para mudança desse status.

Effect of acute treatment with a water-alcohol extract of Erythrina mulungu on anxiety-related responses in rats

We investigated the effect of acute oral treatment with a water-alcohol extract of the inflorescence of Erythrina mulungu (EM, Leguminosae-Papilionaceae) (100, 200 and 400 mg/kg) on rats submitted to different anxiety models: the elevated T-maze (for inhibitory avoidance and escape measurements), the light/dark transition, and the cat odor test. These models were selected for their presumed capacity to demonstrate specific subtypes of anxiety disorders as recognized in clinical practice. Treatment with 200 mg/kg EM impaired avoidance latencies (avoidance 1 - 200 mg/kg EM: 18 ± 7 s, control group: 40 ± 9 s; avoidance 2 - 200 mg/kg EM: 15 ± 4 s, control group: 110.33 ± 38 s) in a way similar to the reference drug diazepam (avoidance 1: 3 ± 0.79 s; avoidance 2: 3 ± 0.76 s), without altering escape. Additionally, the same treatments increased the number of transitions (200 mg/kg EM: 6.33 ± 0.90, diazepam: 10 ± 1.54, control group: 2.78 ± 0.60) between the two compartments and the time spent in the lighted compartment in the light/dark transition model (200 mg/kg EM: 39 ± 7 s; diazepam: 61 ± 9 s; control group: 14 ± 4 s). The dose of 400 mg/kg EM also increased this last measurement (38 ± 8 s). These results were not due to motor alterations since no significant effects were detected in the number of crossings or rearings in the arena. Furthermore, neither EM nor diazepam altered the behavioral responses of rats to a cloth impregnated with cat odor. These observations suggest that EM exerts anxiolytic-like effects on a specific subset of defensive behaviors, particularly those that have been shown to be sensitive to low doses of benzodiazepines.

Effect of Erythrina velutina and Erythrina mulungu in rats submitted to animal models of anxiety and depression

Erythrina velutina (EV) and Erythrina mulungu (EM), popularly used in Brazil as tranquilizing agents, were studied. The effects of acute and chronic oral treatment with a water:alcohol extract of EV (7:3, plant grounded stem bark; acute = 100, 200, 400 mg/kg; chronic = 50, 100, 200 mg/kg) were evaluated in rats (N = 11-12) submitted to the elevated T-maze (for avoidance and escape measurements) model of anxiety. This model was selected for its presumed capacity to elicit specific subtypes of anxiety disorders recognized in clinical practice: avoidance has been related to generalized anxiety and escape to panic. Additionally, animals were treated with the same doses of EV and EM (water:alcohol 7:3, inflorescence extract) and submitted to the forced swim test for the evaluation of antidepressant activity (N = 7-10). Both treatment regimens with EV impaired elevated T-maze avoidance latencies, without altering escape, in a way similar to the reference drug diazepam (avoidance 1, mean ± SEM, acute study: 131.1 ± 45.5 (control), 9.0 ± 3.3 (diazepam), 12.7 ± 2.9 (200 mg/kg), 28.8 ± 15.3 (400 mg/kg); chronic study: 131.7 ± 46.9 (control), 35.8 ± 29.7 (diazepam), 24.4 ± 10.4 (50 mg/kg), 29.7 ± 11.5 (200 mg/kg)). Neither EV nor EM altered measurements performed in the forced swim test, in contrast to the reference drug imipramine that significantly decreased immobility time after chronic treatment. These results were not due to motor alterations since no significant effects were detected in an open field. These observations suggest that EV exerts anxiolytic-like effects on a specific subset of defensive behaviors which have been associated with generalized anxiety disorder.

Morfologia de frutos, sementes e plântulas e germinação de sementes de Erythrina variegata L.

A caracterização morfológica de frutos e sementes fornece subsídios para diferenciar espécies e caracterizar aspectos ecológicos da planta, como a dispersão, estabelecimento de plântulas e fase da sucessão ecológica. São poucos os estudos sobre Erythrina variegata L. e na literatura não há informações sobre seu comportamento, principalmente sobre seu sistema de propagação no Estado do Espírito Santo. Objetivou-se estudar a morfologia de frutos, sementes e plântulas desta espécie, caracterizando-se os frutos externamente, as sementes interna e externamente e os processos de desenvolvimento e de diferenciação dos estádios das plântulas, além de se obter informações sobre a germinação das sementes, submetidos aos tratamentos de escarificação mecânica com lixa d’água nº 120, do lado oposto ao embrião; escarificação com lixa e posterior embebição em água à temperatura ambiente por 6, 12 e 24 horas; choque térmico; e embebição em água à temperatura ambiente por 12 e 24 horas. As sementes não se mostraram impermeáveis à entrada de água através dos tegumentos, dispensando a adoção de tratamentos pré-germinativos.

