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UNIVERSIDADE ANHANGUERA-UNIDERP
ANA CAROLINA ROSA
UTILIZAÇÃO DE EXTRATOS DE CAJUZINHO-DO-CERRADO E DO
LIQUIDO DA CASTANHA DE CAJU (LCC) NO CONTROLE DE PLANTAS
DANINHAS ATRAVÉS DO ESTUDO DE ESPÉCIES-ALVO
CAMPO GRANDE - MS
2015
ANA CAROLINA ROSA
UTILIZAÇÃO DE EXTRATOS DE CAJUZINHO-DO-CERRADO E DO
LIQUIDO DA CASTANHA DE CAJU (LCC) NO CONTROLE DE PLANTAS
DANINHAS ATRAVÉS DO ESTUDO DE ESPÉCIES-ALVO
Dissertação apresentada ao Programa de PósGraduação
em
Meio
Ambiente
e
Desenvolvimento Regional da Universidade
Anhanguera-Uniderp,
como
parte
dos
requisitos para a obtenção do título de Mestre
em
Meio
Ambiente
e
Desenvolvimento
Regional.
Comitê de Orientação:
Prof. Dr. Ademir Kleber Morbeck de Oliveira
Profa. Dra. Rosemary Matias
CAMPO GRANDE – MS
2015
2
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
Ficha catalográfica elaborada pela Biblioteca Anhanguera – Uniderp
R694u
Rosa, Ana Carolina.
Utilização de extratos de cajuzinho-do-cerrado e do líquido da
castanha de caju (LCC) no controle de plantas daninhas através do
estudo de espécies-alvo. / Ana Carolina Rosa. -- Campo Grande, 2015.
83f.
Dissertação (mestrado) – Universidade Anhanguera – Uniderp,
2015.
“Orientação: Prof. Dr. Ademir Kleber Morbeck de Oliveira. ”
1. Desenvolvimento regional 2. Alelopatia 3. Anacardiaceae 4.
Herbicidas naturais Título.
CDD 21.ed. 338.9
577.82
3
AGRADECIMENTOS
A Deus
A minha família, pelo apoio, incentivo, suporte, ensinamentos de
perseverança, humildade e caráter.
A Elvia Silvia Rizzi e Kelly Cristina Lacerda pelo apoio durante toda a
caminhada.
A todos que me apoiaram e participaram para que este trabalho fosse
realizado, principalmente aos meus orientadores: Dr. Ademir K. M. de Oliveira e
à Dra. Rosemary Matias pela oportunidade e ensino.
A Universidade Anhanguera-Uniderp.
4
SUMÁRIO
1. Resumo Geral
...................................................................................
2. General Summary
...................................................................................
7
66
666.......................
3. Introdução Geral
............................................................................... 8
...................................................................................
4. Revisão de Literatura
6
........................................................
..... 12
......
4.1 Alelopatia e os aleloquimicos
..............................................................
12
......................
4.2 Metabólitos secundários
......................................................
............ 13
4.3 Plantas daninhas
......................................................
......... 16
4.4 O bioma Cerrado
......................................................
.......... 18
4.5
4 Anacardiaceae
......................................................
.......... 19
4.6 Anacardium humile
......................................................
........ 19
4.7 Líquido da castanha do caju (LCC)
......................................................
....... 21
5. Referencias Bibliográficas
......................................................
........... 23
6. Artigos
Artigo I
.......................................................................................................
................. 34
.......................................................................................................... 34
Potencial alelopático dos extratos de cajuzinho-do-cerrado
na germinação
...............................
e crescimento de alface, tomate e fedegoso.
Resumo
........................................................................................................ 34
Abstract
Introdução
......................................................................................................... 35
....................................................................................................
.. 35
Material e Métodos
.....................................................................................
.. 38
Resultados e Discussão
.............................................................................
.... 42
Conclusão
.......................................................................... 54
Referências Bibliográficas
.........................................................................
............................ 54
Artigo II
.........................................................................
...... 64
Análise química e potencial alelopático do liquido da castanha
de caju
..........................
(LCC) na germinação e crescimento de alface e tomate.
Resumo ........................................................................................................
Abstract
64
......................................................................................................... 65
Introdução...................
....................................................................................................
65
Material e Métodos
..
.............................................................................
68
Resultados e Discussão
.............................................................................
............
71
Conclusão
.............................................................................
.
77
Referências Bibliográficas ........................
......................................................................... 77
7. Conclusão Geral
......................................................................................
83
5
1. Resumo Geral
O uso de produtos naturais obtidos de matéria-prima vegetal oferece
uma grande diversidade de moléculas e atividades biológicas, entre estas
encontra-se as propriedades alelopáticas. Assim, o presente trabalho, que está
inserido
da
linha
Sociedade,
Ambiente
e
Desenvolvimento
Regional
Sustentável, teve como objetivo estudar os efeitos alelopáticos de extratos do
cajuzinho-do-cerrado (Anacardium humille), do Líquido da Castanha de Caju
(LCC) comercial e de um fitoproduto a base do LCC sobre a germinação e
desenvolvimento Lactuca sativa, Lycopersicon esculentum e Senna obtusifolia,
além de realizar sua caracterização química. Nos bioensaios de germinação,
foram utilizados 5 mL das amostras de extrato aquoso e etanólico das folhas do
cajuzinho e do LCC nas concentrações de 25, 50, 100, 150 e 200 mg mL -1 e da
formulação, 100 mg mL-1, além do controle com água destilada, em
delineamento
inteiramente
casualizado
(quatro
tratamentos
e
quatro
repetições). Para os bioensaios de crescimento, foram utilizadas 10 mL dos
extratos nas mesmas concentrações, com o mesmo delineamento. Para os
testes em casa de vegetação, foram utilizados pó das folhas misturado a
vermiculita, em diferentes proporções. Os extratos (aquoso e etanólico) das
folhas do cajuzinho e o LCC foram submetidos a analise física e química e
apresentaram
predominantemente
compostos
fenólicos,
flavonóides,
triterpenos e esteróides. O LCC e a formulação a base de LCC possuem
majoritariamente o ácido anacárdico. O extratos testados e o LCC,
apresentaram efeito alelopático sobre as sementes de alface, tomate e
fedegoso, diminuindo sua germinação, tempo médio de germinação, índice de
velocidade de germinação e comprimento de plântulas, a partir da
concentração de 50 mg mL-1 e na maior concentração (200 mg mL-1) do LCC.
Diante dos dados de crescimento e germinação analisados considera-se a
espécie Anacardium humile, o LCC e a formulação como uma alternativa
promissora para o controle de espécies consideradas invasoras.
Palavras-chave: Alelopatia, Anacardiaceae, Lipídios fenólicos, Herbicidas
naturais, Desenvolvimento Regional.
6
2. General Summary
The use of natural products obtained from plant raw material offers a
wide variety of large molecules and biological activities, including the
allelopathic properties. Therefore the present research, is inserted in the study
line of Society, Environment and Sustainable Regional Development, that had
the objective to study, the allelopathic effects of cajuzinho-do-cerrado extracts
(Anacardium humile), Liquid Cashew Nut (CNSL) commercial, and a
fitoproduto, which has as base the CNSL in the germination and growth of
Lactuca sativa, Lycopersicon esculentum and an invasive species, Senna
obtusifolia, besides to chemically characterize. The experiment was conducted
at the Research Laboratory of Environmental Systems and Biodiversity,
University Anhanguera-Uniderp, Campo Grande, Mato Grosso do Sul.
For
germination bioassays were used 5 mL it‟s were used 5 mL of aqueous extracts
and ethanolic at concentrations of 25, 50, 100, 150 e 200 mg mL-1, beyond the
use of distilled water for control, in Petri dish and a control with distilled water at
completely randomized design (CRD), (with four treatments and four
repetitions). For bioassays of growth, 10 mL of the extract at the same
concentrations and the CRD. For the tests in the „casa de vegetação‟, there was
use dust of leaves mixed with vermiculite in different proportions. The extracts
(aqueous and ethanolic) the leaves of cajuzinho and the CNSL were submitted
to analyze physical and chemical and showed predominantly phenolic
compounds, flavonoids, triterpenes and steroids. The CNSL and formulating the
basis of CNSL have mostly acid anacárdico. The tested extracts and the CNSL,
showed allelopathic effect on the seeds of lettuce, tomato and “fedegoso”,
decreasing its germination, average time of germination, germination speed
index and length of seedlings, from the concentration of 50 mg mL-1 and the
highest concentration (200 mg mL-1) of CNSL. According to the data
the
growth and germination analyzed It is considered that the specie Anacardium
humile, CNSL and the formulation as a promising alternative for the control of
species considered as weeds.
Keywords: Allelopathy, Anacardiaceae, Phenolic lipid, Natural herbicides,
Regional Development.
7
3. Introdução Geral
Existe uma vasta literatura quando se trata do comportamento
alelopático dos vegetais. A palavra alelopatia é usada para indicar qualquer
efeito causado por um ser vivo que pode influenciar de forma benéfica e/ou
prejudicial sobre outro, através de substâncias químicas denominadas
aleloquímicos. Estes são liberados pelas diversas partes da planta ou pela
decomposição de folhas e caules e exsudação diretamente no solo pelas
raízes (RICE, 1984; MIZUTANI, 1999).
Os aleloquímicos isolados de plantas são uma fonte de potencial para
modelos de novos tipos de herbicidas. Esses “herbicidas naturais” podem ser
mais específicos em relação ao seu modo de ação de maior potencial quando
comparados com aqueles usados atualmente na agricultura (MIZUTANI, 1999;
DUKE et al., 2000), pois oferecem variedades de moléculas com grande
diversidade nas suas estruturas e atividade biológica, que podem ter
propriedades herbicidas, inseticidas, fungicidas entre outras (REIGOSA e
PEDROL, 2002; HERNÁNDEZ-TERRONES et al., 2007). Com isso, a
alelopatia pode ajudar no controle de plantas daninhas, fornecendo novos
conceitos de controle e novas gerações de fitotoxinas (ZIMDHAL, 1999;
VYVYAN, 2002).
Este fato é relacionado à questão de que as plantas desenvolveram ao
longo da evolução e por meio da seleção natural, meios de defesa contra
herbívoros, patógenos e fatores ambientais de estresse (WINK, 2003). Alguns
desses eventos, por muito tempo desconhecidos por suas funções, resultam da
ação de compostos orgânicos de baixo peso molecular originado pelo
metabolismo primário de carbono nos vegetais (HADACEK, 2002), como os
metabólitos secundários (TAIZ e ZEIGER, 2010).
Os metabólitos secundários são substâncias produzidas em pequenas
quantidades que nem sempre estão envolvidos em funções vitais do vegetal ou
mesmo presentes em todos eles. Apresentam baixo peso molecular e possuem
características químicas variadas e às vezes complexas (ALVES, 2001), e tem
como funções importantes o suporte estrutural fornecido pela lignina, proteção
contra a radiação ultravioleta, atração de polinizadores e dispersores, proteção
contra herbivoria e agentes patogênicos e atuação na interação planta-planta
(WINK, 2003; TAIZ e ZEIGER, 2010).
8
Dentre os compostos secundários que estão ligados ao metabolismo
secundário, estão presentes diferentes grupos de substâncias alelopáticas que,
com os recentes avanços na química de produtos naturais, podem ser
importantes para a utilização em áreas agrícolas, após a identificação destas
substâncias inibitórias (COELHO et al., 2011). O potencial alelopático desses
compostos são investigados, inicialmente por meio de extratos aquosos e/ou
alcoólicos derivados tanto de plantas cultivadas quanto de medicinais (SOUZA
et al., 2005).
Os aleloquímicos vegetais dividem-se em três grupos quimicamente
diferentes, que são os terpenos, os compostos fenólicos e os compostos
nitrogenados, sendo a maior classe a dos terpenóides (TAIZ e ZEIGER, 2010).
