Atividade alelopática de chalcona sintética, de seus precursores e de cetonas e aldeídos relacionados

Vários metabólitos produzidos por plantas apresentam atividade herbicida. Essa característica tem levado à possibilidade de utilizar essas substâncias como herbicidas mais integrados às atuais exigências da sociedade. Entretanto, a obtenção dessas moléculas apresenta várias limitações, sendo, dessa forma, a síntese uma alternativa. Este trabalho teve por objetivo determinar as variações na atividade alelopática da chalcona, 2,4'-dimetoxichalcona, em função dos precursores, ortoanisaldeído e 4-metoxiacetofenona, e de alterações nestes. Os bioensaios foram monitorados em condições controladas de 25 ºC e fotoperíodo de 12 horas. Como plantas-teste foram utilizadas as plantas daninhas malícia (Mimosa pudica) e mata-pasto (Senna obtusifolia). A atividade alelopática foi analisada em concentrações fixas de 100, 200 e 300 mg L^-1. A chalcona foi obtida via reação de condensação entre a 4-metoxiacetofenona e o ortoanisaldeído. Os resultados indicaram que a atividade alelopática está relacionada, em princípio, ao precursor A, 4-metoxiacetofenona. Mudanças nos precursores indicaram a possibilidade de aumentar a atividade alelopática, em especial no precursor A. Ausência do grupo CH₃O propiciou redução na atividade alelopática, indicando ser importante para a atividade. A presença de dois grupamentos OCH₃ no precursor da porção B da chalcona aumentou para 62% a atividade do aldeído. Esses resultados indicam que alterações de substâncias com atividades alelopáticas são uma possível via para enfrentar os problemas atrelados aos processos de isolamento e identificação de moléculas químicas com atividade alelopática, em espécies de plantas.

Potencial alelopático de duas neolignanas isoladas de folhas de Virola surinamensis (Myristicaceae)

Este trabalho teve por objetivos isolar, identificar e caracterizar a atividade alelopática de substâncias químicas presentes nas folhas de Virola surinamensis. O processo de isolamento e identificação das substâncias químicas envolveu o uso de solventes orgânicos e de Ressonância Magnética Nuclear (RMN ¹H, RMN ¹³C e RMN ¹³C-DEPT), espectro de COSY e de HETCOR. A avaliação da atividade alelopática foi realizada em bioensaios de germinação de sementes, em condições de 25 ºC de temperatura constante e fotoperíodo de 12 horas, e de desenvolvimento da radícula e do hipocótilo, com 25 ºC de temperatura constante e fotoperíodo de 24 horas, empregando-se concentrações variando de 1,0 a 8,0 mg L^-1. Como plantas receptoras, foram utilizadas as espécies daninhas Mimosa pudica, Senna obtusifolia e Senna occidentalis. Foram isoladas e identificadas duas neolignanas: a surinamensina e a virolina. A tendência geral observada nos resultados foi de aumento da intensidade dos efeitos alelopáticos inibitórios em função do aumento da concentração, com inibições máximas obtidas, sempre, na concentração de 8,0 mg L^-1. A surinamensina apresentou maior potencial para inibir a germinação e o desenvolvimento da radícula e do hipocótilo do que a virolina, independentemente da espécie receptora e do fator da planta analisado. Considerando-se as intensidades dos efeitos promovidos sobre os três fatores das plantas, o desenvolvimento da radícula e o do hipocótilo foram mais intensamente inibidos pelas duas substâncias do que a germinação das sementes. À exceção dos efeitos verificados sobre o desenvolvimento do hipocótilo, malícia foi a espécie de maior sensibilidade aos efeitos alelopáticos das duas neolignanas, enquanto mata-pasto foi aquela que evidenciou inibições de menor magnitude.