Morfologia de frutos, sementes, plântulas e plantas de Erythrina velutina willd., leguminoseae - Papilionideae

O conhecimento dos aspectos morfológicos de sementes e plântulas pode ser usado em estudos de taxonomia, na interpretação de testes de germinação em laboratório, trabalhos em viveiro e em estudos relacionados à ecologia da espécie. Os objetivos deste trabalho foram o de descrever e ilustrar a morfologia externa e interna dos frutos e sementes, as fases de germinação, a plântula e as plantas de mulungu (Erythrina velutina Willd.). Os frutos e sementes foram coletados no solo, embaixo de árvores matrizes distribuídas em diferentes fragmentos florestais, no município de Areia - PB. Para a descrição morfológica dos frutos, sementes, germinação e desenvolvimento da plântula foram examinados cem unidades que foram selecionadas aleatoriamente. A semente é reniforme; embrião axial com cotilédones carnosos; germinação epígea fanerocotiledonar e na fase de plântula foi observado heterofilia. Os aspectos descritos e ilustrados mostraram-se homogêneos e confiáveis para a identificação da espécie. Deste modo, podem ser úteis em trabalhos de tecnologia de sementes, para a avaliação qualidade fisiológica de sementes e avaliação de plântulas em testes de germinação, além de servirem para identificação da espécie em viveiros e também para estudos de regeneração natural.

Temperaturas cardinais para a germinação de sementes de Erythrina variegata L.

Objetivou-se com este trabalho determinar as temperaturas cardinais para a germinação das sementes de Erythrina variegata L. Os experimentos foram conduzidos no Laboratório de Análise de Sementes do CCA-UFES, em Alegre-ES. A semeadura foi feita em caixas "gerbox", com areia esterilizada como substrato. Em seguida, as sementes foram incubadas nas temperaturas constantes de 12ºC, 14ºC, 16ºC, 18ºC, 20ºC, 22ºC, 24ºC, 26ºC, 28ºC, 30ºC, 32ºC, 34ºC, 36ºC, 38ºC e 40ºC, com fotoperíodo de 8 horas. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado com quatro repetições de 25 sementes. E. variegata apresentou ampla faixa de tolerância à temperatura, observando-se germinação entre 14ºC e 38ºC. A faixa de temperatura entre 22ºC e 36ºC mostrou-se favorável à germinação, com porcentagens acima de 67%. A faixa ótima de temperatura para a germinação das sementes de E. variegata, com base na velocidade e no tempo médio de germinação, esta situada entre 32ºC e 34ºC e, com base na porcentagem de germinação, a temperatura ótima é de 34ºC.

Eficiência dos testes de vigor na avaliação da qualidade fisiológica de sementes de mulungu (Erythrina velutina WILLD.)

O trabalho foi realizado para verificar a eficiência de testes de vigor na avaliação da qualidade fisiológica de sementes de mulungu. Em dois lotes de sementes, determinaram-se o teor de água, peso de mil sementes, peso hectolítrico, comprimento, largura e espessura de sementes, germinação, primeira contagem de germinação, emergência de plântulas em campo, índice de velocidade de emergência, teor de água após o envelhecimento, envelhecimento acelerado, teste de tetrazólio, altura, diâmetro do colo, massa de matéria verde e seca de plântulas. As médias de cada caráter avaliado nos dois lotes foram comparadas utilizando-se intervalos de confiança obtidos pelo teste t com 95% de probabilidade. Os resultados dos testes de germinação, primeira contagem de germinação, índice de velocidade de emergência e envelhecimento acelerado foram coerentes com os de emergência de plântulas, realizado em condições de viveiro. Com exceção do teste de tetrazólio, os demais testes indicaram homogeneidade entre os lotes de sementes de mulungu, o que foi confirmado pelas análises dos caracteres morfológicos das sementes, há, contudo, necessidade de estudos mais detalhados sobre a aplicabilidade do teste de tetrazólio para a espécie.