Entre os terpenóides, divididos em vários tipos, pode-se citar os
monoterpenos voláteis, chamados também de óleos essenciais, que atraem
polinizadores ou repelem insetos e devido a essa característica, são usados na
fabricação de perfumes ou sabores (PEIXOTO et al., 2008; LUMMISS et al.,
2012). Entre os diterpenos se destaca a giberelina, um hormônio vegetal,
atuante na geminação de sementes, desenvolvimento do caule e dos frutos
(HANSON, 2009). Uma enorme variedade de plantas sintetiza os triterpenos e
dentre destes, se destaca a classe das saponinas, que atuam na defesa contra
insetos e microrganismos (MIRANDA, et al., 2013)
Já os compostos fenólicos desempenham funções importantes, como
atrativos para polinização ou dispersão de sementes; também protegem as
plantas contra injúria, ataque de insetos e de animais (SHAHIDI e HO, 2005).
Entre eles, pode-se citar os flavonóides, compostos que estão envolvidos
principalmente na sinalização entre plantas e outros organismos e na proteção
contra a radiação UV e os taninos, compostos envolvidos nas defesas contra
pragas, pois se ligam a proteínas digestivas dos insetos (BEZERRA, 2008).
Entre os compostos nitrogenados, os alcalóides se destacam, sendo
compostos do metabolismo secundário reconhecidos pela presença de
substâncias que atuam no sistema nervoso (PINTO et al., 2002), além de
exercerem importante papel como substâncias de defesa contra insetos
herbívoros atuam sobre a germinação e o desenvolvimento de plântulas de
Lactuca sativa (ALVES et al., 2004).
Dentre os compostos apontados com maior atividade alelopática, são
9
encontrados e distribuídos em concentrações variadas durante o ciclo de vida
das plantas e em diferentes órgãos, estão os terpenóides, esteróides,
compostos fenólicos e derivados (taninos, flavonoides, cumarinas) e alcaloides.
Quando essas substâncias são liberadas em quantidades suficientes, podem
causar efeitos na germinação de sementes, no crescimento e/ou no
desenvolvimento das plantas interferindo na divisão celular, na permeabilidade
das membranas, na ativação de enzimas e na produção de hormônios
(RODRIGUES, 2012).
Os aleloquímicos variam na planta em concentração, localização e
composição, podendo ser excretados para o meio no solo ou no ar de forma
ativa ou simplesmente lixiviados. O tempo de residência, persistência e a
transformação podem aumentar, diminuir ou fazer cessar o seu efeito
alelopático, pela ação de microrganismos no solo. Inclusive, o próprio
andamento diário do metabolismo primário, com formação de cadeias
carbonadas que variam nas diferentes horas do dia, tem repercussões no
metabolismo secundário (FERREIRA e AQUILA, 2000).
As análises de plantas com atividade alelopática podem ser importantes
na busca de fitotoxinas, sendo altamente importante a realização de pesquisas
nesse campo para se conhecer os mecanismos de ação, produção e
decomposição de compostos alelopáticos (ROSADO et al., 2009).
Para avaliar se uma planta apresenta princípios alelopáticos, são
realizados bioensaios de sementes de espécies cultivadas de boa qualidade,
como tomate (Lycopersicum esculentum Mill.) e a alface (Lactuca sativa L.),
pois são facilmente encontradas e bastante sensíveis a vários aleloquímicos.
De acordo com SOUZA et al. (2005), a principal vantagem do uso de
alface como pesquisas de estudos alelopáticos encontra-se na sensibilidade
das sementes da espécie, pois mesmo em baixas concentrações de
aleloquímicos, o processo de germinação pode ser comprometido.
Devido à importância da alelopatia nos diversos ecossistemas, vários
estudos já foram realizados sobre o tema, a maioria deles envolvendo espécies
econômicas. Estes são de grande importância para a descoberta de fitotoxinas,
causando menos prejuízo ao ambiente quando em substituição a produtos
químicos sintéticos, utilizados atualmente (TEIXEIRA e POLETTO, 2014).
Deste modo, é possível diminuir a contaminação do meio, utilizando uma
10
menor quantidade de agrotóxicos e com isso, melhorar a qualidade dos
produtos agrícolas (SOUZA FILHO e ALVES, 2002).
A prospecção de espécies vegetais com este potencial tem sido cada
vez mais intensa, uma vez que estas podem ser utilizadas no controle natural
de plantas daninhas. Dessa forma, aumenta-se a possibilidade dos agricultores
diminuírem a utilização de herbicidas químicos e adotarem formas de manejo
mais econômico e agroecológico (ALVES et al., 2014)
Como tentativa de controlar a disseminação de plantas invasoras e com
a percepção de que as substâncias químicas envolvidas nas interações do tipo
planta x planta poderiam ser utilizadas como estratégia de manejo de plantas
daninhas, diferentes pesquisas foram desenvolvidas com enfoque no potencial
de plantas medicinais. Em síntese, os trabalhos envolvem, em sua fase inicial,
o uso de extratos aquosos ou alcoólicos e, em alguns poucos casos, extratos
hidroalcoólicos (SOUZA FILHO et al., 2010).
Pesquisas têm demonstrado os efeitos dos extratos e dos óleos
essenciais sobre a germinação de diferentes espécies (ALVES et al., 2004;
MARASCHIN-SILVA e AQUILA, 2006; SOUZA-FILHO et al., 2006; PICCOLO et
al., 2007) e na maioria das espécies, o efeito alelopático é mais evidente
quando são utilizados extratos de folhas (SOUZA et al., 2007).
Pouco se sabe sobre os efeitos alelopáticos dos extratos do cajuzinhodo-cerrado (Anacardium humille) e do Líquido da Castanha de Caju (LCC),
sobre espécies cultivadas e invasoras; com isso o presente trabalho tem por
objetivo avaliar os possíveis efeitos alelopáticos de extratos do cajuzinho-docerrado na germinação e crescimento de Lactuca sativa (alface) e
Lycopersicon esculentum (tomate) e Senna obtusifolia (fedegoso).
11
4. Revisão de Literatura
4.1 Alelopatia e os aleloquímicos
Determinado por Molish, em 1937, o termo alelopatia vem das palavras
gregas alleton que significa mútuo e pathos prejuízo, e é usado principalmente
para indicar qualquer efeito causado por um ser vivo de forma benéfica ou
prejudicial sobre outro, através de substâncias químicas ou metabólitos
secundários por ele produzidos (REIGOSA e PEDROL, 2002;).
Estes mecanismos de ataque e defesa, na natureza, acontecem ao
mesmo tempo, sendo difícil diferenciar e identificar os efeitos de cada um,
devido à complexidade biológica do processo (RICE, 1984).
De acordo com BESSA (2007), plantas invasoras e culturas são capazes
de produzir compostos químicos que podem influenciar o crescimento e
produtividade de plantas vizinhas. As interações planta-planta são a
combinação de competição direta por fontes de luz, água, nutriente e alelopatia
(REZENDE, 2011).
A alelopatia é considerada importante principalmente quando uma planta
invasora afeta uma espécie cultivada, causando prejuízos (REIGOSA et al.,
1999). Estas plantas são capazes de produzir compostos químicos que podem
influenciar o crescimento e produtividade de outras plantas vizinhas, além da
competição por fontes de luz, água e nutriente (REZENDE, 2011).
O estudo sobre alelopatia pode ser complicado, devido ao fato de na
natureza os efeitos alelopáticos entre as plantas serem difícieis de separar da
complexidade de interferências que se estabelecem entre elas. Só se pode
identificar um fenômeno como sendo alelopático se nos testes são
comprovados que é devido às ações bioquímicas e não a fatores climáticos ou
de competição por água, luz ou nutrientes orgânicos e inorgânicos (ALMEIDA,
1988). Esta competição direta por recursos nutricionais, que também causam
efeitos inibitórios de uma planta sobre outra, os quais são parecidos com os do
fenômeno alelopatia e definido como interferência entre duas espécies (DUKE
et al., 1997).
Sendo assim, um aspecto importante na pesquisa em alelopatia é a
identificação de compostos aleloquímicos envolvidos nas interações entre as
plantas e seus possíveis mecanismos de ação (LOTINA-HENNSEN et al.,
1998; COSTA et al., 1999).
12
Os aleloquímicos isolados de plantas ou microrganismos são uma fonte
potencial para modelos de novos tipos estruturais de herbicidas. Esses
“herbicidas naturais” podem ser mais específicos, com novos modos de ação e
de maior potencial que aqueles usados atualmente na agricultura (MIZUTANI,
1999; DUKE et al., 2000).
O efeito do aleloquímico depende do composto químico que é
adicionado ao ambiente, separando, assim, o fenômeno de alelopatia da
competição. Estes aleloquímicos inibem a certa concentração, mas também
estimulam o mesmo processo ao qual atuam, quando em pequenas
concentrações (RICE, 1984).
Dentre os mais variados grupos químicos, estão presentes cerca de 10
mil produtos fitoquímicos com potencial alelopático. Dentre eles estão os
ácidos fenólicos, as cumarinas, os terpenóides, flavonóides, alcalóides e
glicosídeos cianogênicos (TEIXEIRA e POLETTO, 2014).
Os metabólitos secundários se diferem dos primários por possuírem uma
distribuição variada nas plantas, ocorrem esporadicamente restringem-se a
algumas famílias, gêneros, espécies e até subespécies (TEIXEIRA e
POLETTO, 2014). De acordo com HADACEK (2002), para evitar a intoxicação
das
plantas
produtoras
de
metabólitos
secundários,
estes
são
compartimentalizados em alguns órgãos, tecidos e estruturas celulares, como
vacúolos, idioblastos, ductos laticíferos, glândulas e tricomas.
RICE (1984) relata que os aleloquímicos são encontrados em todas as
partes da planta, mas a sua principal fonte produtora dessas substâncias
químicas vem das folhas, estes são liberados pela planta por intermédio da
decomposição de folhas e caules e exsudação direta no solo pelas raízes
mediante processos físicos, químicos ou biológicos, com concentrações muito
baixas e variáveis, de acordo com as condições fisiológicas (BAGHESTANI et
al., 1999; MIZUTANI, 1999; REIGOSA e PEDROL, 2002).
4.2 Metabólitos secundários
As transformações químicas executadas pelos metabolismos primários e
secundários, são necessárias para a vida dos organismos vivos, além disso, as
várias substâncias extraídas dos vegetais possuem aplicabilidade na
alimentação e na saúde. Isto tem sido o estímulo ao desenvolvimento do
13
estudo químico de muitas plantas. A bioquímica, principalmente, investiga a
química de produtos naturais do metabolismo primário, que produz substâncias
distribuídas
nos
seres
vivos:
aminoácidos,
lipídios,
carboidratos
e
macromoléculas, além de glicídios e lipídios. Já os compostos provenientes do
metabolismo secundário, que são os terpenos, alcalóides, glicosídios, entre
vários outros, são estudados para denominar a química de produtos naturais,
estudada por químicos orgânicos (MATOS, 1999; SILVA et al., 2010).
O estudo dos constituintes químicos bioproduzidos pelo metabolismo
secundário dos organismos vivos, são específicos das espécies e participam
das interações intra e intercelular do próprio organismo ou com células de
outros organismos, e continua proporcionando a descoberta de diversas
substâncias orgânicas, com atividades biológicas, que dependem da
investigação farmacológica e fitoquímica (BRAZ FILHO, 2010).
Segundo FUMAGALI et al. (2008), os metabólitos desempenham um
importante papel na adaptação das plantas ao ambiente em que vivem e
representam uma fonte de substâncias farmacologicamente ativas
Há metabólitos primários que possuem funções básicas vitais, como no
crescimento
celular,
respiração,
estocagem
e
reprodução
e
também
metabólitos secundários, opostos aos primários, sendo pouco abundantes e
com baixa frequência, com estocagem muitas vezes ocorrendo em órgãos ou
células específicas.
