INFLUENCE OF ALTITUDE, AGE AND DIAMETER ON YIELD AND ALPHA-BISABOLOL CONTENT OF CANDEIA TREES (Eremanthus erythropappus)

The heartwood of candeia tree is a source of essential oil rich in alpha-bisabolol, a substance widely used in the cosmetic and pharmaceutical industry. Bearing in mind the economic importance of alpha-bisabolol, this work aimed to evaluate the influence of tree age on the yield and content of alpha-bisabolol present in essential oil from candeia, considering two distinct reliefs and three diameter classes, in Aiuruoca region, south Minas Gerais state. The two distinct reliefs correspond respectively to one section of the stand growing at 1,000m of altitude (Area 1) and another section growing at 1,100m of altitude (Area 2). In each section, 15 trees were felled from among 3 different diameter classes. Discs were removed from the base of each tree to estimate their age by doing growth ring count. Soil samples were taken and Subjected to physical and chemical analysis. The logs were reduced into chips and random samples were taken for distillation to extract essential oil. The method used was steam distillation at a pressure of 2 kgf/cm(2)/2.5 h. The chemical analysis was performed in a gas chromatograph (GC) based on the alpha-bisabolol standard reference. The yield of essential oil from trees in Area I was higher than that from trees in Area 2, with the same pattern of influence for older trees. In Area 2, the alpha-bisabolol content was higher in younger trees. No differences were found between the relevant parameters in relation to diameter classes.

CRESCIMENTO E SOBREVIVÊNCIA DE ESPÉCIES ARBÓREAS EM DIFERENTES MODELOS DE PLANTIO NA RECUPERAÇÃO DE ÁREA DEGRADADA POR DISPOSIÇÃO DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS1

Objetivou-se, neste trabalho, avaliar o desenvolvimento silvicultural e a sobrevivência das espécies em diferentes modelos de plantio de mudas para recuperação da área do lixão de Inconfidentes – Sul de Minas Gerais/Brasil, a qual se encontra com deficiência de vegetação, o que proporciona impactos visual e ambiental, com o intuito de indicar diferentes espécies vegetais que possam ser ideais para serem utilizadas na requalificação dos lixões. O experimento foi instalado no delineamento estatístico inteiramente casualizado com quatro modelos de plantio envolvendo mudas de 11 espécies arbóreas nativas e da gramínea Chrysopogon zizanioides (M1- Leguminosas; M2- Leguminosas + Chrysopogon zizanioides; M3- nativas e M4- Eremanthus erytropappus e Nectandra lanceolata) e três repetições. As parcelas de 3 x 5 m de cada tratamento foram compostas por 15 mudas arbóreas, sendo acrescidas em cada modelo de plantio M2 oito mudas da gramínea Vetiver (C. Zizanioides). Foram avaliados ao longo de 20 meses a altura das plantas, o diâmetro do caule ao nível do solo, a área de copa e a sobrevivência, em intervalos de 30 dias. Os dados do crescimento silvicultural e sobrevivência entre os tratamentos e entre as espécies foram submetidos à análise de variância e as médias, comparadas pelo teste de Scott Knott a 5% de probabilidade. A partir da análise dos resultados da recuperação da área do desativado Lixão de Inconfidentes – Sul de Minas Gerais/Brasil, conclui-se que o modelo de plantio M2 e as espécies Bauhinia forficata, Eritrina falcata, Senna multijuga, Schizolobium parahyba e Schinus terebinthifoliussão as mais indicadas para recuperação da área.

Sesquiterpenes Lactones and Flavonoids from Eremanthus argenteus (Asteraceae)

Two new sesquiterpene lactones 8 alpha-(2`,3`-dihydroxy-2`-methylbutanoyl)-15-desoxygoyazensolide and 16 alpha-(1`,2`-dihydroxy-1`-methylpropyl)-eremantholide have been identified as constituents of Eremanthus argenteus aerial parts. In addition, two known sesquiterpene lactones and three flavonoids were isolated. Their structures were established on the basis of spectroscopic and spectrometric data.

Senescent stem-galls in trees of Eremanthus erythropappus as a resource for arboreal ants

Senescent stem-galls in trees of Eremanthus erythropappus as a resource for arboreal ants. Members of the dipteran families Tephritidae and Cecidomyiidae are inducers of stem-galls in Eremanthus erythropappus (DC.) MacLeish (Asteraceae), a tree common in the state of Minas Gerais, Brazil. When senescent, these galls become available to other organisms, such as ants. The present study describes a community of ants having benefitted from this process of ecosystem-engineering. The colonies in question inhabit the senescent stem-galls of trees of E. erythropappus and were examined in view of answering the following questions: i) whether the presence of stem-galls had any bearing on the richness, composition, or size of the ant colonies therein; and ii) whether the ants displayed any preferences regarding the shape and/or size of the galls. The study was conducted in populations of E. erythropappus trees near the city of Ouro Preto, MG. A total of 227 galls were collected, 14% of which were occupied by ants, belonging to eight different species. Half of the species occupied galls of both morphotypes (fusiform and globular), although we observed a marked preference for larger, globular shapes. Overall, our results showed the galls to be an effective and abundant resource, helping to maintain the diversity of the ants in the canopy. We also observed the occurrence of outstations and polydomic nests, although an in-depth examination of the influence of galls on this type of structuring has not been investigated.

