Study of the potential employment of Malvaceae Species in composites materials

The employ of vegetal fibers for textiles and composites represents a great potential in economic and social sustainable development. Some Malvaceae species are considered tropical cosmopolitans, such as from Sida genus. Several species of this genus provide excellent textile bast fibers, which are very similar in qualities to the jute textile fiber. The objective of the present study is present the physicochemical characterization of six Brazilian vegetal fibers: Sida rhombifolia L.; Sida carpinifolia L. f.; Sidastrum paniculatum (L.) Fryxell; Sida cordifolia L.; Malvastrum coromandelianum (L.) Gurck; Wissadula subpeltata (Kuntze) R.E.Fries. Respectively the two first species are from Brazilian Atlantic Forest biome and the four remaining from Brazilian Cerrado biome, despite of present in other regions of the planet. The stems of these species were retted in water at 37oC for 20 days. The fibers were tested in order to determine tensile rupture strength, tenacity, elongation, Young’s modulus, cross microscopic structure, Scanning Electronic Microscopy (SEM), regain, combustion, acid, alkali, organic solvent and cellulase effects, pH of the aqueous extract, Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Thermogravimetric Analysis (TGA). The obtained values were compared with those from fibers of recognized applicability in the textile industry including hemp. The results are promising in terms of their employment in thermoset and thermoplastic medium resistance composites.

Leaf anatomical features of three Theobroma species (Malvaceae s.l.) native to the Brazilian Amazon

Theobroma species have economic importance due to their use in the cosmetic and food industries, mainly in the production of chocolate. However, the anatomy of their vegetative structures remains poorly studied. The goal of this study was to describe the anatomical features of Theobroma grandiflorum, T. speciosum and T. subincanum to contribute to the biological knowledge of these species, as well as provide support to the biotechnological studies of native fruit plants of the Amazon. Leaves at different developmental stages were collected and analyzed under light microscopy and scanning electron microscopy. Sessile and stalked stellate trichomes and digitiform glandular trichomes were observed in the expanded leaves of T. grandiflorum and T. subincanum. These species were also similar in the morphology of the midrib, the organization of the mesophyll and the presence of starch grains in the midrib pith cells. Claviform glandular trichomes and mucilage cells in the epidermis occurred only in the expanded leaves of T. speciosum. The presence of mucilage secretory trichomes in shoot apices (colleters) of all species is a new finding for the genus Theobroma.

Seasonal effects and antifungal activity from bark chemical constituents of Sterculia apetala (Malvaceae) at Pantanal of Miranda, Mato Grosso do Sul, Brazil

In the Southern Pantanal, the hyacinth macaw (Anodorhynchus hyacinthinus), an endangered species, often chooses the manduvi tree (Sterculia apetala) as a nesting site, because of its physical properties. In addition, the chemical composition of the wood may also contribute to a nesting selection by the hyacinth macaws. The objective of this study was to determine the main chemical components of S. apetala bark for two seasons, and evaluate its fungicidal potential. Bark samples from S. apetala trees with and without nests of A. hyacinthinus were collected in January (wet season) and August (dry season) of 2012. The inhibition of mycelium growth (MGI) from tree samples with and without nests were assessed using a phytochemical analysis to evaluate their antifungal activity against Trichoderma sp. Phytochemical analysis confirmed the presence of phenolic compounds and flavonoids. In both seasons, samples obtained from nested trees had higher content of total phenols than those collected from non-nested trees. The average content of total flavonoids was higher in January for samples with nest and in August for samples without nest. All selected samples showed antifungal activity, and those with nest collected in August (peak of hyacinth macaw breeding) resulted in an MGI of 51.3%. Therefore, this percentage, related to the content of flavonoids and the presence of coumarins, may influence the reproductive success of hyacinth macaws and other species of birds, in this region. This is the first chemical study report with the stem bark of S. apetala.

Evaluation of natural fibers from brazilian malvaceae family and its potential as reinforced composites

This study compares the physicochemical characteristics of six species from Brazilian Malvaceae family with natural fibers of recognized applicability in the industry. The objective of the present study is present the physicochemical characterization of six Brazilian vegetal fibers: Sida rhombifolia L.; Sida carpinifolia L. f.; Sidastrum paniculatum (L.) Fryxell; Sida cordifolia L.; Malvastrum coromandelianum (L.) Gurck; Wissadula subpeltata (Kuntze) R.E.Fries. Respectively the two first species are from Brazilian Atlantic Forest biome and the four remaining from Brazilian Cerrado biome, despite of present in other regions of the plane

Catálogo sistemático dos pólens das plantas arbóreas do Brasil Meridional: XVIII - Malvaceae

Na presente parte do Catálogo de Pólens do Sul do Brasil, forma estudadas 18 espécies da família MALVACEAE. Seus grãos de pólen apresentam características morfológicas relacionadas aos gêneros, tendo em comum as superfícies cobertas por espinhos bem desenvolvidos, mas de formas variáveis. Os grãos são esferoidais prolato-esferoidais, sendo 3- e 4-colporados para as espécies de Abutilon e Bastardiopsis, 4- e 5-colporados para Malvastrum e pantoporados para Hibiscus, Pavonia, Peltaea e Sida. Segundo a morfologia polínica, é feita uma relação filogenética dos gêneros. Uma chave final para a identificação das espécies estudadas resume as características morfológicas do pólen destas.