Análise comparativa dos efeitos alelopáticos das substâncias químicas titonina e titonina acetilada

Este trabalho teve por objetivo estabelecer as variações na atividade alelopática da substância química titonina, em função da acetilação de sua molécula. Bioensaios de germinação (25 ºC de temperatura constante e fotoperíodo de 12 horas) e de desenvolvimento da radícula e do hipocótilo (25 ºC de temperatura constante e fotoperíodo de 24 horas) foram desenvolvidos. Como planta receptora, utilizou-se a planta daninha Mimosa pudica (malícia). Análise de espectros RMN ¹H e ¹³C e técnicas de RMN bidimensionais foram realizadas na molécula acetilada. O processo de acetilação produziu a molécula 3'-acetil-7,4'-dimetoxiflavona, que diferiu da molécula original, identificada como 3'-hidroxi-7,4'-dimetoxiflavona. A estrutura da titonina-Ac foi confirmada pelos espectros de RMN ¹H, ¹³C, DEPT, COSY e HETCOR. A titonina foi acetilada com anidrido acético em piridina. A análise comparativa da atividade alelopática das duas substâncias revelou que titonina-Ac apresentou maior potencial para inibir tanto a germinação das sementes como o desenvolvimento da radícula e do hipocótilo da planta daninha malícia. A intensidade dos efeitos alelopáticos das duas substâncias esteve positivamente associada à concentração. O conjunto das informações obtidas permite sugerir a possibilidade de se aumentar a atividade alelopática de uma substância química sem comprometer suas peculiaridades biológicas desejáveis à natureza e aos interesses da sociedade.

Prospecção de moléculas químicas com propriedades alelopáticas em Acacia mangium (Willd.)

Muito se tem estudado sobre o potencial que algumas plantas têm de inibir o desenvolvimento de outras plantas. Em busca de alternativas para reduzir a dependência de herbicidas sintéticos, diminuindo os danos ambientais e prejuízos à saúde humana e procurando alternativas à resistência aos herbicidas do mercado, os compostos naturais oferecem excelentes perspectivas. Este trabalho isola, identifica as estruturas e caracteriza a atividade alelopática de duas substâncias químicas produzidas pela espécie Acacia mangium. Para isso, procede-se com solução hidroalcoólica (7:3) extração exaustiva das folhas secas caídas, folhas verdes, raízes e sementes dessa espécie, passando-se pela recuperação do etanol (evaporador rotativo) e liofilização dos extratos para a desidratação e obtenção do extrato bruto hidroalcoólico (EBHA). Para identificar qual parte da planta possui maior potencial alelopático, é preparado um bioensaio com a utilização de solução hidroalcoólica (7:1) de cada EBHA em concentração de 1%. É determinado o potencial inibitório sobre a germinação, desenvolvimento do hipocótilo e desenvolvimento da radícula das sementes das plantas daninhas malícia (Mimosa pudica), mata-pasto (Senna alata) e puerária (Pueraria phaseoloides). 10 g do EBHA das folhas caídas são submetidas à CCVU para separação das substâncias, a partir do qual são obtidas quatro reuniões de substâncias semelhantes. Três delas são refracionadas em colunas menores (R1’, R2- R3’, R4’) e da coluna R1’ são isoladas as substâncias Lupenona e Lupeol. Nos bioensaios com os extratos, o das folhas secas apresenta as inibições mais acentuadas, notadamente sobre a germinação (99%). Nesta característica, mata-pasto é a espécie de menor sensibilidade, com inibições abaixo de 12%. São realizados bioensaios com as substâncias isoladas e em par (solubilizadas em clorofórmio), na concentração de 140 ppm, sobre as sementes de Mimosa pudica e Senna obtusifolia. Para a germinação das sementes, as substâncias em todos os tratamentos não evidenciam qualquer efeito. Para o desenvolvimento da radícula, ambas as substâncias, isoladamente, promovem inibições em torno de 40% sobre duas espécies de plantas daninhas, enquanto que em par, observa-se que há antagonismo entre as substâncias, já que os resultados são inferiores, ficando ao redor de 30%. Com relação ao crescimento do hipocótilo a inibição em todos os tratamentos fica em torno de 15% e não há diferença significativa entre os resultados. É testado também o efeito do pH (3,0 e 9,0) na atividade alelopática das substâncias, isoladas e em par, sobre a germinação das sementes de malícia e observa-se que há interação para os fatores pH e germinação, havendo maior atividade inibitória da lupenona em condições ácidas e do lupeol em condições alcalinas. Não há efeito aditivo ou negativo quando da associação das substâncias. É realizada também análise por HPLC nos extratos brutos hidroalcoólicos de três partes da planta Acacia mangium para a detecção dos flavonóides catequina e epicatequina (substâncias com comprovado efeito alelopático), sendo que a epicatequina é a substância com absorção para os espetros selecionados, mostrando que esta substância pode ter contribuído para os resultados expressivos observados nos primeiros bioensaios com os extratos brutos das partes das plantas.

