CHARACTERIZATION OF MICROSATELLITE LOCI IN HIMATANTHUS DRASTICUS (APOCYNACEAE), A MEDICINAL PLANT FROM THE BRAZILIAN SAVANNA

Premise of the study: We developed a new set of microsatellite markers for studying the genome of the janaguba tree, Himatanthus drasticus (Mart.) Plumel, which is used in folk medicine in northeastern Brazil. These novel markers are being used to evaluate the effect of harvesting on the genetic structure and diversity of natural populations of this species. Methods and Results: Microsatellite loci were isolated from an enriched H. drasticus genomic library. Nine primer pairs successfully amplified polymorphic microsatellite regions, with an average of 8.5 alleles per locus. The average values of observed and expected heterozygosity were 0.456 and 0.601, respectively. Conclusions: The microsatellite markers described here are valuable tools for population genetics studies of H. drasticus. The majority of the primers also amplified sequences in the genome of another species of the same genus. This new set of markers may be useful in designing a genetic conservation strategy and a sustainable management plan for the species.

Contribution to the study of Himatanthus sucuuba: latex macromolecule, microelements and carbohydrates

The polymeric material in the latex of Himatanthus sucuuba (Spruce) Woodson was identified by spectroscopic methods as cis-polyisoprene (Mn = 192; Mw = 571; Mw/ Mn = 2.97). ICP-MS analysis of microelements in the aqueous phase showed the most abundant to be Ca (354 μg/g) and Mg (250 μg/g). Carbohydrate analysis of the aqueous phase by HPLC-PAD showed arabinose, glucose, xylose, rhamnose and galactose to be the predominant saccharides.

Germinação de sementes e sobrevivência de plântulas de Himatanthus sucuuba (Spruce) Wood. em resposta ao alagamento, nas várzeas da Amazônia Central

Himatanthus sucuuba é uma espécie que coloniza as várzeas na Amazônia Central. O objetivo desse trabalho foi estudar as estratégias de adaptação da planta ao alagamento prolongado dessas áreas. Para tanto, foram acompanhados a germinação das sementes e o desenvolvimento das plântulas, simulando as condições naturais de campo (seca e alagamento). A germinação foi realizada em dois substratos: areia+serragem (não-alagado), e em água (alagado). Durante 120 dias, as plântulas geradas foram submetidas a três tratamentos: controle (irrigação diária), submersão parcial (sistema radicular) e submersão total. Foram analisadas as alterações na morfologia das plântulas, na anatomia das raízes e a atividade da enzima álcool desidrogenase (ADH), nos tempos: 0, 15, 30, 60, 90 e 120 dias. Foi constatado que a espécie apresenta elevada taxa de germinação e produção de plântulas, ambas acima de 80%, mesmo para sementes em água. Sob submersão parcial foram formadas lenticelas hipertrofiadas, raízes adventícias e aerênquima radicular. A atividade da ADH se manteve elevada até o 60º dia, com decréscimo após esse período. Plântulas sob submersão total perderam as folhas, não formaram raízes adventícias ou lenticelas, mas desenvolveram aerênquima. Estas plântulas apresentaram os maiores valores da ADH, que permaneceram altos até o término do experimento, indicando o desvio do metabolismo anaeróbico para produção de etanol como principal via para a manutenção da carga energética. Apesar de ter ocorrido a morte de algumas plântulas no tratamento de submersão total, o percentual de sobreviventes foi alto com 70% ao final dos 120 dias de duração do período experimental. Desta maneira, as plântulas de H. sucuuba modulam morfo-fisiologicamente a tolerância ao alagamento em função do tempo de exposição ao estresse e altura da coluna de água.

Quantitative determination by HPLC of iridoids in the bark and latex of himatanthus sucuuba

The main iridoids from the bark and latex of Himatanthus sucuuba were isolated and characterised by spectroscopic methods. HPLC was used for the quantitative analyses of these iridoids and the chromatograms of bark and latex showed a similar iridoid composition. Both parts of the plant are used in folk medicine for the treatment of various ailments.