A produção de metabólitos secundários é o resultado de complexas
interações entre biossíntese, transporte, estocagem e degradação. As rotas
biossintéticas dos metabólitos talvez sejam ativadas durante alguns estágios de
crescimento e desenvolvimento da planta ou em períodos de estresse
causados por limitações nutricionais ou ataques de patógenos. Embora
qualquer tecido ou célula da planta tenha a capacidade de produzi-los, parece
que isto acontece apenas em tecidos ou células especiais, tornando a
biossíntese restrita a uma parte da planta; porém o armazenamento se dá em
toda ela e é de fundamental importância para a sobrevivência do vegetal
(REZENDE et al., 2011).
Sua presença é influenciada por diversos fatores ambientais (GOBBO
NETO e LOPES, 2007) e permite o aumento da sobrevivência de uma espécie,
sendo responsáveis por diversas atividades biológicas e podendo atuar como
14
antibióticos, antifúngicos e antivirais para que a planta seja protegida dos
patógenos, com atividades antigerminativas ou tóxicas para outras plantas,
diminuindo a competição ou ainda compostos que absorvem a luz ultravioleta,
evitando que as folhas sejam danificadas (FUMAGALI et al., 2008).
Existem três grandes grupos de metabólitos secundários: terpenos,
compostos fenólicos e alcalóides. Os terpenos são produzidos a partir do ácido
mevalônico (no citoplasma) ou do piruvato e 3-fosfoglicerato (no cloroplasto),
abrangem uma grande variedade de substancias de origem vegetal e sua
importância ecológica como defensivos de plantas esta bem estabelecida
(JUNIOR, 2003). Além disso, entre os terpenos, podemos citar os
monoterpenos voláteis, chamados também de óleos essenciais, que atraem
polinizadores ou repelem insetos e devido a essa característica, são usados na
fabricação de perfumes ou sabores (PEIXOTO et al., 2008; LUMMISS et al.,
2012).
Já os alcalóides (também conhecidos como produtos secundários
nitrogenados) são provenientes de aminoácidos aromáticos (tripofano, tirosina),
os quais são derivados do ácido chiquímico e de aminoácidos alifáticos
(omitina, lisina), sendo reconhecidos pela presença de substâncias que atuam
no sistema nervoso (PINTO et al., 2002). Diferem da maioria das outras
classes de produtos naturais por serem básicos e ocorrerem normalmente nas
plantas como sais de ácidos orgânicos. A cafeína e várias outras substâncias
são frequentemente incluídas nos alcalóides e são mais conhecidos por seus
efeitos fisiológicos sobre o homem e seu uso farmacológico. Além disso, atuam
como substâncias de defesa contra insetos herbívoros atuam sobre a
germinação e o desenvolvimento de plântulas de Lactuca sativa (ALVES et al.,
2004).
Os compostos fenólicos e derivados (flavonoides, taninos) são derivados
do ácido chiquímico e ácido mevalônico. As aplicações e uso pelo homem dos
componentes do metabolismo secundário das plantas são variados, sendo
utilizados principalmente na alimentação, na indústria e na medicina
(BEZERRA, 2008).
15
4.3 Plantas daninhas
As plantas daninhas existem há muito tempo, desde a antiguidade,
quando plantas cultivadas viviam em estado silvestre. Sua origem foi atribuída
ao homem, que para melhorar as espécies úteis, retirou a competitividade
necessária para estas viverem sozinhas (LORENZI, 2000).
Segundo LORENZI (2000), as plantas possuem uma grande habilidade
para a sua sobrevivência e isso se dá aos alguns mecanismos desenvolvidos
pela natureza como a alta produção de sementes e facilidade na dispersão das
mesmas, grande agressividade competitiva e a grande longevidade no banco
de sementes do solo.
Um dos principais problemas enfrentados pelos agricultores é a
infestação de plantas daninhas nas lavouras, elevando o custo da produção,
pois além de causar prejuízos às lavouras, é necessário o controle destas
plantas, podendo causar decréscimos da produtividade quer pela competição
direta por fatores de produção ou pelos compostos alelopáticos liberados no
meio (SILVA et al., 2006).
A facilidade de infestação em áreas agrícolas das plantas daninhas está
ligada ao fato delas possuírem habilidade na captação de recursos e
adaptação ao ambiente e pela elevada produção de diásporos, seu potencial
de disseminação e viabilidade no solo por longo período de tempo (MASIN et
al., 2005)
O controle de plantas daninhas em áreas de pastagens cultivadas é
realizado pelo uso de herbicidas sintéticos ou através do fogo e da roçadeira,
que isoladamente ou em conjunto, tem se mostrado pouco eficiente no controle
de plantas daninhas em médio e longo prazo, levando os produtores a repetilos sistematicamente, o que eleva o custo de manutenção das culturas
(SOUZA FILHO et al., 2006)
Segundo SOUZA FILHO et al., (2006) o uso de herbicidas sintéticos,
embora seja considerado um método de controle eficaz para um número
considerável de espécies de plantas daninhas, tem sido questionado quanto ao
seu impacto ambiental e pela crescente resistência a esses produtos.
Assim, a busca de herbicidas naturais que não apresentem os
inconvenientes dos herbicidas sintéticos é de fundamental importância, visando
minimizar o impacto ambiental causado por essas atividades, considerando
16
que a pesquisa de propriedades alelopáticas em plantas pode ser uma
oportunidade para minimizar esses problemas (SOUZA FILHO et al., 2005).
A atividade dos aleloquímicos tem sido usado como alternativa ao uso
de herbicidas, inseticidas e nematicidas (defensivos agrícolas). A maioria
dessas substâncias provém do metabolismo secundário, porque na evolução
das plantas, elas representaram alguma vantagem contra a ação de
microrganismos, vírus, insetos, predadores e outros patógenos, sejam inibindo
a ação destes ou estimulando o crescimento ou desenvolvimento das plantas
(WALLER, 1999).
Uma das espécies de invasoras de áreas agrícolas é o chamado
fedegoso (Senna obtusifolia (L.) Irwin & Barneby), uma espécie herbácea
nativa das Américas, pertencente à família Fabaceae (Leguminosae) e
subfamília
Caesalpinioideae.
Apresenta
distribuição
pantrópica,
sendo
frequentemente encontrada como uma planta daninha de pastos, terrenos
baldios e plantações de cereais como soja, sorgo e trigo e pode ser facilmente
encontrada como contaminante de áreas de pastoreio; populações rurais
muitas vezes utilizam suas sementes, torradas e moídas, para o preparo do
“café negro”, uma bebida semelhante ao café (TESKE e TRENTINI, 1994),
indicando seu potencial de utilização e propriedades químicas.
4.4 O bioma Cerrado
O Brasil é considerado um dos países com maior biodiversidade do
mundo, pois se calcula que nada menos de 10% de todo a biota terrestre
encontra-se no país (GOUVEA, 2010). O Cerrado é o segundo maior bioma
brasileiro e se destaca pela riqueza de fisionomias e por abrigar grande
diversidade de espécies de animais e vegetais, com solo deficiente em
nutrientes e rico em ferro e alumínio, cobrindo mais de 2 milhões de km² na
região do planalto central (SIMON et al., 2009).
O termo Cerrado designa uma vegetação de aspecto e flora própria,
classificada dentro dos padrões do mundo como savana (EITEN, 1994)
destacando-se, porém, em sua variação na composição, apresenta desde
formas florestais até as campestres (RIBEIRO et al., 1998).
Possui uma flora vegetal estimada em aproximadamente, sete mil
espécies (VILA VERDE et al., 2003), onde grande parte da sua biodiversidade
17
ainda é desconhecida, o que é considerado um agravante, uma vez que esta
savana tropical é a mais rica e ameaçada do planeta (SCARIOT e SEVILHA,
2005).
Em 2000, MYERS et al. (2000) estimavam que o Cerrado brasileiro
possuía aproximadamente dez mil espécies, das quais 40% endêmicas, o que
representa aproximadamente 1,5% do total de espécies endêmicas do planeta,
sendo
considerada
um
dos
hotspot
de
biodiversidade.
Portanto,
a
intensificação dos estudos das espécies ocorrentes no Cerrado é de
fundamental importância para o suporte no delineamento de estratégias de
conservação dentro do bioma, tendo em vista um acelerado processo de
degradação ambiental e risco eminente de extinção de muitos grupos
taxonômicos (RATTER et al., 1997). Fica claro, portanto que a proteção do
Cerrado, a conservação de sua biodiversidade e o estudo de sua flora são de
fundamental importância (GOUVEA, 2010).
A utilização popular de plantas medicinais faz parte da tradição e
costume das comunidades que vivem nessa região. No entanto, as plantas
utilizadas na medicina popular pelos habitantes locais não tem ainda
despertado de forma significativa, o interesse da comunidade científica, se
comparadas com aquelas das demais regiões, o que pode ser observado a
partir da falta de dados disponíveis sobre as características biológicas de
plantas medicinais do Cerrado, que possibilitem a sua utilização sustentável
(SILVA, 2007) e de outras maneiras, além das convencionais.
Quando se procura obter substâncias ativas de plantas, um dos
principais aspectos a serem observados consiste nas informações da medicina
popular. Já é senso comum que é muito mais provável encontrar atividade
biológica em plantas orientadas pelo uso na medicina popular, do que em
plantas escolhidas ao acaso (YUNES, 2001). Segundo SILVA et al. (2010),
trabalhar com plantas é ingressar em um mundo vasto e variado.
A pesquisa fitoquímica é importante, principalmente quando ainda não
existem estudos químicos com espécies de interesse popular, tendo como
objetivo conhecer os compostos químicos das espécies vegetais e avaliar sua
presença nos mesmos, identificando grupos de metabólitos secundários
relevantes (SIMÕES et al., 2000), úteis enquanto marcadores químicos no
monitoramento das plantas medicinais em processo de domesticação (LEITE,
18
2009), na qualidade da matéria prima medicinal e na prospecção da
biodiversidade ou bioprospecção (BRAGA, 2009).
Segundo CAMARGO (1976), a medicina popular oferece ao homem uma
contribuição cada vez maior, pelo fato de haver um alto conhecimento e
práticas médicas relacionadas a produtos da medicina popular que são
principalmente influenciadas pelo contexto sociocultural, econômico e físico no
qual se encontram inseridas. O uso de produtos naturais por estas populações,
por ser fonte de compostos poucos estudados, também vem sendo estudado
para o controle de pragas e doenças na agricultura, como uma alternativa
viável, de baixo custo e toxicidade, eficaz no controle de determinadas pragas
agrícolas (ISMAN, 2000).
4.5 Anacardiaceae
A família Anacardiaceae é composta de 76 gêneros, subdivididos em
cinco tribos (Anacardieae, Dobineae, Rhoeae, Semecarpeae e Spondiadeae) e
600 espécies (SANT‟NNA-SANTOS et al., 2006).
Aproximadamente 25% dos gêneros conhecidos são classificados como
tóxicos e causadores de dermatite de contato severa, atribuída principalmente
a compostos fenólicos e catecólicos ou a mistura destas substâncias,
denominados lipídios fenólicos (CORREIA et al., 2006).
Nos últimos anos, a origem dos lipídios fenólicos e derivados também foi
objeto de investigação; além disso, espécies da família Anacardiaceae têm se
mostrado bastante promissora na busca de substâncias bioativas (CORREIA et
al., 2006; SANT‟NNA-SANTOS et al., 2006).
Os gêneros Mangifera, Rhus e Anacardium destacam-se pelo número de
investigações biológicas de seus extratos e metabólitos e os estudos de suas
espécies possibilitaram verificar a ocorrência de flavonóides, terpenos,
esteróides, xantonas e principalmente, dos lipídeos fenólicos e derivados
(CORREIA et al., 2006)
4.6 Anacardium humile
Dentre os gêneros da família Anacardiaceae o Anacardium é alvo de
inúmeras investigações relativas à composição química de suas espécies,
atividades biológicas de seus extratos e metabólitos secundários (PORTO et
19
al., 2008).