Substâncias químicas com atividades alelopáticas presentes nas folhas de Parkia pendula (Leguminosae)

Os objetivos deste trabalho foram isolar, identificar e caracterizar a atividade alelopática de substâncias químicas produzidas por Parkia pendula. Os efeitos alelopáticos foram avaliados sobre a germinação de sementes e o desenvolvimento da radícula das plantas daninhas malícia (Mimosa pudica) e mata-pasto (Senna obtusifolia). O processo de isolamento das substâncias envolveu a extração com solvente em ordem crescente de polaridade, e a elucidação estrutural foi realizada via Ressonância Magnética Nuclear, espectro de COSY e de HETCOR. Os bioensaios foram desenvolvidos em condições controladas de 25 ºC de temperatura e fotoperíodo de 12 (germinação) e 24 horas (desenvolvimento da radícula). Foram isolados e identificados nas folhas da P. pendula os seguintes aleloquímicos: ácido 3,4,5-trimetoxibenzóico (S1), ácido 3,4-dimetoxibenzóico (S2) e o Blumenol A (S3). Comparativamente, S1 e S2 apresentaram maior atividade alelopática. Os efeitos promovidos sobre o desenvolvimento da radícula foram de maior magnitude do que aqueles verificados sobre a germinação das sementes. As substâncias isoladas mostraram baixo potencial inibitório da germinação das sementes, especialmente as sementes de mata-pasto. Os efeitos alelopáticos inibitórios estiveram positivamente associados à concentração das substâncias, embora em alguns casos esses efeitos não tenham correspondido às diferenças estatísticas.

Atividade alelopática em folhas de Tachigali myrmecophyla (Leg. - Pap.)

O uso de espécies florestais com atividade alelopática pode assegurar aos sistemas agroflorestais maior estabilidade, notadamente em relação à redução das espécies de plantas daninhas. Os objetivos deste trabalho foram isolar e identificar substâncias químicas produzidas pelo Tachigali myrmecophyla (tachi-preto) e caracterizar a atividade alelopática sobre a germinação de sementes e o crescimento de plântulas de duas espécies de plantas daninhas. Os bioensaios foram realizados em condições controladas de 25 ºC e fotoperíodos de 12 horas para germinação e de 25 ºC e fotoperíodo de 24 horas para o desenvolvimento de radícula e hipocótilo. Os extratos brutos e as frações foram analisados em concentração de 1,0 e 0,5%, e a substância, em concentrações de 5, 10, 15 e 20 mg L^-1. O processo de isolamento permitiu a identificação da substância química 4,5-diidroblumenol A. Essa substância evidenciou atividade alelopática, cujos efeitos variaram em função da concentração, da espécie de planta daninha e do parâmetro da planta analisado. A intensidade dos efeitos alelopáticos esteve positivamente associada à concentração, com os efeitos mais intensos observados na concentração de 20 mg L^-1. Independentemente do parâmetro analisado, os efeitos foram de maior magnitude na planta malícia. Comparativamente, o desenvolvimento da radícula se mostrou mais sensível aos efeitos da substância que o desenvolvimento do hipocótilo e a germinação das sementes.

Atividade alelopática de substâncias químicas isoladas da Acacia mangium e suas variações em função do PH