Seasonal variation of the major secondary metabolites present in the extract of Eremanthus mattogrossensis Less (Asteraceae: Vernonieae) leaves

The species Eremanthus mattogrossensis, known as "veludo do cerrado" (cerrado velvet), is native to the Brazilian Cerrado. Because the amount of metabolites present in plants may be influenced by biological and environmental factors, here we conducted an HPLC-DAD-MS/MS investigation of the metabolite concentrations found in the MeOH/H2O extract of the leaves of this species. The main compounds were identified and quantified, and the metabolites were grouped by chemical class (caffeoylquinic acids, flavonoids, and sesquiterpene lactone). Statistical analysis indicated a straight correlation between the quantity of metabolites and seasonality, suggesting that environmental properties elicit important metabolic responses.

Towards new botanical pesticides: the toxic effect of Eremanthus goyazensis (Asteraceae) leaves essential oil against Brevipalpus phoenicis (Acari: Tenuipalpidae)

This work reports the chemical characterization of Eremanthusgoyzensis essential oil and its toxic effect over Brevipalpus phoenicis. The essential oil displayed a major composition of sesquiterpenes (61.87%) including trans-caryophillene (26.81%) and germacrene-D (13.31%). The fumigation test indicated a promising bioactivity over adult B. phoenicis individuals at 24 h (2.03 µL/L of air) and 48 h (1.08 µL/L of air) of exposition. A brief discussion of essential oils composition and their singular role on the toxic effect over B. phoenicis is provided here. Our results may contribute to a new and profitable use of a species of Brazilian flora on agribusiness.

Variações genéticas na qualidade do sistema radicular de mudas de candeia (Eremanthus erythropappus (DC.) MacLeish)

Com o objetivo de estimar os parâmetros genéticos relativos às qualidades do sistema radicular de candeia, foram utilizadas mudas provenientes de 24 progênies de polinização livre do Parque Estadual Quedas do Rio Bonito em Lavras, MG. Dois meses após a germinação, as imagens das raízes de nove mudas de cada progênie, distribuídas em três classes de tamanho (grande, maiores mudas dentro de cada progênie, médio, mudas médias dentro da progênie e pequeno, mudas em torno de 5 cm), foram obtidas por scanner óptico. Posteriormente, as mesmas raízes foram coradas com corante azul de astra 0,1%, durante 15 min, e novamente analisadas. As leituras indicaram diferenças significativas entre material não-corado e corado, enfatizando o seu uso. Na análise de variância, houve diferenças significativas entre as progênies e entre os tamanhos analisados quanto aos caracteres de raízes: comprimento total, área da superfície, diâmetro médio e número de raízes finas. Os ganhos genéticos esperados com a seleção evidenciaram que esses caracteres devem ser estudados nas mudas grandes, pois apresentam os maiores valores esperados.

Caracterização fitossociológica em áreas de ocorrência natural de candeia (Eremanthus erythropappus (D.C.) MacLeish)

A candeia vem sendo submetida a uma exploração desordenada, devido ao seu elevado potencial econômico. A solução para o controle da exploração de forma desordenada é o desenvolvimento e a execução de planos de manejo florestal, sendo, o conhecimento da estrutura de Eremanthus erythropappus (candeia), tanto na forma específica quanto na forma florestal, de fundamental importância para o desenvolvimento de um manejo adequado. Os objetivos deste trabalho foram estudar a estrutura de E. erythropappus, em diferentes ambientes, e caracterizar os parâmetros das estruturas horizontal, vertical e interna e as distribuições de diâmetro, área basal e volume da espécie. Foram utilizados dados de cinco áreas: as áreas 1, 2 e 3, maciços de candeia na forma específica; área 4, ocorrência rara de candeia; e área 5, ocorrência de candeia na forma florestal. Foram amostradas cinco parcelas de 400 m² distribuídas sistematicamente em cada área. Após as análises, verificou-se que com o decorrer do tempo, cresce a população de outras espécies e decresce a população de candeia. A área 1 apresentou maiores valores de densidade absoluta, enquanto os melhores indivíduos de candeia, tanto em tamanho quanto em qualidade de fuste, ocorreram na área 5. Os indivíduos arbóreos das áreas estudas foram agrupados em dois estratos de altura total, porém os limites dos estratos verticais diferiram de uma área para outra. A distribuição da densidade (n ha-1) por classe de diâmetro para a comunidade arbórea e considerando apenas os indivíduos de candeia não diferiu significativamente pelo teste de Qui-quadrado.