Himenópteros parasitóides (Insecta, Hymenoptera) coletados em cultura de algodão (Gossypium hirsutum L.) (Malvaceae), no município de Ribeirão Preto, SP, Brasil

Parasitoid Hymenoptera (Insecta, Hymenoptera) collected in a cotton (Gossypium hirsutum L.) (Malvaceae) plantation at the municipal district of Ribeirão Preto, SP, Brazil. Parasitoid Hymenoptera were collected by using Moericke trap placed in a cotton plantation (Gossypium hirsutum L.) of the variety Delta Pine 90, during the period of February 23rd to April 3rd, 2001. A total of 16,166 specimens of parasitoids, belonging to eight superfamilies and 22 families, were collected. Encyrtidae, Trichogrammatidae, Mymaridae and Scelionidae were the most common families, being responsible for 45.14%, 19.11%, 14.33% and 6.57% of the total number of parasitoids collected, respectively. Other eigthteen families showed the relative frequency lower than 5%.

Constituintes químicos e atividade antioxidante de Sida galheirensiS Ulbr. (Malvaceae)

The phytochemical investigation of Sida galheirensis led to the isolation of 5,4'-dihydroxy-3,7,3´-trimethoxyflavone, 17³-ethoxyphaeoforbide, a rare natural product, 6,7-dimethoxycoumarin, ortho-hydroxybenzoic acid, sitosterol-3-O-beta-D-glucopyranoside, stigmasterol-3-O-beta-D-glucopyranoside, 5,7,4'-trihydroxyflavone, 5,7,3',4'-tetrahydroxyflavone, kaempferol-3-O-beta-D-(6"-E-p-coumaroyl) glucopyranoside and luteolin 7-O-beta-D-glucopyranoside. Their structures were assigned based on spectroscopic analyses, including two-dimensional NMR techniques. Antioxidant activities of hexane, CHCl3, EtOAc, BuOH and EtOH extracts of Sida galheirensis were measured using the 1,2-diphenyl-2-picryl-hydrazyl (DPPH) free radical scavenging assay. This is also the first work reporting the chemical investigation of Sida galheirensis.

Chemical constituents from Bakeridesia pickelii Monteiro (Malvaceae) and the relaxant activity of kaempferol-3-O-beta-D-(6"-E-p -coumaroyl) glucopyranoside on guinea-pig ileum

The phytochemical investigation of Bakeridesia pickelii Monteiro led to the isolation of seven compounds: beta-sitosterol, a mixture of sitosteryl-3-O-beta-D-glucopyranoside and stigmasteryl-3-O-beta-D-glucopyranoside, vanillic acid, p-coumaric acid, quercetin 3-O-beta-D-glucopyranoside (isoquercitrin) and kaempferol-3-O-beta-D-(6"-E-p -coumaroyl) glucopyranoside (tiliroside), which was isolated as the major component. Their structures were elucidated on the basis of spectroscopic data such as IR, ¹H and 13C NMR, including two-dimensional techniques. Tiliroside relaxed the guinea-pig ileum pre-contracted with KCl 40 mM (EC50 = 9.5 ± 1.0 x 10-5 M), acetylcholine 10-6 M (EC50 = 2.3 ± 0.9 x 10-5 M) or histamine 10-6 M (EC50 = 4.1 ± 1.0 x 10-5 M) in a concentration-dependent manner.

Feoforbídeo (etoxi-purpurina-18) isolado de Gossypium mustelinum (Malvaceae)

The phaeophorbide ethyl ester named Purpurin-18 and the flavonoids quercetin and kaempferol were obtained by chromatographic procedures from the chloroform fraction of aerial parts of Gossypium mustelinum. The structure of these compound was determined by NMR, IR and mass spectra data analysis. This is the first occurrence of this compound in Angiosperm.