Entre as espécies do gênero Anacardium, além de A. occidentale L., o
caju comum, destaca-se A. humile St. Hil., conhecido como cajuzinho-docerrado ou cajuí, nativo do Brasil e de ocorrência natural em campo sujo e no
Cerrado sensu stricto, sendo as principais áreas de distribuição os Estados de
Rondônia, Bahia, Goiás, Distrito Federal, Mato Grosso e Mato Grosso do Sul
(CARVALHO et al., 2005).
Assim como a grande maioria das espécies do Cerrado, A. humile tem
importância biológica e socioeconômica. Seu potencial de utilização aumenta a
necessidade de gerar informações biológicas, na tentativa de adequar à
exploração econômica, de modo que não haja utilização predatória ou até
mesmo, a extinção da espécie (LONDE, 2005).
A utilização popular do cajuzinho-do-cerrado abrange praticamente todas
as partes da planta. O óleo da castanha é usado para doenças da pele. A
infusão, tanto de suas folhas como da casca do caule subterrâneo, é indicado
como diarreica e como expectorante. O suco do pseudofruto é referido como
antissifilítico. A infusão das inflorescências, empregada contra tosse e também
para glicemia em diabéticos. Estudos estão sendo realizados para testar as
propriedades e benefícios da espécie, nos últimos 30 anos e alguns destes
demonstraram que esta planta possui atividade antifúngica, anti-rotavirus,
antidiarreica, anti-inflamatória e hipoglicemiante (ALMEIDA et al., 1998).
Os estudos atuais demonstram eficiência do óleo das folhas dessa
planta quanto às propriedades inseticida (PORTO et al., 2008), anti-inflamatória
e anticancerígena (LUIZ-FERREIRA et al., 2008), antimicrobiana, antioxidante
e mutagênica (BARBOSA et al., 2008).
Investigações fitoquímicas feitas por FERREIRA (2005), levaram ao
isolamento de compostos do metabolismo secundário de A. humile. Entre eles,
estão derivados de ácido gálico, catequinas e flavonóides. Neste mesmo
estudo, o autor constatou que o extrato metanólico das folhas de A. humile foi
capaz de inibir significativamente a formação de lesões ulcerativas induzidas
em ratos, atribuindo esta atividade protetora à presença dos componentes
encontrados.
A análise fitoquímica desenvolvida por ANDRADE FILHO et al. (2010),
no extrato aquoso das folhas de A. humile, detectou a presença de taninos
20
hidrolisáveis, açúcares redutores e saponinas, além do índice de espuma
(Índice Afrosimétrico) com o valor de 1250, considerado elevado. Esse extrato
provocou a mortalidade parcial em ninfas e “pupas” de Bemisia tuberculata
(Bondar, 1923), mortalidade total em todas as concentrações testadas (2,0; 0,8;
0,4 e 0,05%) e alongamento do ciclo da fase jovem em todas as dosagens
testadas.
Recentemente, MATIAS et al. (2013), fracionaram o extrato clorofórmico
(CHCl3) das folhas de A. humile e isolaram três triterpenos (ácido oleanólico,
ursólico e betulínico), identificando por cromatografia líquida de alta eficiência o
ácido anacárdico. O extrato CHCl3 causou efeito na mortalidade de ninfas de
mosca branca (B. tuberculata) de 66,3 a 74,9% em todas as dosagens
testadas.
4.7 Líquido da castanha do caju (LCC)
Anarcadium occidentale foi objeto de investigação nos últimos anos
devido a descoberta de compostos lipídicos fenólicos que podem ser
encontradas em
diferentes partes
da planta; além disso, a família
Anacardiaceae tem se mostrado bastante promissora na busca de substância
bioativas (CORREIA et al., 2006).
Dentre estas estão os ácidos anacárdicos, que são compostos fenólicos
biossintetizados a partir de ácidos graxos. Eles constituem cerca de 90% do
líquido que é extraído da casca da castanha de caju, sendo que, em tais
concentrações, apresentam propriedades cáusticas e irritantes (SOUSA, 2008).
O LCC representa aproximadamente 25% do peso da castanha e é
considerado um subproduto de agronegócio do caju, de baixíssimo valor
agregado. Este líquido é uma das fontes mais ricas de lipídeos fenólicos de
origem natural, em que o componente principal é ácido anacardico (Figura 1),
cuja cadeia lateral (alifática) e o grupo hidroxila e carboxílico proporcionaram,
respectivamente, uma natureza hidrofóbica (apolar) e hidrofílica (polar)
(MAZZETO et al., 2009), características estas importantes para justificar a
atividade dos lipídios fenólicos em sistemas biológicos (GUIMARÃES et al.,
2010).
21
Figura 1. Principais constituintes do Líquido da Castanha de Caju (LCC).
Fonte: Adapatado de MAZZETTO et al. (2009).
Diferentes processos podem ser empregados para a obtenção do LCC,
como a extração a frio (prensas), extração por solvente (KUMAR et al., 2002;
CORREIA et al., 2006), processo térmico-mecânico, onde o próprio LCC
quente é usado como meio para aquecer as castanhas in natura a
aproximadamente 190 °C; nessa temperatura, a casca externa se rompe e
libera os alquilfenois presentes na casca porosa (mesocarpo), seguido da
remoção da casca interna, o que permite a recuperação das amêndoas ou,
ainda, extração supercrítica com CO2, onde o rendimento é praticamente 100%
(PATEL et al., 2006). Esse processo de aquecimento em altas temperaturas
leva o ácido anacardico a sofrer uma descarboxilação formando novas
substâncias, dentre as quais tem-se o cardol, carnadol, material polímero e
metilcardol (RODRIGUES, 2006).
A utilização do LCC e seus constituintes foram amplamente revisadas
nas últimas décadas, com sua principal aplicação na produção de derivados
poliméricos e resinas, considerando seu potencial de possível substituto a
alguns derivados do petróleo. Dentre as principais utilizações desses polímeros
(LCC) destacam-se o uso em resinas, tintas anticorrosivas, materiais à prova
d'água, retardantes de chama, no revestimento de superfícies, em materiais de
atrito e na modificação de borrachas (MAZZETO et al., 2009), demonstrando a
importância de seu estudo.
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33
6. Artigos
Artigo I
Potencial alelopático dos extratos de Anacardium humile A. St. -Hil.
(cajuzinho-do-cerrado) na germinação e crescimento de alface, tomate e
fedegoso
Ana Carolina Rosa
Resumo
O gênero Anacardium, na família Anacardiaceae, destaca-se em relação aos
demais devido à presença de compostos fenólicos, especificamente os lipídeos
fenólicos. Esse grupo químico possui inúmeras aplicações e usos populares.
Uma das espécies deste gênero investigada pelos diferentes usos e
potencialidades de utilização é o Anacardium humille (cajuzinho-do-cerrado).
Porém pouco se sabe sobre seus efeitos alelopáticos, com isso, o presente
trabalho teve por objetivo avaliar os possíveis efeitos alelopáticos dos extratos
de A. humile na germinação de sementes e crescimento de espécies-alvo,
alface e tomate e, uma planta invasora, o fedegoso. Para os bioensaios de
germinação, foram utilizados 5 mL dos extratos aquoso e etanólico nas
concentrações de 25, 50, 100, 150 e 200 mg mL -1, além do controle com água
destilada, em placas de Petri, com delineamento inteiramente casualizado, com
quatro tratamentos e quatro repetições (25 sementes por placa). Para os
bioensaios de crescimento, 10 mL dos extratos nas mesmas concentrações,
em caixas plásticas transparentes, com delineamento inteiramente casualizado,
com quatro tratamentos e quatro repetições (10 sementes pré-germinadas por
caixa). Os extratos aquoso e etanólico apresentaram diferentes classes de
metabólitos, com compostos fenólicos e taninos em maior intensidade. Os
resultados demonstraram efeito alelopático dos extratos na germinação e no
crescimento das espécies-alvo (alface e tomate) a partir da concentração de 50
mg mL-1, além da planta daninha (fedegoso) na maior concentração (200 mg
mL-1), indicando que provavelmente a atividade alelopática está ligada aos
diferentes compostos encontrados.
Palavras-chave: Alelopatia, Anacardiaceae, lipídeos fenólicos, Herbicidas
naturais
34
Abstract
The Anacardium gender, of Anacardiaceae family, it is featured in, relation the
family just because the presence of phenolic compounds, more specifically the
phenolic lipids. This chemical group has infinite numbers of enforcement and
communal application. One of the species of the gender cited, Anacardium
humile (cajuzinho-do-cerrado), has highlighted because its vast different
application and your potentiality for use. Meantime, is low the knowledge about
its allelopathic effects. This present research has as objective to evaluate the
possible effects of allelopathic extracts of the A. humile in the seed germination
and the growth of target species, lettuce and tomato, and a plant weed, the
fedegoso. In the bioassays of germination, its were used 5 mL of aqueous
extracts and ethanolic at concentrations of 25, 50, 100, 150 e 200 mg mL -1,
beyond the use of distilled water for control, in Petri dish, with the completely
randomized design (CRD), with four treatments and four repetitions (25 seeds
per card). For bioassays of growth, 10 mL of the extract at the same
concentrations, in transparent plastic boxes, also with the completely
randomized design (CRD) with four treatments and four repetitions (10 seeds
pre-germinated per box). The aqueous extract and ethanolic has showed
different classes of metabolites, with phenolics and tannins compounds with a
bigger intensity. The results showed allelopathic effects of the extracts on
germination and growth of the target species ( lettuce and tomato ) from the
concentration of 50 mg mL- 1 , as well as weed ( fedegoso ) in the highest
concentration (200 mg mL- 1) indicating that probably the allelopathic activity is
linked to different compounds found.
Keywords: Allelopathy, Anacardiacea, phenolic lipid, Natural herbicides.
Introdução
A alelopatia é uma forma de interferência química entre plantas, mediada
por
metabólitos
secundários,
moléculas
bioquimicamente
diversificadas
capazes de atuar em muitos processos fisiológicos. Apesar do primeiro relato
sobre a interação, em 300 a. C., ter abordado a perda de produtividade agrícola
(CHOU, 2006), no Brasil, apenas recentemente começou-se a estudar a
aplicabilidade desses compostos na dinâmica dos agroecossistemas (GATTI et
al., 2004; VOLTARELLI et al., 2012; REIGOSA et al., 2013).
35
Entre estes compostos, pode-se citar o grupo dos esteróides e
triterpenos, que apresentam potencial alelopático, sendo capazes de lesionar
os tecidos das plantas (FERREIRA e BORGUETTI, 2004; WILLIS, 2010);
outros compostos que inibem a germinação de sementes são os alcalóides
solamargina e solasonina, conhecidos por sua toxicidade (YE et al., 2001) e ser
eficaz contra a herbívoria (CROTEAU et al., 2000).
A classe dos compostos fenólicos apresenta o maior número de
compostos com ação alelopática, sendo responsáveis por causar efeito sobre a
germinação e morfologia das plantas (RICE, 1984; FERREIRA e AQUILA,
2000; FUMAGALI et al., 2008), além, de atuarem na proteção da planta contra
raios ultravioleta, insetos, fungos, vírus e bactérias (CROTEAU et al., 2000).
Os compostos alelopáticos podem associar-se aos herbicidas sintéticos
no controle de plantas indesejáveis, ou mesmo substituí-los com vantagens
(CHOU, 2006). Atualmente tem sido sugerida à possibilidade do controle de
espécies vegetais nocivas (ervas daninhas) através de aleloquímicos. Uma vez
determinada, através de testes de laboratório, a atividade alelopática de uma
determinada espécie, os testes podem ser levados a campo, servindo como
uma opção a mais a ser utilizada no controle biológico de espécies
indesejáveis a agricultura (SILVA et al., 2014).
O uso de sementes de espécies-alvo em bioensaios é excelente, pelo
motivo de haver rápidas mudanças fisiológicas no processo de germinação,
permitindo avaliar o potencial alelopático de uma espécie.