Os objetivos deste trabalho foram isolar, identificar e caracterizar a atividade alelopática de substâncias químicas produzidas por Acacia mangium, além de determinar as variações na atividade das substâncias em função da variação do pH da solução. A atividade alelopática foi avaliada em bioensaios de germinação (25 ºC de temperatura e fotoperíodo de 12 horas) e crescimento de radícula e hipocótilo (25 ºC de temperatura e fotoperíodo de 24 horas) das plantas daninhas malícia (Mimosa pudica) e mata-pasto (Senna obtusifolia). Avaliou-se a interferência do pH (3,0 e 9,0) da solução na atividade alelopática das substâncias sobre a germinação das sementes da espécie malícia. Os triterpenoides lupenona (3-oxolup-20(29)-eno) e lupeol (3β-hidroxilup-20(29)-eno), obtidos das folhas caídas da planta doadora, isolados e em par, evidenciaram baixo efeito alelopático inibitório da germinação de sementes e do crescimento do hipocótilo, especialmente do primeiro, cujos efeitos não ultrapassaram o valor de 2,0%. Os efeitos promovidos sobre o crescimento da radícula foram de maior magnitude, atingindo valores superiores a 40%, com destaque para as inibições promovidas pela substância lupenona. Isoladamente, as substâncias promoveram efeitos superiores aos efetivados pelas substâncias analisadas em pares, indicando a existência de antagonismo. O pH da solução influenciou a atividade alelopática das substâncias; para lupenona os efeitos foram mais intensos em pH ácido, enquanto para lupeol os melhores resultados foram verificados em condições alcalinas, mostrando que este fator é ponto importante a ser considerado em trabalhos de campo.

Aleloquímico produzido pela gramínea forrageira Brachiaria humidicola

Os métodos usuais de controle de plantas daninhas não atendem mais as atuais e futuras exigências da sociedade em relação à preservação dos recursos naturais e da qualidade de vida. Uma alternativa para essa questão seriam os metabólitos secundários produzidos pelas plantas, que apresentam pouco risco para o ambiente e para os interesses da sociedade. Os objetivos deste trabalho foram isolar, identificar e caracterizar a atividade alelopática de substâncias químicas produzidas pela gramínea forrageira Brachiaria humidicola. Analisaram-se os efeitos alelopáticos dos extratos, frações e substâncias isoladas sobre a germinação e o desenvolvimento da radícula das invasoras malícia, fedegoso e mata-pasto, em bioensaios monitorados em períodos de 10 dias, em condições de 25 ºC e fotoperíodo de 12 horas, para a germinação, e 24 horas, para o desenvolvimento da radícula. A partir do extrato hidrometanólico, foi isolado e identificado o ácido p-cumárico. Os efeitos alelopáticos estiveram positivamente relacionados à concentração do ácido, à espécie de planta daninha e à característica da espécie analisada. Comparativamente, fedegoso e malícia se mostraram mais sensíveis aos efeitos alelopáticos. A germinação e o desenvolvimento da radícula do mata-pasto não foram afetados pelo ácido p-cumárico nas concentrações de 1,0 a 8,0 mg L¹. O alongamento da radícula se mostrou mais sensível aos efeitos alelopáticos do ácido pcumárico do que a germinação das sementes.

Atividade alelopática de Copaifera langsdorffii DESF: abordagem fitoquímica e molecular

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Botânica) - IBB

Phytotoxicity of ethanolic extract of turnip leaves (raphanus sativus l.)

The study of allelopathic activity has been aim of research that evaluates mainly species used in green fertilization. Raphanus sativus L. stands out among these species, because it shows high capacity for nutrient recycling, specially nitrogen and phosphorus, what makes it an advantageous cover plant in crop rotation systems. Considering the exposed, the present study had as objective the evaluation of the allelopathic and phytotoxic potentials of different concentrations of the R. sativus leaves ethanolic extract by mean of seeds germination analyses and development of lettuce seedlings, evaluating the phytotoxicity by determination of the mitotic index of lettuce root cells, realizing the phytochemical profile and investigating the antioxidant activity. It was possible to verify that the R. sativus extract interferes in the germination index, decreasing the germinability (5 mg. mL(-1) = 9.84%; 10 mg. mL(-1) = 11.91% and 20 mg. mL(-1)= 57.51%). In the lettuce seedlings growth, the extract of this species affected the roots and hypocotyls growth. It was possible to observe phenols and total flavonoids in the extract for the concentration of 1000 mu g. mL(-1)(161mg and 83.57 mg, respectively). It was also observed, higher antioxidant activity for the concentration of 1000 mu g. mL(-1) (89.76%). In the phytotoxicity assay was observed a dose dependent effect in the mitotic index and in the cellular events during cellular division. In this study it was possible to conclude that this species has allelochemical compounds which are able to interfere directly on the stabilization and development of other species.

