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.

Flavonoids from leaves of Derris urucu: assessment of potential effects on seed germination and development of weeds

Em estudos anteriores descrevemos o isolamento de nove substâncias, a partir das folhas de Derris urucu, uma espécie encontrada amplamente na floresta Amazônica, as quais foram identificadas como cinco estilbenos e quatro diidroflavonóis. Neste trabalho, três desses diidroflavonóis [urucuol A (1), urucuol B (2) e isotirumalina (3)] foram avaliados para identificar seus potenciais como aleloquímicos. Estamos relatando também, o isolamento e a determinação estrutural de um novo flavonóide [5,3′-diidroxi-4′-metoxi-(7,6:5″,6″)-2″,2″-dimetilpiranoflavanona (4)]. Investigamos os efeitos dos diidroflavonóis 1-3 sobre a germinação de sementes e desenvolvimento da radícula e do hipocótilo da planta daninha Mimosa pudica, usando soluções a 150 mg.L^–1. Urucuol B, isoladamente, foi quem apresentou o maior potencial para inibir a germinação de sementes (26%), por sua vez, isotirulamina exibiu maior capacidade para reduzir o desenvolvimento do hipocótilo (25%), porém nenhuma das três substâncias mostrou potencial para inibir o desenvolvimento da radícula. Quando combinadas aos pares, as substâncias mostraram sinergismo ao desenvolvimento da radícula e do hipocótilo e efeitos, na germinação de sementes, que poderiam ser atribuídos a antagonismo. Quando testadas separadamente, as substâncias apresentaram maior tendência para inibir a germinação de sementes, enquanto que, quando testadas aos pares, observou-se aumento no efeito de inibição do desenvolvimento da planta daninha.

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.

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.

Caracterização citomorfológica, cultural, molecular e patogênica de Rhizoctonia solani Kühn associado a soja no Brasil

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

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.

Influência da luz e temperatura em cavidades e canais secretores em plântulas de Copaifera langsdorffii Desf. (Leguminosae-Caesalpinioideae): estudo anatômico e ultraestrutural

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Botânica) - IBB

Efeito do estresse hídrico e salino na germinação e vigor de sementes de maxixe

The objective of this work was to evaluate the germination and vigor of two lots of gherkin seeds in different osmotic potentials using polyethylene glycol (PEG 6000) and sodium chloride (NaCl). Seeds of the 'North' cultivar were sown in germitest paper moistened in solutions of polyethylene glycol and sodium chloride in osmotic potentials of 0, -0.3, -0.6 and -0.9MPa. The experimental design was completely randomized in a factorial 2x4 design (solutions x osmotic potential), with four replications. Seed vigor was evaluated by the germination test, first germination count, length and dry weight of root and hypocotyl. It is concluded that the reduction in osmotic potential from -0.3MPa induced by PEG 6000 and NaCl reduces the germination and vigor of gherkin's seeds. The osmotic stress induced by PEG 6000 produced more severe effects than saline in physiological quality of gherkin's seeds.

Biodegradation and Phytotoxicity of Biodiesel, Diesel, and Petroleum in Soil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Does disturbance affect bud bank size and belowground structures diversity in Brazilian subtropical grasslands?

Brazilian Campos grasslands are ecosystems under high frequency of disturbance by grazing and fires. Absence of such disturbances may lead to shrub encroachment and loss of plant diversity. Vegetation regeneration after disturbance in these grasslands occurs mostly by resprouting from belowground structures. We analyzed the importance of bud bank and belowground bud bearing organs in Campos grasslands. We hypothesize that the longer the intervals between disturbances are, the smaller the size of the bud bank is. Additionally, diversity and frequency of belowground organs should also decrease in areas without disturbance for many years. We sampled 20 soil cores from areas under different types of disturbance: grazed, exclusion from disturbance for two, six, 15 and 30 years. Belowground biomass was sorted for different growth forms and types of bud bearing organs. We found a decrease in bud bank size with longer disturbance intervals. Forbs showed the most drastic decrease in bud bank size in the absence of disturbance, which indicates that they are very sensitive to changes in disturbance regimes. Xylopodia (woody gemmiferous belowground organs with hypocotyl-root origin) were typical for areas under influence of recurrent fires. The diversity of belowground bud bearing structures decreased in the absence of disturbance. Longer intervals between disturbance events, resulting in decrease of bud bank size and heterogeneity of belowground organs may lead to the decline and even disappearance of species that relay on resprouting from the bud bank upon disturbance. (C) 2014 Elsevier GmbH. All rights reserved.

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.

Estudo da interação entre a via genética do microRNA156/squamosa promoter-binding protein-like e brassinosteróides durante o desenvolvimento de Arabidopsis thaliana

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Genética) - IBB