A inibição da germinação e/ou do crescimento de espécies daninhas
através da alelopatia é uma alternativa de controle de plantas invasoras, não só
pelo uso potencial do extrato como um agente químico natural, mas também
pela presença de novos grupamentos químicos nas substâncias isoladas nos
extratos, as quais podem potencialmente ser manipuladas pela indústria de
modo a descobrir novas moléculas com efeito herbicida (PIRES et al., 2001).
As plantas daninhas são causa de prejuízos agrícolas, pois se instalam
junto às culturas de interesse econômico e reduzem sua produtividade devido a
competição direta por nutrientes, CO2, água, luz e outros fatores necessários
para um bom desempenho de qualquer vegetal (DEUBER, 1992).
Diversos métodos são empregados no controle das plantas daninhas,
como físico, químico, biológico e integrado, que podem acabar se tornando
36
muito onerosos para os custos das lavouras comerciais. Desta maneira, o
interesse por formas de controle mais sustentáveis vem crescendo de forma
acentuada com o intuito de aumentar as opções e reduzir custos e
contaminações do ambiente e do homem. Nesse contexto, a alelopatia vem
ganhando espaço nas pesquisas, como uma alternativa em potencial no
controle das plantas daninhas (LOUSADA et al., 2010).
Dentre essas plantas daninhas o fedegoso (Senna obtusifolia (L.) Irwin &
Barneby), uma espécie herbácea nativa das Américas, pertencente à família
Fabaceae (Leguminosae) e subfamília Caesalpinioideae, apresenta distribuição
pantrópica, sendo frequentemente encontrada como uma planta daninha de
pastos, terrenos baldios e plantações de cereais como soja, sorgo e trigo
(LORENZI, 2006).
A utilização de espécies nativas do bioma Cerrado no estudo de
propriedades alelopáticas é promissora e dentre estas estão as da família
Anacardiaceae, com destaque ao gênero Anacardium pelo número de
investigações de seus fitoconstituintes, principalmente pela presença dos
compostos fenólicos e flavonoides (CORREIA et al., 2006; SANT‟ANNASANTOS et al., 2006).
Dentre as espécies nativas do Cerrado está a Anacardium humile A. St.
–Hil., conhecido como cajuzinho-do-cerrado ou cajuí, nativa do Brasil e de
ocorrência natural em campo sujo, no cerrado sensu stricto e principais áreas
de distribuição nos Estados de Rondônia, Bahia, Goiás, Distrito Federal, Mato
Grosso e Mato Grosso do Sul (CARVALHO et al., 2005).
Estudos estão sendo realizados para descobrir as propriedades e
benefícios da espécie A. humile e nos últimos 30 anos, além do uso na
medicina popular, alguns destes trabalhos demonstraram que esta planta
possui atividade antifúngica, anti-rotavirus, antidiarréica, hipoglicemiante, antiinflamatória, anticancerígena (ALMEIDA et al., 1998, LUIZ-FERREIRA et al.,
2008), sendo que o óleo, o extrato aquoso e extrato clorofórmio das folhas
apresentaram potencial inseticida (PORTO et al., 2008; ANDRADE FILHO et
al., 2010; MATIAS et al., 2013), entre outras ações.
Porém pouco se sabe sobre os efeitos alelopáticos dos extratos do
cajuzinho-do-cerrado sobre espécies cultivadas ou nativas; com isso o
presente trabalho tem por objetivo avaliar os possíveis efeitos alelopáticos de
37
extratos do cajuzinho-do-cerrado na germinação e crescimento de Lactuca
sativa L. (alface), Lycopersicon esculentum Mill. (tomate) e germinação de
Senna obtusifolia.
Material e Métodos
Coleta do material
Foram utilizadas as folhas de A. humile (colhidas manualmente, com auxilio
de tesoura de poda, diretamente de 20 matrizes de fragmentos de Cerrado,
localizados na região conhecida como Parque dos Poderes, latitude 20°26‟21”
e longitude 54°32‟27”, município de Campo Grande, Mato Grosso do Sul,
Brasil.
Após coleta, as amostras foram acondicionadas em sacos de polietileno e
transportadas para o Laboratório de Pesquisa em Sistemas Ambientais e
Biodiversidade, Campus Agrárias, Universidade Anhanguera-Uniderp.
Secagem do material e trituração
No laboratório, as folhas foram secas, sobre as bancadas forradas com
papel pardo, a temperatura ambiente (27 ± 2 ºC) por 72 horas. Em sequencia,
as folhas foram fragmentadas com ajuda de tesoura de poda e em seguida,
trituradas em moinho industrial (Moinho tipo Willye/TE-650, Tecnal) e o pó
resultante, acondicionados em béqueres lacrados com papel filme e mantidos
em geladeira até a preparação do extrato.
Preparação do extrato aquoso e etanólico
O extrato aquoso (ExtH2O) e etanólico (ExtEtOH) foram preparados
utilizando 200 g de material para 1000 mL de solvente (200 mg mL-1). A mistura
permaneceu por 24 h em geladeira, na ausência de luz. Após este período,
submeteu-se a mistura a um banho de ultra-som (UNIDQUE®, 1450), durante
30 minutos, e o material foi filtrado (funil de vidro e algodão) em balão
volumétrico e obtido o extrato ExtH2O e o extrato ExtEtOH. A metodologia
empregada seguiu os procedimentos descritos por OLIVEIRA et al. (2011).
Análise fitoquímica
Foi realizada com base em MATOS (2009), onde os extratos ExtH2O e
38
ExtEtOH a 200 mg mL-1, foram submetidos à prospecção fitoquímica por via
úmida e seca, por meio de ensaios colorimétricos e/ou precipitação, as quais
tiveram caráter qualitativo e foram realizadas em triplicatas.
Os resultados foram comparados com o grupo controle (extrato ExtH2O
e extrato ExtEtOH a 200 mg mL-1) e também entre si para visualizar alteração
de cor ou precipitação (COSTA, 2002). As alterações na cor, para cada teste,
foram classificados como sendo do parcial (±), baixo (+), moderado (++), alta
intensidade (+++) e negativo (-). Os testes com formação de precipitado
(compostos fenólicos e de taninos) foram realizadas em tubos graduados
(Pyrex®, No.8080) e considerado como sendo parcial (menos do que 0,2 cm),
baixa (0,2 a 0,5 cm), moderada (0,5 a 0,7 cm) e alta intensidade (0,7 a 1 cm)
(FONTOURA et al., 2015).
Os extratos ExtH2O e ExtEtOH (200,0 mg mL-1) também foram
submetidos à análise de pH (pH DM-20, Digimed), condutividade elétrica (CE
DM3, Digimed) e concentração de sólidos solúveis, determinada utilizando um
refratômetro digital (45 RTD- refractómetro), com os resultados expressos em
graus Brix corrigido para 20 °C.
Determinação dos fenóis totais e flavonóides totais
Para determinar o teor de fenóis e flavonóides totais, os solventes dos
extratos ExtH2O e ExtEtOH a
200 mg mL-1 foram evaporados e,
posteriormente, 100 mg de cada amostra retirada e utilizada nos ensaios.
O teor de fenóis totais (FT) foi determinado pelo Método FolinCiocalteu‟s, com as absorbâncias medidas em espectrofotômetro na região de
750 nm (SOUSA et al., 2007), em cubetas de quartzo. A análise foi executada
por interpolação da absorbância das amostras contra uma curva de calibração
(y = 0,078x + 0,031; R² = 0,9959), construída com padrões de ácido gálico
(GAE 10 a 300 μg mL-1).
Para quantificação dos flavonóides, foi utilizada a metodologia descrita
PEIXOTO SOBRINHO et al. (2008), utilizando-se como padrão a quercetina
(QE = 0,5 mg.mL-1) para construir a curva de calibração nas concentrações de
0,04; 0,2; 0,4; 2; 4; 8; 12; 16; 20 μg.mL-1 (y= 0,0633 x + 0,0061 R²= 0,9989). As
análises foram realizadas por espectrofotometria no comprimento de onda de
420 nm, em cubetas de quartzo.
39
O delineamento experimental dos fenóis e flavonóides totais foi realizado
com três repetições para cada concentração e o cálculo das médias foi
acompanhado do desvio padrão. Os resultados foram submetidos a análise de
variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5%, realizadas
utilizando o software estatístico BioEstat 5.0 (AYRES et al., 2007).
Bioensaios de germinação
Foram utilizados 5 mL dos extratos nas concentrações de 25, 50, 100,
150 e 200 mg mL-1, para alface e tomate e, 10 e 200 mg mL -1 para o fedegoso,
além do controle com água destilada, sobre duas folhas de papel germitest
forradas em placas de Petri de 7 cm de diâmetro, que não foram umedecidas
novamente durante o período de 7 dias, ao qual foi feita a avaliação. A quebra
de dormência das sementes de fedegoso foi realizada através da imersão das
sementes em ácido sulfúrico por 20 minutos e posterior lavagem em água
corrente por três minutos.
O delineamento foi inteiramente casualizado, com seis tratamentos e
quatro repetições de 25 sementes de tomate e alface para cada tratamento. As
placas foram mantidas em câmaras de germinação na temperatura de 20 °C
para sementes de alface e 25 °C, sementes de tomate.
A contagem das sementes germinadas foi realizada a cada 24 h por 7
dias, onde eram consideras germinadas as sementes que apresentarem 2 mm
de raiz primária.
Para o teste de germinação, foram avaliadas a percentagem de
germinação FERREIRA e BORGHETTI (2004) e o vigor das sementes, medido
indiretamente pelo tempo médio de germinação em dias (TMG) (LABOURIAU e
AGUDO, 1987) e pelo índice de velocidade de germinação (IVG) (MAGUIRE,
1962).
O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado. Não foi
necessária a transformação dos dados de germinação, IVG e TMG. Os dados
das características avaliadas foram submetidos à análise de variância e,
quando ocorreu significância, realizou-se a comparação das médias, utilizandose do teste de Tukey, a 5% de probabilidade. As análises estatísticas foram
processadas om o uso do programa estatístico Assistat 7.7 beta.
40
Bioensaios de crescimento
Foram utilizadas 10 mL dos extratos ExtH2O e ExtEtOH nas
concentrações de 25, 50, 100, 150 e 200 mg mL -1, para alface e tomate e, 10 e
200 mg mL-1 para o fedegoso, além do controle com água destilada, em caixas
plásticas transparentes (11 x 3,5 cm de altura) forradas com duas folhas de
papel germitest e vedadas com papel filme, que não foram umedecidas
novamente durante o período de 10 dias, ao qual foi feita a avaliação. Para
este teste também foi realizada a quebra de dormência nas sementes de
fedegoso, conforme citado anteriormente.
O delineamento foi o inteiramente casualizado, com seis tratamentos e
quatro repetições contendo 10 sementes pré-germinadas para cada espéciealvo. As placas foram mantidas em câmaras de germinação, na temperatura de
20 °C para sementes de alface e 25 °C, sementes de tomate, sendo a
avaliação feita 10 dias após a instalação do experimento e medidas a altura da
planta (mm) do colo até o ápice e comprimento da raiz (mm), do colo até o
ápice meristemático do sistema radicular (BENINCASA, 1988), através de
paquímetro digital.
O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado. Os dados
das características avaliadas foram submetidos à análise de variância e,
quando ocorreu significância, realizou-se a comparação das médias, utilizandose do teste de Tukey, a 5% de probabilidade. As análises estatísticas foram
processadas om o uso do programa estatístico Assistat 7.7 beta.
Bioensaios em casa de vegetação
Para as sementes de alface e tomate, foram utilizados 950 g do
substrato vermiculita e 50 g de planta (pó) para a concentração de 50 %, 900 g
de vermiculita e 100 g de planta para a concentração de 10% e 800 g de
vermiculita e 200 g de planta para a concentração de 20%. O controle utilizou
apenas substrato vermiculita. Em seguida o material preparado foi umedecido
com água destilada e permaneceu por um período de descanso de dois dias,
após o qual foi distribuído em bandejas de poliestireno expandido (isopor) com
128 células.