Investigação das atividades alelopática, fitotóxica e antioxidante de extratos e frações de Tridax procumbens L. (Asteraceae). e Ouratea spectabilis (mart. ex engl.) engl. (Ochnaceae)

Pós-graduação em Biociências - FCLAS

Avaliação do potencial citotóxico, moluscicida e alelopático dos extratos hidroetanólicos das folhas de Stryphnodendron obovatum Benth

Stryphnodendron obovatum Benth. known as barbatimão de folha miúda, is a typical tree of the Midwest and Southeast “Cerrado” regions of Brazil. Several secondary metabolites have been identified in its barks, including tannins, described on the literature as allelochemicals. Beholding to identify a possible allelopathic activity in S. obovatum leaves, we tested hydroethanolic EtOH:H2 O (70% and 50% v/v) extracts, in different concentrations, on the initial development of cucumber (Cucumis sativus L.). Among the results, we highlight the effect of the 50% hydroethanolic extract in inhibiting the formation of the main and the secondary roots and the stimulation of the hypocotyl growth in C. sativus by the 70% hydroethanolic extract, both in all concentrations tested. The cytotoxic activity, evaluated by bioassay toxicity on Artemia salina Leach., was negative for the tested extracts (LC50> 1000 mg.mL-1). Concomitantly, the molluscicidal activity, evaluated against snails of Biomphalaria glabrata Say, presented low acute toxicity of solutions of 70% hydroethanolic extract at concentrations of 128.9 mg.mL-1 and 172.8 mg.mL-1 and values above 250 mg.mL-1 to solutions of 50% hydroalcoholic extract, being therefore considered inactive for these. The results suggest the existence of allelochemicals in the extracts tested and they have low toxicity.

Phytotoxicity of Solanum aculeatissimum Jacq: leaves extract

The objective of this study was to evaluate the phytotoxicity of Solanum aculeatissimum Jacq. leaves ethanolic extract in seeds germination, development and fixation of Lactuca sativa seedlings. The same study also aimed to assess the mitotic index of lettuce roots meristematic cells, quantification of phenols and total flavonoids and triage by mean of phytochemical testing of the main secondary metabolites classes. Bioassays of germination, development of root and hypocotyl were carried out in Petri dishes using achenes of Lactuca sativa L. cv. 'Grand Rapids' (lettuce). Concomitantly, were evaluated the physico-chemical characteristics (pH, osmotic potential and electrical conductivity), mitotic index, quantification of total phenols and flavonoids and determination of phytochemical profile of the treatments extract. The results obtained in the bioassays demonstrate that the ethanol extract of S. aculeatissimuma presents phytotoxic potential in the development of lettuce seedlings, given that the concentration of 20 mg/ml showed greater inhibition (41% of germination). The extract contains significant amounts of antioxidants, total flavonoid and phenols, where the concentration 1000µg/mL showed higher values (86.50%). Furthermore, it was possible to observe the presence of compounds with allelopathic activity in the phytochemical screening test as coumarins, tannins, terpenes, flavonoids and alkaloids. Given the above it is clear that the ethanolic extract of S. aculeatissimum presents allelopathic substances with phytotoxic activity that can affect the germination and development of other plant species in their natural environment.

Síntese estereosseletiva da naftotectona

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2016.

Assessment Method for Leaf Litters Allelopathic Effect on Cyanobacteria

A new bioassay technique combining leaf disk and softagar over-layer methods was developed to investigate the allelopathic effect of deciduous leaf litters on the growth of cyanobacteria ( Microcystis aeruginosa Kütz.). Bioactive substances exuded from leaf disks caused inhibitory plaques on the agar plate containing cyanobacteria , and the rate of diffusion depended on the specific leaf disk area. Most of the leaf litters collected around reservoirs in Japan showed inhibitory activity to M. aeruginosa , with Rhus trichocarpa Miq., Quercus variabilis Blume and Mallotus japonicus (Thunb.) Muell. Arg. being the strongest among the 22 tested species.(PDF has 4 pages.)