Antibacterial and antifungal activity of extracts and exudates of the Amazonian medicinal tree Himatanthus articulatus (Vahl) Woodson (common name: sucuba)

Himatanthus articulatus (Vahl) Woodson is a tree found in the northern Amazon savannahs (common name: sucuba) that is used in local Amerindian medicine. Leaf, bark and branch wood methanol extracts, sequentially obtained hexane, ethyl acetate and methanol extracts and latex were evaluated for antifungal and antibacterial activities against American Type Culture Collection (ATCC) and local clinical strains using the disc diffusion method. Methanol extracts and latex inhibited Candida albicans, leaf methanol extracts inhibited Staphylococcus aureus and Bacillus subtilis and bark methanol extracts inhibited B. subtilis. Active extracts inhibited the ATCC and clinical strains. Polar antifungal and antibacterial principles in latex and extracts are thought to be responsible for the inhibition.

Ésteres triterpênicos de Himatanthus sucuuba (Spruce) Woodson

Bioactivity-guided fractionation from hexane extract of Himatanthus sucuuba barks utilizing Cladosporium sphaerospermum led to the isolation of iridoids plumericin and isoplumericin, which showed higher inhibition against C. sphaerospermum than the antibiotic nistatin. Besides bioactive iridoids were isolated the inactive triterpenes lupeol cinnamate, alpha-amyrin cinnamate and lupeol acetate.

Ácido 15-desmetilisoplumierídeo, um novo iridóide isolado das cascas de Plumeria rubra e do látex de Himatanthus sucuuba

Himatanthus sucuuba and Plumeria rubra are used in folk medicine in Brazil to treat various ailments. The isolation of the new iridoid 15-demethylisoplumieride from the bark of Plumeria rubra L. var. acutifolia (Ait) Woodson and latex of Himatanthus sucuuba (Spruce) Woodson is reported. Other iridoid glycosides were obtained from both plants. The structures of these substances were elucidated by spectral analysis and comparison with data already reported.

Morfologia de frutos, sementes e de plântulas de janaguba (Himatanthus drasticus (Mart.) Plumel. - Apocynaceae)

O trabalho objetivou descrever e ilustrar aspectos morfológicos do fruto, semente e plântulas de janaguba (Himatanthus drasticus (Mart.) Plumel.). Nos ensaios realizados em laboratório e casa de vegetação do Departamento de Fitotecnia do Centro de Ciências Agrárias, da Universidade Federal do Ceará, em Fortaleza-CE, foram observados nos frutos os seguintes aspectos: tipo, deiscência, tamanho, coloração e consistência do epicarpo, mesocarpo, endocarpo e placenta. Na semente, verificou-se dimensão, coloração, textura e consistência do tegumento, forma e bordo, posição do hilo, micrópila e rafe, embrião, cotilédones, eixo hipocótilo-radícula e plúmula, enquanto na plântula observou-se protrusão da raiz primária e secundária, hipocótilo, epicótilo e plúmula. As observações foram realizadas com auxílio de lupa de mesa, microscópio estereoscópico e as medidas foram tomadas com paquímetro digital. O fruto é polispérmico, possui em média 42 sementes aladas e albuminosas, com germinação faneroepígea cotiledonar.

The role of carbohydrates in seed germination and seedling establishment of Himatanthus sucuuba, an Amazonian tree with populations adapted to flooded and non-flooded conditions