Após foi feita a semeadura nas células, utilizando 60 sementes de cada
espécie para cada tratamento. O processo de emergência foi acompanhado
41
diariamente por um período de 10 dias; após esse período, as plântulas foram
coletadas e medidas, avaliando-se o comprimento da raiz primária (colo até o
ápice meristemático do sistema radicular) e parte aérea (colo até o ápice, mm)
(BENINCASA, 1988), através de paquímetro digital.
O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado. Os dados
das características avaliadas foram submetidos à análise de variância e,
quando ocorreu significância, realizou-se a comparação das médias, utilizandose do teste de Tukey, a 5% de probabilidade. As análises estatísticas foram
processadas com o uso do programa estatístico Assistat 7.7 beta.
Resultados e Discussões
Análise fitoquímica
Na análise fitoquímica das folhas de A. humile, tanto para ExtH2O como
ExtEtOH (200 mg mL-1), ocorreu a predominância dos compostos fenólicos e
derivados (flavonóides, taninos e antraquinonas). Para diferenciar os dois
extratos, foi quantificado o teor de fenóis e flavonóides totais e, os valores
obtidos para ExtEtOH foram superiores aos encontrados para ExtH2O (Tabela
1). Nesta classe de metabólitos secundários, encontra-se a maior parte dos
compostos apontados com atividade alelopática (RICE, 1984), afetando a
elasticidade da parede celular, além de bloquear a respiração mitocondrial, por
exemplo (WEIR et al., 2004).
De acordo com as análises qualitativas, pode-se verificar que o extrato
ExtH2O e ExtEtOH se diferem na intensidade dos triterpenos e açúcares
redutores e na ausência de esteróides no extrato ExtH2O. Essas três classes
de fitoconstituintes, além dos glicosídeos cardiotônicos, estão em baixa
intensidade em relação aos demais metabólitos.
Resultado semelhante foi encontrado por FERREIRA (2005), para o
extrato metanólico das folhas de A. humile, coletadas na região de Campinas –
SP, que isolou um composto fenólico (ácido gálico), um polifenol (catequina) e
flavonóides. ANDRADE FILHO et al. (2010) encontraram no extrato aquoso das
folhas da espécie em estudo, coletado também na região de Campo Grande, a
presença de taninos hidrolisáveis, saponinas e açúcares redutores. MATIAS et
al. (2013) isolaram do extrato clorofórmico das folhas de A. humile, também
coletada na região de Campo Grande-MS, triterpenos (ácido ursólico, ácido
42
oleanólico e ácido betulínico), além do ácido anacárdico, um lipídio fenólico.
Tabela 1. Análise fitoquímica dos extratos, ExtH2O e ExtEtOH (200 mg mL-1),
das folhas de Anacardium humile, coletadas na região do Parque dos Poderes,
Campo Grande, Mato Grosso do Sul
Classe de metabólitos secundários
ExtH2O
ExtEtOH
200 mg mL-1
Compostos Fenólicos
+++
+++
Taninos
++
++
Flavonóides
++
++
Antraquinonas
+++
+++
Esteróides
-
++
Triterpenos
+
++
Glicosídeos Cardiotônicos
+
+
Açúcares Redutores
+
±
pH
5,04 ± 0,02
5,50 ± 0,02
Condutividade elétrica µS cm-1
132,8 ± 1,3
111,7 ± 1,8
S.S. (°Brix a 20 °C)
0,2 ± 0,1
0,1 ± 0,1
Fenóis Totais (mg de equivalentes de ácido
22,87 ± 0,12
75,45 ± 0,03
15,10 ± 0,5
51,64 ± 0,12
gálico/g)
Flavonóides Totais (mg de equivalentes de
quercetina/g)
Fortemente positivo (+++), moderadamente positivo (++) e, fracamente positivo
(+). Cond. Elétrica= condutividade elétrica. S.S.= sólidos solúveis.
A diferença na classe de metabolitos secundários provavelmente decorre
do fato que nas plantas, os metabólitos secundários estão distribuídos em
diferentes órgãos e concentrações ao longo da sua fase fenológica
(GOLDFARB et al., 2009) e desta maneira, uma outra época de coleta poderia
indicar resultados distintos quanto a intensidade dos compostos.
Dependo da concentração dos metabolitos liberados no meio, estes
podem determinar o padrão de germinação, crescimento e o desenvolvimento
de plantas ao redor (CARVALHO, 1993) e classes como a dos terpenos,
43
alcalóides e antraquinonas são as responsáveis pela ação alelopática, devido a
toxicidade sobre as células vegetais (MUELLER e STOPPER, 1999; SOUZA et
al., 2003; ADAMS et al., 2011; MULAC e HUMPF, 2011), enquanto os
glicosídeos cardiotônicos alteram a permeabilidade da membrana das células
meristemáticas atuando no citoesqueleto dessas células (BONA, 2009); desta
maneira, os metabólitos podem afetar negativamente a germinação e
crescimentos das plântulas.
As substâncias químicas pertencentes a classe dos flavonóides estão
envolvidas em alelopatia, e isso é conhecido desde o início dos anos 1980.
Agropyron repens (L.), uma agressiva invasora perene tem sido apresentada
como possuidora de atividade alelopática e, estudos desenvolvidos com essa
invasora, têm revelado que sua atividade alelopática está relacionada com os
flavonóides, incluindo tricina (WESTON et al., 1981).
MORELAND e NOVITZKY (1987) hipotetizaram que os flavonóides
alteram a permeabilidade da membrana da mitocôndria e do cloroplasto. As
substâncias químicas pertencentes as estas classes podem ter variadas
atividades biológicas, as quais poderiam ser capitalizadas para usos, inclusive
como herbicida.
Pelas informações disponíveis na literatura, existem menos informações
a respeito do envolvimento dos taninos condensados em alelopatia do que os
hidrolisáveis. Os taninos condensados são encontrados em todas as classes
de plantas, estando, aparentemente, envolvidos com o desenvolvimento das
plantas, mais propriamente com a vascularização (SWAIN, 1977).
RICE (1984), afirma que o alface apresenta pouca sensibilidade para
diferentes valores de pH e apenas valores extremos de acidez (pH ≤ 3.0, ácido)
e alcalinidade (pH ≥ 9,0, básico) podem afetar a germinação, o que não deve
ter ocorrido nos ensaios de alelopatia.
SOUZA et al. (1999), os quais apontam que valores de condutividade
inferiores a 200 µS cm-1 não possuem efeitos deletérios sobre a germinação e
vigor das sementes. A determinação de sólidos solúveis é uma forma de
estimar o potencial osmótico. O Brix tendendo a zero indica baixa concentração
de açúcar o que não irá interferir no potencial osmótico, conforme apontado por
OLIVEIRA et al. (2013).
44
Bioensaios de germinação
De acordo com os dados analisados, apenas o extrato ExtH 2O
apresentou interferência na percentagem de germinação das sementes de
alface, na maior concentração (200 mg mL-1) com 62 % de germinação,
quando comparado com o controle, 97% (Tabela 2).
De acordo com FERREIRA e ÁQUILA (2000), normalmente o efeito
alelopático é maior sobre o crescimento das plântulas do que sobre a
germinação, o que foi observado neste trabalho, com efeito mais intenso sobre
o desenvolvimento das plântulas, o que é confirmado por FERREIRA e
BORGHETTI (2004), onde a percentagem final de sementes germinadas
normalmente é menos afetada.
Para o Índice de Velocidade de Germinação (IVG), ambos os extratos
apresentaram diminuição na velocidade. No extrato ExtEtOH essa redução
ocorreu a partir da concentração de 150 mg mL -1 e, para o extrato ExtH2O, em
25 mg mL-1. O Tempo Médio de Germinação (TMG) foi afetado apenas para o
extrato aquoso, a partir de 50 mg mL-1, indicando que o vigor das sementes de
alface foi mais afetado pelo extrato ExtH2O.
Tabela 2. Germinação (%), índice de velocidade de germinação (IVG), tempo
médio de germinação (TMG) e, dias de sementes de alface tratadas com os
extratos ExtH2O e ExtEtOH das folhas de Anacardium humile a 0 mg mL-1
(controle) 25, 50, 100, 150 e 200 mg mL-1
Extrato
Germinação (%)
(mg mL-1)
ExtH2O ExtEtOH
IVG
TMG (dias)
ExtH2O
ExtEtOH
ExtH2O
ExtEtOH
0
97 a
99 a
22,3 a
23 a
1,2 a
1,2 a
25
93 a
99 a
19,4 b
20,5 ab
1,5 a
1,4 a
50
96 a
95 a
11,2 c
20,6 ab
2,2 b
1,3 a
100
88 a
96 a
6,9 d
20,3 ab
3,4 c
1,3 a
150
87 a
96 a
5,3 de
17,5 b
4,3 d
1,6 a
200
62 b
96 a
3,3 e
18,5 b
4,8 d
1,5 a
*Médias
seguidas
de
mesma
letra
na
coluna
não
se
diferenciam
estatisticamente entre si, pelo teste de Tukey 5.0 de probabilidade.
Apesar de ExtEtOH apresentar maior diversidade de metabólitos
45
secundários e maiores teores de compostos fenólicos e flavonóides do que o
ExtH2O, este extrato apresentou maior efeito alelopático do que o extrato
etanólico. Esses resultados indicam que pode ter ocorrido um efeito de
antagonismo dos constituintes químicos presentes e provavelmente dos
compostos fenólicos e flavonóides no extrato ExtEtOH, em que ocorreu uma
interferência mutua entre seus constituintes.
SILVA et al. (2013) avaliaram a ação de três diidroflavonóis isolados das
folhas de Derris urucu (Killip et Smith) Macbr sobre a germinação de sementes
e desenvolvimento da espécie daninha Mimosa pudica L., e verificaram que os
flavonóides, quando combinados aos pares, apresentaram atividade sinergismo
ao desenvolvimento da radícula e do hipocótilo e efeitos antagônicos na
germinação de sementes, isto é, as substâncias quando associadas não
causavam efeito alelopático. Já o sinergismo corresponde a ação combinatória
de diferentes aleloquímicos em atuam conjuntamente na inibição de sementes
(MACIAS et al., 1997).
Os resultados obtidos para o tomate (Tabela 3) indicaram resultados
parcialmente diferentes, com a germinação sendo afetada tanto no ExtH2O
quanto o ExtEtOH, a partir da concentração de 50 mg mL-1.
Tabela 3. Germinação (%), índice de velocidade de germinação (IVG), tempo
médio de germinação (TMG) em dias de sementes de tomate tratadas com os
extratos ExtH2O e o ExtEtOH, das folhas de Anacardium humile a 0 mg mL-1
(controle) 25, 50, 100, 150 e 200 mg mL-1
Extrato
Germinação (%)
IVG
TMG (dias)
(mg mL-1)
ExtH2O
ExtEtOH
ExtH2O
ExtEtOH
ExtH2O
ExtEtOH
0
95 a
95 a
7,2 a
6,2 a
3,4 a
3,9 a
25
93 a
87 ab
5,7 b
3,6 b
4,2 b
6,2 b
50
75 b
76 b
3,4 c
3,0 b
5,6 c
6,3 b
100
46 c
79 b
1,9 d
3,3 b
6,2 d
6,1 b
150
0d
78 b
0e
3,3 b
0e
6,1 b
200
0d
69 b
0e
2,8 b
0e
6,2 b
*Médias
seguidas
de
mesma
letra
na
coluna
não
se
diferenciam
estatisticamente entre si, pelo teste de Tukey 5.0 de probabilidade.
46
Para o IVG, ambos os extratos apresentaram diminuição em sua
velocidade (Tabela 3), com redução da velocidade já ocorrendo na
concentração de 25 mg mL-1. O mesmo foi observado para o TMG, com
aumento no tempo de germinação também com início na concentração de 25
mg mL-1.