Mobilization of reserves and germination of seeds of Erythrina velutina Willd. (Leguminosae - Papilionoideae) under different osmotic potentials

Some environmental factors, including water availability, may influence seed germination. This study investigated the germination of E. velutina seeds submitted to different osmotic potentials and mobilization of reserves during water-stress. Scarified seeds were arranged in paper rolls and soaked in solutions of Polyethylene Glycol (PEG) prepared in osmotic potentials 0.0, -0.2, -0.4, -0.6, and -0.8 MPa and kept into a seed germinator, at 25 °C, and 12/12 h photoperiod (L/D), during 10 days. The percentage, mean time, mean speed, germination speed index; as well as the germination uniformity coefficient were assessed. During germination process the total soluble sugars, reducing sugars, soluble protein, and total amino acids were quantified in the cotyledon, hypocotyl and radicle of soaked seeds and cotyledons of quiescent seeds (control). There was influence of osmotic potential on E. velutina seed germination. The germination percentage remained at high levels until -0.6 MPa and above this osmotic potential there has been no germination. The mobilization of stored reserves of carbon and nitrogen in E. velutina seeds was also influenced by water-stress. There was sensitiveness between -0.2 and -0.6 MPa; however, the degradation and the mobilization of reserves was slower when the osmotic potential decreased.

Growth rate and physical properties of Erythrina variegata with regard to dry matter production

Erythrina variegata grown from seeds showed a great deal of variation with respect to height, diameter, density of wood and dry matter production. Statistical analysis showed that the density of wood produced by any plant was not related to its growth rate, but dry matter production was associated with plant growth rate (height and diameter) that could lead to overall increased dry matter or biomass production.

Atividade bioinseticida e mecanismo de ação de vicilinas de sementes Erythrina velutina sobre moscas-das frutas Ceratitis capitata

The fruit fly Ceratitis capitata is considered the most destructive pest of the world fruitculture. Many pest management practices, mainly based on agrochemicals, have been developed to allow the world-wide commerce of fruit. Solutions to decrease the use of synthetic insecticides in agriculture are based on the development of new target-specific compounds which cause less damage to the environment, especially vegetal proteins with insecticidal effects. The aim of this work was to evaluate the deleterious effect of a purified vicilin of E. velutina (EvV) seeds to C. capitata larvae and adult insects and to investigate the mechanisms involved in these effects. EvV was purified, characterized and its deleterious effect was tested in bioassay systems. EvV mechanism of action was determined by immunodetection techniques and fluorescence localization in chitin structures that are present in C. capitata digestory system. EvV is a glycoprotein with affinity to chitin. Its molecular weight, of 216,57 kDa, was determined by gel filtration chromatography in FPLC system. Using SDS-PAGE, it was possible to observe EvV dissociation in two main subunits of 54,8 and 50,8 kDa. When it was submitted to eletrophoresis in native conditions, EvV presented only one band of acid characteristic. The WD50 and LD50 values found in the bioassays were 0,13% and 0,14% (w/w), respectively for the larvae. EvV deleterious effects were related to the binding to chitin structures presented in peritrophic membrane and gut epithelial cells, associated with its low digestibility in C. capitata digestive tract. The results described herein are the first demonstration of the larvicidal effects of plant protein on C. capitata larvae. EvV may be part of the pest management programs, in the toxic bait composition, or an alternative in plant improvement program

Efeito inseticida de vicilinas isoladas de sementes de erythrina velutina em condições de semi-campo para moscas das frutas (ceratitis capitata)

Chitin-binding vicilins from legume seeds (Erythrina velutina. Canavalia ensiformes and Phaseolus vulgares) were isolated by ammonium sulfate followed by affinity chromatography on a chitin column. Effect of these vicilins on female adults of Ceratitis capitata was examined by bioassay and in a semi-field assay model. Mechanism of action of the vicilins was determined by in vivo digestibility and chitin affinity. Among the tested vicilins, E. velutina when added to diet caused strong effect on mortality at 10% dose. This insecticidal property was tested in a semi-field assay which showed the same effect observed in laboratory conditions, where doses of 10% and 15% were lethal to female adults of C. capitata. These deleterious effects were not only associated to the binding to chitin structures present in peritrophic membrane, but principally to its low digestibility in the C. capitata digestive tract. This fact was confirmed because chiting binding proteins as WGA and the other tested vicilins were not toxic to female adults of C. capitata due susceptibility of these proteins to digestive enzymes of the insects. By other side EvV was more resistant to digestive enzymes, causing deleterious effects on female adults of C. capitata. These results showed that EvV may be part of the pest management programs or an alternative in plant improvement program in the population control of this fruticulture pest