Background and Aims In the Amazonian floodplains plants withstand annual periods of flooding which can last 7 months. Under these conditions seedlings remain submerged in the dark for long periods since light penetration in the water is limited. Himatanthus sucuuba is a tree species found in the `varzea` (VZ) floodplains and adjacent non-flooded `terra-firme` (TF) forests. Biochemical traits which enhance flood tolerance and colonization success of H. sucuuba in periodically flooded environments were investigated. Methods Storage carbohydrates of seeds of VZ and TF populations were extracted and analysed by HPAEC/PAD. Starch was analysed by enzyme (glucoamylase) degradation followed by quantification of glucose oxidase. Carbohydrate composition of roots of VZ and TF seedlings was studied after experimental exposure to a 15-d period of submersion in light versus darkness. Key Results The endosperm contains a large proportion of the seed reserves, raffinose being the main nonstructural carbohydrate. Around 93% of the cell wall storage polysaccharides (percentage dry weight basis) in the endosperm of VZ seeds was composed of mannose, while soluble sugars accounted for 2.5%. In contrast, 74% of the endosperm in TF seeds was composed of galactomannans, while 22% of the endosperm was soluble sugars. This suggested a larger carbohydrate allocation to germination in TF populations whereas VZ populations allocate comparatively more to carbohydrates mobilized during seedling development. The concentration of root non-structural carbohydrates in non-flooded seedlings strongly decreased after a 15-d period of darkness, whereas flooded seedlings were less affected. These effects were more pronounced in TF seedlings, which showed significantly lower root non-structural carbohydrate concentrations. Conclusions There seem to be metabolic adjustments in VZ but not TF seedlings that lead to adaptation to the combined stresses of darkness and flooding. This seems to be important for the survival of the species in these contrasting environments, leading these populations to different directions during evolution.

Ésteres triterpênicos de Himatanthus sucuuba (Spruce) Woodson

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Ambientes de ocorrência e flora acompanhante do gênero Himatanthus em Alcântara, Maranhão, Brasil

A janaúba (Himatanthus spp.), ocorre em populações naturais em ecossistemas florestais e apresenta amplo espectro de usos na medicina popular que vai desde o tratamento de inflamações uterinas, gastrite, uso veterinário, complemento alimentar, até tratamento de câncer. O extrativismo de látex de janaúba em Alcântara vem adquirindo importância crescente como alternativa de renda. Sendo assim, o estabelecimento de estudos que viabilizem o manejo sustentado em seu ambiente natural é necessário. O objetivo deste trabalho foi de caracterizar os ambientes de ocorrência de Himatanthus no município de Alcântara, Maranhão, Brasil, e identificar a flora acompanhante. As amostragens foram definidas por indicação de informantes, e aparente frequência na comunidade vegetal; os ambientes foram descritos considerando as unidades de paisagem e histórico de uso. Como resultados, a maior área de ocorrência foi a terra firme seguida por várzeas de restinga; a principal tipologia vegetacional foi a mata secundária. O bacuri (Platonia insignis Mart.), tucum (Astrocaryum vulgare Mart.) e a murta verdadeira (Myrcia selloi (Spreng.) N. Silveira, foram às principais espécies associadas.

Contribuição para o estudo microquímico e anatômico da casca e validação de um método espectrofotométrico para quantificação de alcalóides totais de Himatanthus lancifolius (Muell. Arg.) Woodson

Para o registro de fitoterápicos e disponibilização deles para os usuários, a ANVISA estabelece parâmetros de eficácia, qualidade e segurança e, estipula requisitos de controle semelhantes àqueles aplicados aos medicamentos sintéticos. Este trabalho relata a investigação da casca de Himatanthus lancifolius e seus extratos, a fim de contribuir para a padronização dos derivados desta espécie vegetal; os ensaios foram desenvolvidos utilizando amostras comerciais Q e S e uma autêntica, E, fornecida pela EMBRAPA. A comparação microquímica, anatômica e cromatográfica de Q, S e E não permite que se caracterizem as amostras comerciais como H. lancifolius. A presença de uleína não pôde ser caracterizada em qualquer amostra, mesmo em E. Os dados de CCD e CLAE mostram que as três amostras têm perfil cromatográfico diferente. As características morfológicas e a caracterização microquímica das cascas de H. lancifolius mostram córtex com grupos de fibras do floema primário inclusos, com cristais e lactíferos na região do floema secundário, e positividade para alcalóides, flavonóides, açúcares redutores e amido. O método de quantificação desenvolvido mostra alta seletividade a 281nm, o que confere confiança para a detecção dos alcalóides. O método é robusto, de acordo com o regulamento em vigor e mostra linearidade, precisão e robustez, ao lado da acessibilidade, sendo ainda de fácil execução. A fração de alcalóides totais do extrato aquoso da amostra coletada (E) representa 0,219% do extrato seco. Espera-se com este trabalho ter contribuído para reduzir a insuficiência de métodos de controle da qualidade para fitoterápicos preparados a partir de Himatanthus lancifolius.

