toxicidade de extratos orgânicos de folhas de andira

Anais do VIII Seminário de Iniciação Científica e V Jornada de Pesquisa e Pós-Graduação
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS
10 a 12 de novembro de 2010
TOXICIDADE DE EXTRATOS ORGÂNICOS DE FOLHAS DE ANDIRA
PANICULATA PARA OPERÁRIAS DE ATTA SEXDENS
RUBROPILOSA FOREL (HYMENOPTERA: FORMICIDAE)
1
2
3
Ana Paula Nunes Pereira , Leonardo Capelleti da Silva , Odair Bueno , Antônio
4
Carlos Severo Menzes
1 Bolsista CAPES; e-mail: [email protected]
2 Colaborador: aluno iniciação científica-UEG
3 Professor convidado do Centro de Estudos Sociais da Universidade
Estadual Paulista-UNESP
4 Orientador – Curso de Química – Unidade Universitária de CiênciaExatas e
Tecnológicas – UEG
e-mail: [email protected]
PALAVRAS-CHAVE: Andira paniculata Benth, toxicidade, Atta sexdens rubropilosa, atividade
inseticida.
1- INTRODUÇÃO
O Brasil é um país onde existem muitas peculiaridades e pluralidades
climáticas e geográficas, abriga uma diversidade enorme de insetos e plantas. Além
das espécies nativas e cultivadas para fins comerciais, tanto para consumo interno
como para exportação, historicamente muitas espécies vegetais foram introduzidas
por colonizadores e imigrantes, sendo responsáveis pela introdução de espécies
exóticas de predadores fitófagos. Durante muitas décadas o Brasil teve sua
economia baseada no setor primário de produção e, ainda hoje, ocupa uma posição
de destaque no abastecimento mundial de cereais, frutas e outros produtos de
origem vegetal sendo, portanto, o controle de pragas nativas ou exóticas um desafio
que persiste e tem se agravado ano após ano (VIEGAS-JÚNIOR, 2003).
A relação entre insetos e plantas é vital para a manutenção da Terra. Os
insetos beneficiam as plantas através da polinização e muitos vivem em associação
mútua, como as formigas que vivem em plantas de acácias, defendendo-as contra
herbívoros (insetos e vertebrados) e em troca recebendo abrigo e alimento
1
Anais do VIII Seminário de Iniciação Científica e V Jornada de Pesquisa e Pós-Graduação
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS
10 a 12 de novembro de 2010
(JANZEN,1966). Outros benefícios atribuídos as formigas que vivem em
mirmecófitas é que algumas espécies podem trazer nutrientes que são absorvidos
pela planta hospedeira (IZZO,2007).
As interações entre herbívoros e plantas representam uma grande
proporção das relações ecológicas entre espécies. A herbivoria reduz significamente
o crescimento e a reprodução das plantas, influenciando a competição e
composição da comunidade (COLEY, 1988). No entanto, algumas plantas
desenvolveram uma série de mecanismos defensivos contra os herbívoros,
incluindo defesas físicas (tricomas e espinhos) e químicas (compostos secundários
tóxicos e redutores da digestibilidade) (CASTANHO, 2004).
O controle de pragas tem sido realizado normalmente com o uso de
produtos químicos, que além de agressivos ao ambiente, nem sempre são
eficientes. Na busca de alternativas ao uso desses produtos, têm sido estudadas
outras técnicas como a utilização de inseticidas botânicos (ROEL, VENDRAMIM,
1999).
As formigas cortadeiras constituem um sério problema para agricultura
brasileira está sendo um dos principais insetos pragas, os quais têm sido
controlados, principalmente, utilizando-se inseticidas de origem sintética, sendo que
não apresentam nenhum nível de especificidade, o que acaba por causar
desequilíbrio biológico, já que eliminam todos os insetos inclusive os benéficos
(FERNANDES et al, 2002).
O genêro Atta destaca-se dos demais, é um dos mais nocivos a um enorme
número de culturas agrícolas e florestais no território brasileiro, dos insetos
desfloradores, é considerado o grupo mais importante, por causa dos grandes
danos gerados e a quantidade de recurso aplicado em seu controle (PERES-FILHO
et al, 2002).