Variation between three Eremanthus (Asteraceae) species in their ability to form a seed bank

Knowledge on seed bank function is fundamental for understanding the species regeneration patterns. This investigation was carried out to compare the ability of Eremanthus elaeagnus (Mart. ex DC.) Schultz-Bip, E. glomerulatus Less., and E. incanus (Less.) Less. to form a soil seed bank. Seeds (aquenes) of each of these three species were collected, stored in the laboratory and subsequently buried in the same area where they were collected, inside nylon bags. The bags were collected monthly or bimonthly for germination tests under continuous light and also in darkness at 20 °C (E. elaeagnus e E. glomerulatus) and at 25 °C (E. incanus). After 12 months, a further series of tests compared the germination of achenes that had been buried in soil and compared with those stored in the laboratory at 15, 20, 25, 30, 35, and 40 °C. After three months of burial, the seeds of E. elaeagnus and E. glomerulatus failed to germinate, whereas the seeds of E. incanus, even after burial for 18 months, retained germination percentage of between 1% and 30%. After one year stored in laboratory, the seeds of E. glomerulatus were no longer viable and seeds of E. elaeagnus e E. incanus had a germination percentage below that of newly collected seeds. The results showed that E. elaeagnus and E. glomerulatus do not form seed banks while E. incanus may form a small and persistent soil seed bank.

Qualidade física e fisiológica de sementes de Eremanthus erythropappus (DC.) Mac. Leish

Este trabalho teve como objetivo identificar e sugerir métodos para avaliação da qualidade física e fisiológica de sementes de candeia (Eremanthus erythropappus). As sementes utilizadas foram colhidas nos anos de 2001 e 2002, respectivamente nos municípios de Carrancas e Lavras, no estado de Minas Gerais. As sementes foram secas, limpas e guardadas em sacos semipermeáveis, em câmara fria a 5ºC e 60% de umidade relativa até o início dos experimentos. Para facilitar a identificação de sementes vazias foi desenvolvido protocolo com a utilização de raios-x, combinando potência de radiação (Kv) e tempo de exposição das sementes à radiação (segundos). Para a eliminação das sementes vazias foi realizado experimento utilizando soprador de sementes, tipo South Dakota, combinando as aberturas do aparelho e tempo. Para os testes de germinação, as sementes foram passadas pelo soprador, lavadas em hipoclorito de sódio e colocadas para germinar sobre papel, em gerbox. O primeiro experimento avaliou temperaturas de germinação e foi realizado em mesa termogradiente, o segundo experimento testou sensibilidade à luz e alternância de temperatura e foi conduzida em germinadores tipo Mangelsdorfii. Foram determinadas curvas de embebição, nas condições de 30ºC, 20-30ºC/10 horas de luz e 30-20ºC/10 horas de luz. O protocolo para avaliação radiológica que melhor permitiu a visualização das estruturas internas da semente foi 30Kv por 45 segundos. A separação das sementes pelo soprador na abertura 6,0 e tempo de 30 segundos permitiu elevar de 14,75 para 93,37%, o número de sementes com embrião. Os resultados mostraram que as sementes não apresentam dormência e que, quando eliminadas as sementes vazias, a porcentagem de germinação foi alta. As sementes atingiram a máxima porcentagem de germinação aos 14 dias de embebição e a melhor condição para germinação foi alternância de temperatura de 20-30ºC/10 horas de luz. Os estudos revelaram ainda que a germinação de sementes desta espécie pode ocorrer na ausência de luz.

Estudos morfo-anatômicos, bioquímicos e fisiológicos durante a germinação de sementes de candeia (Eremanthus erythropappus) (DC.) MacLeish

O objetivo deste trabalho foi realizar um estudo morfo-anatômico, bioquímico e fisiológico em sementes de Eremanthus erythropappus (DC.) MacLeish (candeia) durante a germinação. As sementes possuem tegumento de coloração marrom clara e apresentam saliências. O endosperma é bastante reduzido apresentando duas a três camadas de células em torno do embrião. O embrião compõe a maior parte da semente. A condição mais adequada para a germinação das sementes foi fotoperíodo de 14h associado à temperatura alternada de 20-30ºC. Nestas condições, o início da germinação ocorreu após 48h de embebição e a germinação máxima (96%) foi obtida no oitavo dia. As sementes absorveram água segundo um padrão trifásico, sendo a primeira fase rápida e com aumento de massa fresca da semente em 95%. As primeiras modificações morfológicas no tegumento ocorreram após o primeiro dia de embebição. O surgimento de rupturas no tegumento e o crescimento visível da raiz primária coincidiram com a retomada do aumento na massa fresca da semente, marcando o início da fase III de embebição. Observou-se atividade da enzima endo-β-mananase após 12h de embebição, porém, aumento nessa atividade foi observado a partir do quarto dia de embebição, coincidindo com o percentual de 50% de germinação das sementes. Assim, conclui-se que mudanças morfo-anatômicas, bioquímicas e fisiológicas ocorreram durante a embebição e se acentuaram com a germinação das sementes e crescimento da raiz primária.