Avaliação das atividades anti-inflamatória, anticoagulante e antiproliferativa do inibidor de quimotripsina das sementes de erythrina velutina (EvCI)

Studies indicate that several components were isolated from medicinal plants, which have antibacterial, antifungal, antitumor and anti-inflammatory properties. Sepsis is characterized by a systemic inflammation which leads to the production of inflammatory mediators exacerbated by excessive activation of inflammatory cells and disseminated intravascular coagulation (DIC), in which the human neutrophil elastase plays an important role in its pathogenesis. Several epidemiological studies suggest that components of plants, especially legumes, can play a beneficial role in reducing the incidence of different cancers. A chymotrypsin inhibitor of Kunitz (Varela, 2010) was purified from seeds of Erythrina velutina (Mulungu) by fractionation with ammonium sulfate, affinity chromatography on Trypsin-Sepharose, Chymotrypsin-Sepharose and ion exchange chromatography on Resource Q 1 ml (GE Healthcare) in system FPLC / AKTA. The inhibitor, called EvCI, had a molecular mass of 17 kDa determined by SDS-PAGE. The purified protein was able to inhibit human neutrophil elastase (HNE), with an IC50 of 3.12 nM. The EvCI was able to inhibit both pathways of HNE release stimulated by PAF and fMLP (75.6% and 65% respectively). The inhibitor also inhibited leukocyte migration in septic mice about 87% and prolonged the time of coagulation and inhibition factor Xa. EvCI showed neither hemolytic activity nor cytotoxicity. EvCI showed a selective antiproliferative effect to HepG2 cell lines with IC50 of 0.5 micrograms per milliliter. These results suggest EvCI as a molecule antagonist of PAF / fMLP and a potential use in fighting inflammation related disorders, disseminated intravascular coagulation (DIC) and cancer

Clonagem e expressão do gene que codifica o inibidor de quimotripsina de Erythrina velutina WILLD. - caracterização e avaliação de seu potencial farmacológico

Proteinases are enzymes distributed widely founded in several organisms and perform many different functions, from maintaining homeostasis to the worsening of some diseases such as cancer, autoimmune diseases and infections. The proteins responsible of controlling the action of these enzymes are the inhibitors, that are classified based on their target proteases and are founded since simple organisms, such as bacteria, to higher organisms, such as larger plants and mammals. Plant proteinase inhibitors act by reducing or inactivating the activity of target proteases, thus, these proteins have been studied as potential tools in the treatment of diseases related to protease activities. In this context, an inhibitor of chymotrypsin from Erythrina velutina, called EvCI was previously purified and it was observed that this protein plays in vitro anticoagulant activity and anti-inflammatory activity in in vivo model. Aiming to reduce the environmental impact caused by the purification EvCI in high amounts and to facilitate the process of obtaining this protein, the recombinant chymotrypsin inhibitor from Eryhrina velutina was produced after cloning and expression in Escherichia coli. The bacteria were grown in LB medium and after induction of the expression this material was subjected to procedures for cell lysis and the product was applied on Nickel-affinity column. The proteins adsorbed were digested by thrombin and applied on Chymotrypsin-Sepharose affinity column, obtaining the purified inhibitor, named recEvCI. After electrophoresis, the recombinant inhibitor showed an approximately molecular mass of 17 kDa, and reduced the chymotrypsin and elastase activities in vitro. The recombinant inhibitor was sequenced and was found similar amino acids residues when compared to other inhibitors deposited in the database, with some modifications. recEvCI showed high stability under pH variations and reducing conditions, maintaining its activity around 80%. This protein increased the blood coagulation time in vitro by acting on the intrinsic pathway and did not show cytotoxicity against strains of mouse 3T3 fibroblasts and RAW 264.7 macrophages. recEvCI showed microbicide activity related to release of nitric oxide and consequently the activation of macrophages, futhermore having proinflammatory effects assessed by increased release of TNF-α. These results indicate that recEvCI can be biotechnologically used as a new tool in the control of coagulation-related diseases as well as can be an activating agent of the immune system in immunosuppressed individuals