O objetivo do presente trabalho foi verificar a toxicidade “in vitro” dos
extratos
orgânicos
de
folhas
de
Andira
paniculata
Benth
(Leguminosae:
Papilonoideae), sobre operárias de Atta sexdens rubropilosa Forel.
A planta Andira paniculata pertence à família Leguminosae é a terceira
maior
dentre
as angiospermas, sendo representada por três subfamílias
(Mimosoideae, Caesalpinioideae e Faboideae ou Papilionoideae); essa família
2
Anais do VIII Seminário de Iniciação Científica e V Jornada de Pesquisa e Pós-Graduação
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS
10 a 12 de novembro de 2010
possui 727 gêneros e 19.325 espécies, com distribuição cosmopolita (LEWIS et al
2005).
O potencial econômico da família Leguminosae como um todo é muito bem
conhecido, são produtoras de óleos e resinas, utilizados na preparação de
perfumes, tinturas, medicamentos e inseticidas. Os frutos e sementes são utilizados
como alimento e, as madeiras, estão entre as mais valiosas do mundo.
Considerando seu potencial de se associar á bactérias fixadoras de nitrogênio em
suas raízes, vem sendo uma das alternativas para reduzir custos na agricultura
(LIMA et al , 1994).
O gênero Andira é o grupo de plantas que são conhecidos popularmente por
angelins, representado por mais de 30 espécies distribuídas na América Tropical,
com uma espécie na África (PENNIGTON, LIMA, 1995), sendo a grande maioria
originária do Brasil (SILVA, 2003). No Brasil, foram catalogadas 27 espécies e 7
variedades, sendo que o maior número de espécies se encontra na Amazônia
(SILVA, 2003). Devido às propriedades vermífugas, esse gênero foi utilizado na
Europa desde 1755, por médicos e farmacêuticos de diversos países que
preconizavam a industrialização das cascas, transformando-as em pó, com o qual
procuravam obter uma droga de aplicação anti-helmíntica (SILVA, 2003). Algumas
espécies que pertencem ao gênero Andira ainda são utilizadas popularmente como
anti-helmínticas, apesar de seus efeitos tóxicos (CORRÊA, 1984; SILVA et al, 2003).
Em trabalho anterior divulgou-se a avaliação da ação anti-helmíntica dos extratos
brutos de A. anthelmia e A. fraxinifolia, sugerindo o extrato bruto da espécie A.
anthelmia como um potente anti-helmíntico (SILVA et al, 2003).
A planta escolhida para o estudo da toxicidade e atividade inseticida foi a
Andira paniculata Benth, que está descrita popularmente como inseticida natural,
não encontrando relato de que parte da planta é utilizada para que este intuito seja
alcançado. A Andira paniculata é conhecida pelos nomes populares angelim docê e
mata-barata, na revisão bibliográfica realizada só foram encontrados trabalhos de
taxonomia (Flora Brasiliensis a obra, 2009) e levantamento da quantidade de
indivíduos de espécies em determinadas regiões.
3
Anais do VIII Seminário de Iniciação Científica e V Jornada de Pesquisa e Pós-Graduação
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS
10 a 12 de novembro de 2010
FIGURA 1- Foto de Andira paniculata Benth coletada na área de preservação do cerrado situada na
Base Área de Anápolis.
Fonte: Produção da própria autora.
2- MATERIAIS E METÓDOS
2.1. Coleta do Material vegetal
As folhas de Andira paniculata Benth foram coletadas no mês de setembro de
2008, na área de preservação do cerrado, situado na base área de Anápolis, Goiás,
a
a
Brasil e identificadas pela Prof Dr Mirley Luciene dos Santos.
2.2. Obtenção das frações
Após a coleta, o material vegetal foi seco em estufa com circulação de ar a
temperatura de 50°C durante 5 dias,
em seguida, foram moídas a fino grão e
submetido ao processo de extração exaustiva com etanol. O filtrado desta extração
foi recolhido e o solvente orgânico evaporado sob vácuo numa temperatura de
aproximadamente 400C fornecendo o extrato bruto etanólico.