Towards new botanical pesticides: the toxic effect of Eremanthus goyazensis (Asteraceae) leaves essential oil against Brevipalpus phoenicis (Acari: Tenuipalpidae)

This work reports the chemical characterization of Eremanthusgoyzensis essential oil and its toxic effect over Brevipalpus phoenicis. The essential oil displayed a major composition of sesquiterpenes (61.87%) including trans-caryophillene (26.81%) and germacrene-D (13.31%). The fumigation test indicated a promising bioactivity over adult B. phoenicis individuals at 24 h (2.03 µL/L of air) and 48 h (1.08 µL/L of air) of exposition. A brief discussion of essential oils composition and their singular role on the toxic effect over B. phoenicis is provided here. Our results may contribute to a new and profitable use of a species of Brazilian flora on agribusiness.

Quantitative HPLC analysis of sesquiterpene lactones and determination of chemotypes in Eremanthus seidelii MacLeish & Schumacher (Asteraceae)

Eremanthus seidelii MacLeish & Schumacher has a restricted occurrence to the Brazilian cerrado surrounding the Furnas (MG) reservoir, in environments that have been seriously damaged by human activity. The present phytochemical investigation reveals that the sesquiterpene lactones (SL) 4β,5-dihydro-2′,3′-dihydroxy-15-desoxy-goyazensolide (1) and 4β,5-dihydro-1′,2′-epoxy-eremantholide-C (2) are the major secondary metabolites in E. seidelii leaves, and an HPLC method was developed for their quantitative analysis. HPLC analysis showed no significant seasonal variation in the concentrations of both SL. No qualitative differences were found in the SL patterns of all individuals sampled. However, there is a different SL quantitative pattern among the plants analyzed, pointing to the existence of three quantitative chemotypes of this species, with differences possibly originating from the activity of the enzymes that cyclize the goyazensolide type SL (1) to a eremantholide type SL (2). ©2005 Sociedade Brasileira de Química.

Improvement to the physical quality and imbibition pattern in seeds of candeia (Eremanthus incanus (Less.) Less.)

The objective of this work was to develop a methodology for seed processing and X-ray analysis and to study imbibition pattern in seeds of candeia (Eremanthus incanus). Seeds were gathered in 2001 and 2002 in Morro do Pilar and Lavras respectively, processed and stored in a cold chamber (5ºC/60%RH) until the start of experiments. In order to identify unfilled seeds, a protocol was developed for X-ray use combining radiation energy (Kv) and exposure time (seconds). For elimination of unfilled seeds, an experiment was conducted using a South Dakota seed blower whereby different opening settings and ventilation times were combined. Original seed lots and categorized lots following radiograph viewing were tested by germination tests, with seeds being cleansed in sodium hypochlorite and scattered over blotting paper in 'gerboxes' and then taken to germinators with alternating temperatures of 20º-30ºC and 10 hours of light, for up to 15 days. Imbibition curves were determined under the conditions 30ºC, 20º-30ºC/10 hours of light and 30º-20ºC/10 hours of light. The X-ray protocol that best allowed viewing of internal seed structures was 30Kv for 45 seconds. Seed separation using the blower setting at a 3.0 opening for 30 seconds raised the number of embryonic seeds to values exceeding 99%, also raising the germination rates as a consequence. The imbibition pattern is three-phased and the germination process is completed in 72 hours. Under alternate temperatures, primary root growth is favored.

Pollen morphology of the genus Eremanthus Less. (Vernonieae, Asteraceae)

(Pollen morphology of the genus Eremanthus Less. (Vernonieae, Asteraceae)). In order to evaluate the significance of the pollen morphology for generic and infrageneric taxonomy of the genus Eremanthus (Vernonieae, Asteraceae), and to provide additional data for its phylogenetic reconstruction, the pollen of 20 of the 23 species of the genus was examined using light and scanning electron microscopy. Acetolysed pollen grains were measured, described, and illustrated using light microscopy, while non-acetolysed pollen grains were analyzed using scanning electron microscopy. Pollen grains of these species are isopolar, oblate-spheroidal in most of the species, more rarely prolate spheroidal or suboblate, subtriangular amb, tricolporate and subechinolophate. The variation among quantitative characters does not correlate with the macromorphological subdivision of the genus or with the generic or specific limits.