Abutilon ornamental (Abutilon sp. - Malvaceae) mostrando pústulas de Synchytrium australe

Plantas de abutilon recebidas para análise fitopatológica pelo Instituto Biológico, São Paulo, Brasil mostrando como sintomas pústulas semelhantes a ferrugem (Uredinales) sobre folhas e caule foram estudadas para determinar o agente causal. Numerosos esporângios amarelos característicos de fungos zoospóricos pertencentes à Ordem Chytridiales foram encontrados no interior de galhas superficiais. Com base no estudo de KARLING (1955), o patógeno foi identificado como Synchytrium australe Speg. O material foi herborizado e armazenado no Herbário Micológico do Instituto Biológico sob o número IBI/SP 11975. Esta foi a primeira constatação desta espécie no Brasil.

Crescimento inicial de Dalbergia nigra (Vell.) Allemão ex. Benth. (Fabaceae) e Chorisia speciosa A.St.-Hil (Malvaceae) sob diferentes níveis de sombreamento

A produção de mudas florestais, seja com finalidade econômica ou conservacionista, depende de conhecimentos relacionados ao crescimento e desenvolvimento vegetal. O estudo de uma planta em diferentes condições ambientais permite definir e aprimorar formas de cultivos mais adequadas. No trabalho, objetivou-se avaliar o crescimento de mudas de Dalbergia nigra (jacarandá caviúna) e Chorisia speciosa (paineira) cultivadas em casas de vegetação sob diferentes níveis de sombreamento, com o intuito de determinar o sombreamento mais adequado ao crescimento e relacionar suas respostas ao contexto ecológico. As sementes das espécies foram germinadas e cultivadas em casas de vegetação nas condições de 0, 22, 50, 70, 84 e 91 % de sombreamento. As variáveis analisadas foram altura de plantas, diâmetro do colo, área foliar total e a relação altura/diâmetro, sendo coletados os dados aos 30, 60, 90 e 180 dias após a emergência. As mudas de jacarandá caviúna tiveram maior altura, diâmetro do colo e área foliar nos tratamentos com sombreamento intermediários (50%, 70% e 84% de sombra) e apresentou características de espécies tolerantes a sombra e de estágios mais avançados de sucessão, se aproximando de espécies secundárias tardias a clímax. Por outro lado, as mudas de paineira apresentaram melhor crescimento no tratamento sem sombra (0%) e nos tratamentos com sombreamentos leves (20 e 50%), com características de espécies heliófitas em etapas iniciais de sucessão e aproximando-se de plantas pioneiras a secundárias iniciais.

Aspectos clínicos e patológicos da intoxicação por Sida carpinifolia (Malvaceae) em caprinos no Rio Grande do Sul

Este trabalho inclui os estudos clínicos e patológicos da doença de armazenamento lisossomal induzida pelo consumo espontâneo de Sida carpinifolia. A enfermidade foi observada em três rebanhos, que juntos eram compostos por 51 caprinos, dos quais, 25 foram afetados e 11 necropsiados. Nos três surtos, S. carpinifolia era a vegetação predominante nos piquetes ocupados pelos animais. Clinicamente, a doença caracterizou-se por distúrbios neurológicos que consistiam de ataxia, hipermetria, posturas anormais, tremores musculares afetando principalmente as regiões da cabeça e pescoço, dificuldade para ingestão de alimentos e quedas freqüentes. Estes sinais clínicos eram exacerbados pela movimentação. Em alguns animais, embora com um quadro clínico estabilizado, as alterações neurológicas persistiram durante 24 meses após sua retirada dos piquetes infestados por S. carpinifolia. A doença foi reproduzida administrando-se S. carpinifolia, in natura ou seca à sombra, para 3 caprinos. Um caprino recebeu Sida rhombifolia, ad libidum, por 40 dias e não desenvolveu alterações clínicas ou patológicas. Na necropsia não havia alterações. Microscopicamente, as principais alterações foram distensão e vacuolização citoplasmáticas em neurônios e, em menor intensidade, em células da glia do sistema nervoso central. Alterações similares foram observadas em células acinares pancreáticas, hepatócitos, células tubulares renais, células foliculares epiteliais da tireóide e macrófagos de órgãos linfóides. Nos animais que não mais ingeriam S. carpinifolia por períodos de um mês ou mais, observou-se uma diminuição da vacuolização citoplasmática de neurônios, que apresentavam citoplasma eosinofílico e aspecto enrugado. Nestes casos, notou-se também desaparecimento neuronal especialmente em células de Purkinje e gliose local. Em cortes cerebelares, esta doença de armazenamento foi caracterizada como ?-manosidose pelo estudo histoquímico por lectinas. Os vacúolos nas células de Purkinje reagiram fortemente com as lectinas Concanavalia ensiformis, Triticum vulgaris e Triticum vulgaris succinilado. O padrão obtido neste estudo é similar ao encontrado em intoxicação por plantas que apresentam swainsoniana como princípio tóxico.