O extrato bruto etanólico das folhas foi fracionado por extração líquido-líquido,
foi ressuspendido em uma solução etanol-água 3:1, em ordem crescente de
polaridade: hexano, diclorometano, acetato de etila, obtendo-se desta forma as
frações: hexânica (APFE-H), diclorometânica (APFE-D), em acetato de etila (APFEA) e hidroálcoolica (APFE-W), conforme a Figura :
4
Anais do VIII Seminário de Iniciação Científica e V Jornada de Pesquisa e Pós-Graduação
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS
10 a 12 de novembro de 2010
Figura 2.Obtenção das frações a partir das folhas de Andira paniculta Benth.
Fonte: Produção da própria autora.
2.3. Teste in vitro para toxicidade para operárias de Atta sexdens
rubropilosa.
Os testes foram realizados no laboratório de insetos sociais-praga na
UNESP, Rio Claro, São Paulo. As frações orgânicas: hexânica, diclometânica e
acetato de etila do extrato da planta Andira paniculata foram incorporadas em dieta
artificial para ingestão das formigas.
Figura 3: Laboratório de análise de mortalidade das formigas cortadeiras.
Fonte: http://www.fca.unesp.br/lisp/estrutura.htm
5
Anais do VIII Seminário de Iniciação Científica e V Jornada de Pesquisa e Pós-Graduação
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS
10 a 12 de novembro de 2010
O método de incorporação foi o “dry mix”, onde o extrato é inicialmente
macerado junto com glicose e depois adicionado os demais componentes: peptona,
levedura, ágar e água. Posteriormente, a dieta foi autoclavada a 1 atm e a 110°C,
vertida em placas de Petri e conservada em geladeira. Para cada tratamento e
grupo controle foram utilizadas 50 operárias médias, originárias de sauveiros
artificiais existentes no Centro de Estudos de Insetos Sociais e distribuídas
aleatoriamente em 5 placas de Petri e mantidas durante 25 dias em estufas para
B.O.D. à 25ºC e umidade relativa acima de 70%. Diariamente, a dieta era renovada
e anotado o número de formigas mortas. Os dados obtidos por placa foram
acumulados por tratamento, determinada a porcentagem de mortalidade e
submetidos a análise gráfica através das curvas de sobrevivência e posteriormente
comparadas pelo teste não paramétrico “log rank” (Prisma 3.0) através de
comparações das curvas de sobrevivência.As concentrações usadas das frações do
extrato bruto de A. paniculata foram: fração hexânica 2,5%, fração diclorometânica
5,10% e fração em acetato de etila 1,80%.
3- RESULTADOS E DISCUSSÃO
3.1. Toxicidade de Andira paniculata para operárias de Atta sexdens
rubropilosa (Hymenoptera: Formicidae)
Os resultados obtidos revelam que todos os tratamentos apresentaram
diferenças significativas em relação ao tratamento com dieta pura (controle).
Apresentaram 50% de mortalidade nos 2º, 3º e 5º dias, respectivamente, enquanto
que no controle esse valor foi atingido no 18º dia. O gráfico e a tabela a seguir,
ilustram essas informações:
6
Anais do VIII Seminário de Iniciação Científica e V Jornada de Pesquisa e Pós-Graduação
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS
10 a 12 de novembro de 2010
FIGURA 4. Curvas de sobrevivência de operárias de Atta sexdens rubropilosa submetidas ao
bioensaio de incorporação em dieta artificial com A. paniculata .
Fonte: Produzido pelo software log rank (Prisma 3.0)
TABELA 1. Mortalidade acumulada e sobrevivência mediana (Md) de operárias de Atta
sexdens rubropilosa submetidas ao bioensaio de incorporação em dieta artificial com A.
paniculata.
* Letras distintas em relação ao controle indicam diferença significativa de acordo com o teste “log rank” (p< 0,05).
Fonte: Produzido pelo software log rank (Prisma 3.0).
4 CONCLUSÕES
•
Diante do descrito, admite-se que os extratos das folhas de A. paniculata
apresentam toxicidade às operárias de Atta sexdens rubropilosa .
•
A continuidade do trabalho envolve o fracionamento dos extratos semi
fracionados.