Os resultados alcançados indicaram que o tomate, família Solanaceae, é
mais sensível a presença dos diferentes aleloquímicos, em ambos os extratos,
do que a alface, família Asteraceae. Esta diferença de comportamento
germinativo de ambas as espécies provavelmente está ligada aos processos
fisiológicos e bioquímicos das espécies-alvo, que por serem de famílias
distintas, podem responder de maneira diferente aos metabólitos presentes nos
extratos.
Quando da germinação das sementes de fedegoso na presença dos
diferentes extratos (Tabela 4), não ocorreu a inibição da germinação. Porém, o
vigor das sementes foi negativamente afetado nas duas concentrações
testadas do extrato ExtH2O, demonstrando que este extrato, mesmo para
plantas daninhas, possui em sua composição metabólitos que afetam
negativamente o processo, indicando seu potencial de uso.
Tabela 4. Germinação (%), índice de velocidade de germinação (IVG) e tempo
médio de germinação (TMG) em dias, de sementes de fedegoso tratadas com
os extratos ExtH2O e o ExtEtOH das folhas de Anacardium humile a 0 mg mL-1
(controle), 100 e 200 mg mL-1
Germinação (%)
Extrato
IVG
TMG (dias)
(mg mL-1)
ExtH2O
ExtEtOH
ExtH2O
ExtEtOH
ExtH2O
ExtEtOH
0
100 a
96 a
20,7 a
17 a
1,2 a
1,7 a
100
94 a
94 a
12,7 b
14,4 a
2,2 b
2,0 a
200
100 a
98 a
10,1 b
14,8 a
2,7 b
1,9 a
*Médias
seguidas
de
mesma
letra
na
coluna
não
se
diferenciam
estatisticamente entre si, pelo teste de Tukey 5% de probabilidade.
Nos bioensaios com sementes de fedegoso foram utilizadas apenas
duas concentrações 100 mg mL-1 e 200 mg mL-1 pelo fato de seguirmos os
bioensaios utilizando as espécies alvo (alface e tomate), onde nessas
47
concentrações apresentaram maior efeito alelopático, assim podermos avaliar
possível efeito alelopático utilizando espécies daninhas.
Os resultados obtidos novamente confirmam a afirmação de FERREIRA
e AQUILA (2000), que apontam que a germinação é menos sensível aos
aleloquímicos do que o crescimento da plântula, pois as substâncias
alelopáticas podem induzir o aparecimento de problemas de desenvolvimento.
CORREIA et al. (2014) relataram que ocorreu efeito alelopático
significativo do extrato metanólico das sementes de Morinda citrifolia L. na
germinação e velocidade de germinação das sementes de Senna obtusifolia,
ao contrário do obtido neste estudo, onde foi o extrato aquoso de A. humile que
não interferiu na germinação, apenas no vigor das sementes de S. obtusifolia,
fator que pode estar relacionado ao compostos encontrados em M. citrifolia.
SOUZA
FILHO
(2002),
trabalhando
com
extrato
aquoso
de
Calopogonium mucunoides Desv. (calopogônio), também observaram efeito
alelopático sobre a germinação das sementes de outras espécies do gênero
Senna, S. obtusifolia (L.) Irwin & Barneby e S. occidentalis (L.) H.S. Irwin &
R.C. Barneby.
O efeito alelopático do extrato ExtH2O também pode ser observado com
A. humile e esta interferência deve estar relacionada à solubilidade das
substâncias químicas em água. O mesmo foi descrito por SOUZA FILHO et al.
(1997),
analisando
o
extrato
aquoso
de
calopogônio
(Calopogonium
mucunoides Desv.). A extração desses compostos, no ambiente, se dá através
da lixiviação, o que pode justificar a presença e a interferência dessas
substâncias no extrato ExtH2O dos estudos observados (SOUZA FILHO e
ALVES, 2002), como a extração de saponinas, taninos e flavonóides, que são
solúveis em água (FERREIRA e AQÜILA, 2000), com os taninos, por exemplo,
inibindo a germinação das sementes e afetando desenvolvimento das plântulas
(CASTRO e FERREIRA, 2001).
Outros trabalhos também indicaram que extratos aquosos de espécies
nativas possuem efeito alelopáticos sobre espécies-alvo, como ALVES et al.
(2011), trabalhando com extrato aquoso de Tabernaemontana catharinensis
DC., nas concentrações de 50 e 100 mg mL -1, com efeito inibitório na
porcentagem de germinação de alface, além de estudos realizados por RICKLI
et al. (2011) com o extrato aquoso das folhas de Azadirachta indica A. Juss.
48
que também relataram efeito alelopático sobre sementes de alface, assim
como OLIVEIRA et al. (2012), com o extrato aquoso de sementes de Erythrina
velutina Willd. descreveram a redução no IVG de sementes de alface.
Estudo de PESSOTO et al. (2007), trabalhando com o extrato aquoso de
Foeniculum vulgare Mill a 10 mg L-1, também demonstram que a percentagem
de germinação e IVG das sementes de tomate foram significativamente
menores em relação ao controle. Segundo RODRIGUES et al. (1992), os
compostos alelopáticos são inibidores de germinação e crescimento, pois
interferem na divisão celular, permeabilidade de membranas e na ativação de
enzimas.
A ação alelopática de Anacardium humile também foi relatada,
inicialmente por PERIOTTO et al. (2012), com extrato aquoso de caule e
folhas, com efeito alelopático sobre alface e rabanete (Raphanus sativus L.),
resultados que corroboram com os encontrados neste estudo.
Porém nem sempre a utilização de espécies nativas indica a presença
de substâncias alelopáticas, tal como trabalho relatado por MALHEIROS et al.
(2014), em estudo com extratos etanólicos bruto das folhas e do caule de
Lafoensia pacari A. St.-Hill., que não afetaram o processo germinativo nas
sementes de alface em nenhuma concentração utilizada.
Também trabalho realizado com extrato aquoso e etanólico das cascas
de Pouteria ramiflora (Mart.) Raldk. não indicaram nenhuma interferência no
TMG das espécies-alvo, alface e tomate (OLIVEIRA et al., 2014).
Bioensaios de crescimento
Avaliando o desenvolvimento das plântulas de alface e tomate (Tabela
5), pode ser observado que ambos os extratos, ExtH 2O e o ExtEtOH,
influenciaram negativamente no comprimento radicular quando comparado com
o controle, diminuindo seu comprimento a partir concentração de 25 mg mL-1
para todos os extratos, raiz e parte aérea, com exceção da parte aérea do
tomate, extrato ExtH2O, que foi afetada a partir de 50 mg mL-1.
As maiores concentrações do extrato ExtH2O causaram a morte das
plântulas, indicando novamente que este extrato possui maior efeito
alelopático. Porém, ao contrário do processo germinativo, a espécie mais
afetada foi a alface e, com exceção do crescimento do caule do tomate, extrato
49
aquoso, todas as plântulas tiveram reduções de comprimento superiores a 45%
para ambas as estruturas medidas.
Tabela 5. Comprimento médio das raízes e caules (mm) de sementes de alface
e tomate tratadas com os extratos ExtH2O e o ExtEtOH das folhas de
Anacardium humile a 0 mg mL-1 (controle), 25, 50, 100, 150 e 200 mg mL-1
Alface
Extrato
mg mL-1
ExtH2O
Tomate
ExtEtOH
ExtH2O
ExtEtOH
Raiz
Caule
Raiz
Caule
Raiz
Caule
Raiz
Caule
0
48,3 a
15,3 a
26,2 a
9,3 a
71,8 a
26,6 a
87,3 a
23,1 a
25
34,2 b
7,0 b
15,4 b
5,9 b
41,8 b
27,4 a
55,2 b
18,5 b
50
4,5 c
7,6 b
15,6 b
6,4 b
12,7 c
19,7 b
23,8 c
11,7 c
100
3,0 c
3,1 c
9,1 c
6,8 b
3,6 d
10,3 c
14,3 d
8,5 d
150
0d
0d
7,9 c
5,2 bc
3,5 d
7,3 de
3,9 e
5,6 e
200
0d
0d
4,0 d
4,5 c
3,1 d
5,0 e
3,2 e
3,8 e
*Médias
seguidas
de
mesma
letra
na
coluna
não
se
diferenciam
estatisticamente entre si, pelo teste de Tukey 5.0 de probabilidade.
Os resultados obtidos foram os esperados, pois como citado acima, o
desenvolvimento das plântulas costuma ser mais afetado que a germinação
(FERREIRA, 2004), a germinação pode ser a parte do desenvolvimento menos
afetada pelos aleloquímicos. JACOBI e FERREIRA (1991) também relataram
que os metabólitos secundários agem de maneira diferente nos órgãos
vegetais, afetando mais o desenvolvimento do que o sistema radicular.
Por exemplo, SILVA et al. (2014), trabalhando com extratos de Caryocar
coriaceum Wittm, descreveram que o comprimento da raiz e do caule sofreram
mais interferência que a germinação das sementes. Por outro lado, GUSMAN
et al. (2011) relatam a interferência tanto na germinação quanto no crescimento
inicial; entretanto a parte mais afetada foi a raiz, nas maiores concentrações do
extrato de Bidens pilosa L.
Os resultados encontrados, em relação ao crescimento do fedegoso
(Tabela 6) indicaram que os extratos, ExtH2O e o ExtEtOH, interferiram no
desenvolvimento radicular e da parte aérea das plântulas de fedegoso, com os
50
menores comprimentos observados no extrato aquoso a partir da concentração
de 100 mg mL-1. O extrato ExtEtOH foi menos eficaz em inibir o crescimento,
afetando negativamente apenas a raiz, na concentração de 200 mg mL-1.
Tabela 6. Comprimento médio das raízes e caules (mm) de sementes de
fedegoso tratadas com os extratos ExtH2O e o ExtEtOH das folhas de
Anacardium humile a 100 e 200 mg mL-1 e controle (mg mL-1)
Raiz
Concentração
Caule
(mg mL-1)
ExtH2O
ExtEtOH
ExtH2O
ExtEtOH
0
32,2 a
27,5 a
23,0 a
14,9 a
100
8,7 b
23,5 ab
6,3 b
17,4 a
200
7,5 b
20,9 b
6,1 b
17,1 a
*Médias
seguidas
de
mesma
letra
na
coluna
não
se
diferenciam
estatisticamente entre si, pelo teste de Tukey 5.0 de probabilidade.
Os dados observados que o processo de lixiviação dos compostos foi
mais eficiente para a extração dos metabólitos, propiciando maior inibição no
crescimento do fedegoso.
ALBUQUERQUE et al. (2015), trabalhando com extrato aquoso das
folhas de Azadirachta indica A. Juss. observaram diminuição do comprimento
da parte aérea e da raiz de plantas daninhas, com o aumento da concentração
(250, 500, 750 e 1000 mg mL-1), sendo o desenvolvimento mais sensível ao
efeito alelopático que a germinação, o que de acordo com NOVAES et al.
(2013), pode estar relacionado ao contato direto das raízes com os compostos
químicos.
Bioensaios casa de vegetação
As análises de casa de vegetação (Tabela 7 e 8), plântulas de alface e
tomate, demonstraram que a emergência foi afetada de maneira diferente, a
partir da concentração de 100 mg mL-1, alface e 200 mg mL-1, tomate. Já o IVE
foi afetado já a partir da concentração de 50 mg mL-1, tomate, enquanto para as
sementes de alface, ocorreu uma aceleração do processo, com todos os
extratos propiciando uma maior velocidade de emergência (Tabela 6).
Para o desenvolvimento das plântulas de alface, o efeito inibitório do
51
substrato já ocorreu a partir de 50 mg mL-1, enquanto que para o tomate,
sistema radicular, 100 mg mL-1, com a parte aérea se desenvolvendo melhor
quando da presença do substrato com o pó das folhas (Tabela 7 e 8).