Janaúba (Himatanthus Willd. Ex. Schult.) – Apocynaceae no controle de nematódeos gastrintestinais em ovinos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo fitoquímico e atividade antiplasmódica em Plasmodium falciparum (W2) de Himatanthus articulatus (Vahl) Woodson (Apocynaceae)

O presente trabalho descreve a análise fitoquímica e avaliação da atividade antiplasmódica em Plasmodium falciparum (W2) de Himatanthus articulatus (Vahl) Woodson. O extrato etanólico (EEHS) obtido por percolação do pó das cascas, após concentração, forneceu um precipitado (EEHSP) e um resíduo pastoso que foi submetido a liofilização (EEHS). Fracionou-se este por: re-extração sob refluxo, partição ácido-base e coluna cromatográfica de sílica gel. Além disso, submeteu-se o pó das cascas a extração com ácido clorídrico 1 N para separação de alcalóides. A prospecção fitoquímica, em CCD, foi realizada com EEHS e EEHSP, enquanto que EEHS, frações (FrDCM EEHS, FrAcOET EEHS e FrMeOH EEHS) e FAHS2 DCM foram analisadas por cromatografia líquida de alta eficiência acoplada a DAD (arranjo de diiodo-CLAE-DAD). FrAcOET EEHS foi fracioanda por coluna cromatográfica fornecendo uma substância isolada (S1). Analisou-se o EEHS, a fração majoritária obtida na coluna cromatográfica (F71), FAHS2 DCM e S1 por cromatografia liquida acoplada a espectrometria de massas (CL-EM). O espectro no infravermelho foi obtido para F71 e S1. A estrutura química de S1 foi definida como sendo o plumierídeo por ressonância magnética nuclear. A avaliação de atividade antiplasmódica foi realizada com EEHS, EEHSP, FrDCM EEHS, FrAcOET EEHS, FrMeOH EEHS, FAHS1 DCM, FAHS2 DCM, FAEEHS, FNEEHS, FNHS DCM e S1 pelo método da lactato desidrogenase parasitária (pLDH). Na prospecção fitoquímica, EEHS e EEHSP apresentaram resultados positivos para polifenóis e taninos, saponinas, triterpenos e esteroides, alcaloides e geninas flavônicas. EEHS e frações analisadas por CLAE-DAD mostraram os picos mais intensos sugestivos de iridoides, comprovados por CL-EM de EEHS que mostrou como substância majoritária o iridóide plumierídeo, coerente com o espectro no IV de F71 e S1 que revelou absorções de grupos funcionais presentes em iridóides. Nas análises destas por CL-EM, observou-se um pico a m/z 471 (M+H), atribuído ao íon pseudomolecular do plumierídeo e/ou isoplumierídeo. S1 foi identificada como plumierídeo. Até o presente momento não foi relatada a presença de alcaloides para a espécie, porém nas frações alcaloídicas (FAHS1 DCM, FAHS2 DCM, FAEEHS) e de neutros (FNEEHS e FNHS DCM) em análise por CCD revelada com reagente Dragendorff observaram-se manchas sugestivas de alcalóides, coerente com análise por CLAE-DAD de FAHS2 DCM, a qual mostrou pico majoritário com cromóforo sugestivo de alcaloide β-carbolínico. Em análises por CL-EM de FAHS2 DCM observou-se pico majoritário sugestivo do alcalóide 10-hidroxi-antirina-N-óxido com massa molecular 328 u. Os ensaios de atividade antiplasmódica foram negativos para EEHS, EEHSP, FrDCM EEHS, FrAcOET EEHS, FrMeOH EEHS, S1, FAEEHS, FAHS1 DCM, FNEEHS, FNHS DCM e moderadamente ativo (CI₅₀ 22,89 μg/mL) para FAHS2 DCM. Estes resultados indicam que a atividade antiplasmódica da planta pode se atribuída aos alcaloides, cuja presença em H. articulatus é descrita pela primeira vez.

Effect of himatanthus sucuuba in maternal reproductive outcome and fetal anomaly frequency in rats

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)