•
A realização de novos bioensaios até a identificação dos compostos com
atividade biológica.
•
Este trabalho é um estudo preliminar que pode ser aprofundado, para que se
conheçam as pontecialidades desta planta, com o objetivo de se conhecer às
características químicas dessa espécie, bem como esclarecer quais as
7
Anais do VIII Seminário de Iniciação Científica e V Jornada de Pesquisa e Pós-Graduação
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS
10 a 12 de novembro de 2010
classes de constituintes químicos responsáveis pela toxicidade apresentada
pela planta.
REFERÊNCIAS
CASTANHO, C de T. Herbivoria em um gradiente de ambientes em floresta de terra
firme da Amazônia Central, 2004.
COLEY, P. D., Effects of plant growth rate and leaf lifetime on the amount and type of
anti-herbivore defense, Oecologia, vol.74, Berlim,1988.
CORRÊA M. Dicionário de plantas úteis do Brasil e das exóticas cultivadas. Imprensa
Nacional do Rio de Janeiro ,Rio de Janeiro, 1984.
Disponível em: < http://florabrasiliensis.cria.org.br> Acessado em 09 de Setembro de 2009.
Identificação taxonômica de Andira paniculata Benth.
FERNANDES, J. B.,DAVID, V.,FACCHINI, P. H.,SILVA, M. F. .G. F.,RODRIGUES-FILHO,
E.,VIEIRA, P. C., Extrações de óleos de sementes de citros e suas atividades sobre a
formiga cortadeira Atta sexdens e seu fungo simbionte, Química Nova, vol.25, n°6b São
Paulo, 2002.
IZZO, T. J. ,XVIII Simpósio de Mirmecologia, Mesa-redonda complexidade trófica e
exemplos da especificidade das interações em plantas mirmecófitas amazônicas e
formigas associadas, São Paulo, v.69, suplemento 2, 2007.
JANZEN, D.H. Coevolution of mutualismo between ants and acacias in central
America. Evolution. International journal of organic evolution,vol. 20, nº3,september,1966.
LEWIS, G.; SCHRIRE, B.; MACKINDER, B.; LOCK, M. E., Legumes of the World. Kew.
Royal Botanic Gardens, 1-7 p, 2005.
LIMA, H. C. de; CORREIA, C. M. B.; FARIAS, D. S., Aspectos Florísticos das Espécies
Vasculares. Reserva Ecológica de Macaé de Cima, Rio de Janeiro: Jardim Botânico, v. 1.
P.167, 1994.
PENNINGTON T. L., LIMA, H. C.,Two new species of Andira (Leguminosae) from Brazil
and the influence of dispersal in determining their distributions. Kew Bull, p-557-566;
1995.
PERES-FILHO, O.;DORVAL A.;BERTI-FILHO,
F.,Preferência de saúva limão,Atta
sexdens rubropulosa Forel,1908 (Hymenoptera, Formicidae) a diferentes espécies
florestais em condições de laboratório. Ciência Florestal, Santa Maria, vol. 12, nº 2, p. 17, 2002.
ROEL, A. R., VENDRAMIM, J. D., Desenvolvimento de Spodoptera frugiperda (J. E.
Smith) em genótipos de milho tratados com extrato acetato de etila de Trichilia pallida
(Swartz), Scientia Agricola, vol.56 n.3 Piracicaba, 1999.
8
Anais do VIII Seminário de Iniciação Científica e V Jornada de Pesquisa e Pós-Graduação
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS
10 a 12 de novembro de 2010
SILVA S. L. C., BORBA H. R., BONFIM R. C. B, CARVALHO M. G., CAVALCANTI H. L.,
BARBOSA C. G. Ação Anti-helmíntica de extratos brutos de Andira anthelmia (Vell.)
Macbr. e Andira fraxinifolia Benth., em camundongos naturalmente infectados por
Vampirolepsis nana e Aspiculuris tetraptera. Parasitolia Latinoamericana, Santiago, p23-29,2003.
VIEGAS-JÙNIOR, C.,Terpenos com atividade inseticida: uma alternativa para o
controle químico de insetos. Química Nova, v.26, n.3, maio-junho,2003.
9