Intoxicação experimental por Sida carpinifolia (Malvaceae) em ovinos

Administrou-se Sida carpinifolia L.f. secada à sombra e moída, em doses diárias de 11 a 30g/kg/dia, para sete ovinos. Um animal foi encontrado morto aos 18 e outro morreu apresentando sinais clínicos aos 53 dias do início do experimento. Outros quatro animais adoeceram e foram eutanasiados aos 30, 45, 75 e 100 dias do experimento. O fornecimento de S. carpinifolia foi interrompido em um ovino ao 80º dia do experimento, e o animal foi eutanasiado 70 dias após. Todos os animais foram necropsiados. O consumo variou entre 11 e 30 g/kg/dia da planta seca. As principais alterações clínicas iniciaram a partir do 20º dia com emaciação progressiva e leve diarréia. Os sinais neurológicos iniciaram no 25º dia e eram caracterizados por ataxia com dismetria, tremores da cabeça, posturas atípicas, quedas freqüentes, lentidão dos movimentos, dificuldade em apreender e deglutir os alimentos. Esses sinais clínicos se acentuavam quando os animais eram forçados a se movimentar. O ovino que parou de consumir Sida carpinifolia, recuperou-se clinicamente e 11 dias após a interrupção não apresentava mais alterações clínicas. Na necropsia havia aumento de volume dos linfonodos mesentéricos em cinco dos sete ovinos. Ao exame histológico as alterações mais significativas estavam presentes no sistema nervoso central e constavam de distensão e vacuolização citoplasmáticas afetando principalmente as células de Purkinje do cerebelo, os neurônios do córtex cerebral, do tálamo, do mesencéfalo e dos cornos ventrais da medula espinhal. Também foram observados esferóides axonais mais freqüentes na camada granular do cerebelo. A vacuolização citoplasmática foi observada também no epitélio dos ácinos pancreáticos e dos túbulos renais, nas células foliculares da tireóide, nos hepatócitos e macrófagos de órgãos linfóides. As lesões ultra-estruturais observadas foram vacuolizações citoplasmáticas, algumas envoltas por membranas, em neurônios de Purkinje do cerebelo e nas células foliculares da tireóide. O ovino que permaneceu 70 dias sem consumir S. carpinifolia não apresentou alterações histológicas.

Intoxicação experimental por Sida carpinifolia (Malvaceae) em bovinos

Descrevem-se os achados clínicos e patológicos da intoxicação experimental por Sida carpinifolia em bovinos. Para a reprodução experimental da doença, folhas verdes da planta foram coletadas semanalmente na região do Alto Vale do Itajaí e fornecidas in natura diariamente para cinco bovinos nas doses de 10 e 20g/kg por 120 dias, 40g/kg por 30 dias, e 30 e 40g/kg de peso animal por 150 dias. Um bovino morreu e os outros foram eutanasiados ao final do período de consumo da planta. Os principais sinais clínicos consistiam de andar em marcha, olhar atento e tremores de cabeça e foram de intensidade leve a acentuado conforme a dose de planta e tempo de consumo. A lesão histológica predominante caracterizava-se por vacuolização e tumefação de neurônios (principalmente os de Purkinje), das células acinares pancreáticas e células foliculares da tireóide. Ultra-estruturalmente verificou-se vacúolos, por vezes, contendo material finamente granular em neurônios, células acinares pancreáticas e células foliculares da tireóide. S. carpinifolia causa doença de depósito lisossomal em bovinos quando consumida por período prolongado, mesmo em pequenas doses.

Pathological findings in fetuses of goats and cattle poisoned by Sida carpinifolia (Malvaceae)

In Brazil, the consumption of Sida carpinifolia by livestock has been associated with neurological diseases linked to lysosomal storage disorders. This paper describes the pathological findings in two caprine fetuses from dams that were experimentally poisoned with S. carpinifolia. The goats were orally dosed with 10 and 13g/kg of a paste of green chopped S. carpinifolia for 30 days and were observed for an additional 15 days period after the last dosage with the plant; thereafter they were euthanized and necropsied. The dams showed only slight clinical signs. The study also includes the findings in one bovine fetus from a naturally S. carpinifolia poisoned cow which showed mild incoordination, generalized tremors, staggering, and frequent falls. The cow was euthanized and necropsied. While there were no significant histopathological changes in the goats, in the cow vacuolation of Purkinje neurons of the cerebellum, pancreatic acinar cells, and thyroid follicular cells were observed. The main microscopic changes observed in the caprine and bovine fetuses were vacuolation in the epithelium of renal tubules, thyroid follicular cells, and Purkinje neurons of the cerebellum. Transmission electron microscopy of sections from CNS of the cow and its fetus revealed vacuoles containing fine granular material surrounded by membrane. Lectin-histochemistry of CNS sections from goat fetuses marked lightly to sWGA lectins, WGA, and Con-A.