Tabela 7. Emergência (%), índice de velocidade de emergência (IVE) e
comprimento médio (mm) das raízes e caules de plântulas de alface crescidas
em substrato vermiculita adicionado a pó das folhas de Anacardium humile nas
concentrações de 50, 100, 200 mg mL-1 e controle vermiculita (0 mg mL-1)
Concentração
do extrato
Emergência
(mg mL-1)
(%)
Comprimento
IVE
Raiz
Caule
0
94 a
3,1 b
38,2 a
24,7 a
50
80 ab
4,4 ab
30,4 b
18,8 b
100
63 bc
4,1 ab
20,9 c
19,3 b
200
50 c
5,0 a
7,9 d
12,3 c
*Médias
seguidas
de
mesma
letra
na
coluna
não
se
diferenciam
estatisticamente entre si, pelo teste de Tukey 5.0 de probabilidade.
Os resultados obtidos confirmam a presença de metabólitos no pó das
folhas que foi adicionado ao substrato vermiculita, alterando o processo de
emergência e crescimento das plântulas, demonstrando seu efeito alelopático.
Porém, a alface foi mais afetada, um resultado contrário do obtido inicialmente
na avaliação do processo de germinação em caixas plásticas.
Em relação ao crescimento em câmara de germinação, os resultados em
casa de vegetação confirmam a ação alelopática, com maior efeito sobre a
alface, o que também foi percebido na Tabela 4, onde as maiores
concentrações levaram a morte das plântulas.
Porém em casa de vegetação, o efeito alelopático foi menor do que o
observado em laboratório, pois para que exista interferência dos compostos,
estas substâncias precisam ser liberadas e, em seguida acumuladas em
quantidades suficientes para que ocorra a atividade alelopática (TREZZI,
2002), o que é mais complexo quando se utiliza apenas o pó de determinado
órgão.
Este fator pode justificar os resultados obtidos com as sementes de
tomate, onde em laboratório, a ação alelopática ocorreu a partir da
52
concentração de 5%, com melhores resultados nas concentrações de 150 e
200 mg mL-1 (0 mg mL-1 de germinação); já em casa de vegetação, a
interferência alelopática ocorreu apenas na concentração de 200 mg mL-1, com
84% de sementes germinadas.
Tabela 8. Emergência (%), índice de velocidade de emergência (IVE) e
comprimento médio (mm) das raízes e caules de plântulas de tomate crescidos
em substrato vermiculita adicionado a pó das folhas de Anacardium humile nas
concentrações de 50, 100, 200 mg mL-1 e controle vermiculita (0 mg mL-1)
Concentração
do extrato
Emergência
(mg mL-1)
(%)
Comprimento
IVE
Raiz
Caule
0
97 a
3,2 a
42,6 a
23,9 b
50
92 ab
2,3 b
42,6 a
28,9 a
100
92 ab
2,2 b
33,7 b
37,0 a
200
84 b
2,3 b
24,1 c
30,9 a
*Médias
seguidas
de
mesma
letra
na
coluna
não
se
diferenciam
estatisticamente entre si, pelo teste de Tukey 5.0 de probabilidade.
Em relação às sementes de alface, a interferência em casa de
vegetação ocorreu na concentração de 100 e 200 mg mL-1, e em laboratório, a
partir de 200 mg mL-1, resultados distintos para as espécies-alvo. Este
resultado está ligado a questão da ação alelopática depender da quantidade de
material utilizado, dos grupos de compostos que podem ser liberados, além da
reciprocidade da planta-alvo (TOKURA e NOBREGA, 2006), o que é variável.
De acordo com ALMEIDA et al. (2008), em casa de vegetação ou campo, os
compostos alelopáticos podem causar estresse oxidativo, atuando diretamente
na degradação celular, prejudicando os processos fisiológicos e afetando o
desenvolvimento inicial das plântulas alvo (ALMEIDA et al., 2008), o que pode
ser observado parcialmente através dos crescimento das plântulas.
Conclusão
Os extratos testados demonstraram seu potencial de inibição para o
crescimento das espécies-alvo e também para a espécie daninha, in vitro e em
53
casa de vegetação, evidenciando que a Anacardium humile é uma alternativa
promissora para o controle de espécies consideradas invasoras.
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62
Artigo II
Análise química e potencial alelopático do líquido da castanha de caju
(LCC) na germinação de sementes e crescimento de plântulas de alface,
tomate e fedegoso.
Ana Carolina Rosa
Resumo
O líquido da castanha de caju (LCC), Anacardium occidentale, é rico em
lipídeos fenólicos e a esse grupo químico é atribuído inúmeras aplicações,
sendo utilizado com sucesso em ensaios larvicidas para Aedes aegypti; porém
pouco se sabe sobre seus efeitos alelopáticos. Com isso, o presente trabalho
teve por objetivo avaliar os efeitos do LCC comercial e de um fitoproduto a
base de LCC sobre a germinação e desenvolvimento de Lactuca sativa,
Lycopersicon esculentum e Senna obtusifolia, além de determinar sua
constituição química. Os resultados encontrados indicaram que o pH do LCC é
de 6,4 ± 0,3 e da formulação de LCC, 6,8 ± 0,2; a condutividade elétrica foi de
2,89 µS cm-1 (LCC) e 2,21 µS cm-1 (formulação). Nas análises quali e
quantitativa, LCC e formulação, foi evidenciada a presença do ácido anacárdico
(teor de 53,2%) e produtos de degradação. Nos bioensaios de germinação,
foram utilizados 5 mL do LCC nas concentrações de 25, 50, 100, 150 e 200 mg
mL-1 e da formulação, 100 mg mL-1, além do controle com água destilada, em
delineamento
inteiramente
casualizado
(quatro
tratamentos
e
quatro
repetições). Para os bioensaios de crescimento, foram utilizadas 10 mL dos
extratos
nas
casualizado
mesmas
(quatro
concentrações,
tratamentos
e
com
quatro
delineamento
repetições).
inteiramente
Os
resultados
demonstraram efeito alelopático dos extratos (LCC), afetando negativamente a
germinação e vigor das sementes de alface e tomate, entre as concentrações
de 100 e 200 mg mL-1, enquanto a formulação não exerceu efeito negativo;
para o fedegoso, apenas o vigor foi afetado na concentração de 200 mg mL -1.
No crescimento, o LCC influenciou negativamente as raízes de alface e tomate
a partir de 25 mg mL-1 e fedegoso, a partir de 200 mg mL-1, enquanto a parte
aérea foi pouco influenciada; já a formulação afetou toda a plântula.
Palavras-chave:
Alelopatia,
Anacardiaceae,
Lipídios
fenólicos,
plantas
daninhas.
63
Abstract
The liquid of cashew nut (LCC), Anacardium occidentale, is rich in phenolic
lipids and this chemical group is assigned numerous applications, being used
with success in tests larvicides for Aedes aegypti; however little is known about
its effects alelopáticos. With this, the aim of this work was to evaluate the effects
of LCC commercial and a fitoproduto the LCC on the germination and
development Lactuca sativa, Lycopersicon esculentum and Senna obtusifolia,
in addition to determining its chemical constitution. The results indicated that the
pH of the LCC is 6.4 ± 0.3 and the formulation of LCC, 6.8 ± 0.2; the electrical
conductivity was 2.89 µS cm-1 (LCC) and 2.21 µS cm-1 (formulation). The
analyzes qualitative and quantitative, LCC and formulation, was evidenced by
the presence of acid anacárdico (content of 53.2 %) and degradation products.
For bioassays of growth, were used 10 mL of extracts at the same
concentrations, with a completely randomized design (four treatments and four
replicates). The results demonstrated alelopático effect of extracts of A. humile,
LCC, adversely affecting the germination and vigor of the seeds of lettuce and
tomato, between the concentrations of 100 and 200 mg mL -1, while the
formulation had no effect, for the fedegoso only force was affected by the
concentration of 200 mg mL-1. On growth, the LCC negatively influenced the
roots of lettuce, tomato, from 25 mg mL-1, and fedegoso from 200 mg mL-1,
while the aerial part was little influenced; already the formulation affected all the
seedlings.
Keywords: Allelopathy, Anacardiaceae, Phenolic lipids, weeds.
Introdução
Os produtos naturais obtidos de matéria-prima vegetal oferecem larga
variedade de moléculas com grande diversidade nas suas estruturas e
atividade biológica. Esta atividade pode se manifestar por meio das suas
propriedades herbicidas, inseticidas, fungicidas e/ou farmacológicas (REIGOSA
e PEDROL, 2002; SIMÕES et al., 2002; HERNANDEZ-TERRONES et al.,
2003).
Existe uma literatura considerável sobre o comportamento alelopático
dos vegetais, com o termo alelopatia sendo usado para indicar qualquer efeito
causado por um ser vivo de forma benéfica e/ou prejudicial sobre outro, por
64
meio da liberação de substâncias químicas denominadas aleloquímicos. Estes
são liberados pelas diversas partes da planta ou por intermédio da
decomposição de folhas e caules e exsudação direta no solo pelas raízes
(RICE, 1984; MIZUTANI, 1999).
As plantas têm o seu próprio mecanismo de defesa, e os aleloquímicos,
algumas vezes, podem ser considerados “herbicidas naturais”, diminuindo a
competição por recursos, sendo uma fonte potencial para modelos de novos
tipos estruturais de herbicidas, que podem ser mais específicos, com diferentes
modos de ação e de maior potencial que aqueles usados atualmente na
agricultura (MIZUTANI, 1999; DUKE et al., 2000).
Dessa forma, a alelopatia pode ajudar, fornecendo diferentes conceitos
de controle integrado de plantas daninhas, variedades de culturas e novas
gerações de fitotoxinas (ZIMDAHL, 1999; VYVYAN, 2002).
A resistência ou tolerância aos metabólitos secundários é uma
característica espécie-específica, existindo aquelas mais sensíveis como
Lactuca sativa L. (alface) e Lycopersicon esculentum Miller (tomate),
consideradas plantas indicadoras de atividade alelopática. Para que seja
indicada como planta teste, a espécie deve apresentar germinação rápida e
uniforme, e um grau de sensibilidade que permita expressar os resultados sob
baixas concentrações das substâncias alelopáticas (FERREIRA e ÁQUILA,
2000). Porém também é necessário testar os metabólitos em espécies
silvestres, tais como o fedegoso, Senna obtusifolia (L.) H. S. Irwin & Barneby,
uma espécie subarbustiva, anual, considerada invasora de pastagens e áreas
de cultivo.
Entre as espécies que se destacam por apresentarem substâncias
alelopáticas está Anacardium occidentale L., uma planta alvo de muitas
pesquisas, principalmente nos últimos anos, devido a presença de lipídios
fenólicos, encontrados em diferentes partes da planta e especificamente no
líquido da castanha de caju (LCC) (CORREA et al., 2006; CHAVES et al.,
2010).
O LCC é um óleo-resina com propriedades cáusticas (LORENZI e
MATOS, 2008) e até pouco tempo, empregado exclusivamente nas indústrias
automobilísticas para a formulação de pó de fricção, isolantes elétricos,
impermeabilizantes, vernizes, dentre outros (LOMONACO et al., 2009).
65
Atualmente, é reportado ao LCC propriedades medicinais (anti-nflamatória,
analgésico e antitumoral), além de indicação como moluscicida, fungicida,
bactericida e utilizado com sucesso em ensaios larvicidas contra Aedes aegypti
(Linnaeus, 1762) (LOMONACO et al., 2009; DOURADO et al., 2015).
Como larvicida, PORTO et al. (2013), além de avaliarem o potencial
inseticida do LCC, determinaram o componente majoritário (ácido anacárdico,
69%) após produção do LCC e acondicionamento em condições ambientais e
em refrigeração durante seis meses, verificando o mesmo perfil de toxicidade
para o A. aegypti.
Esse tipo de análise é necessário, visto que o LCC não é puro e possui
em sua composição cerca de 90% de ácido anacárdico, um composto fenólico
biossintetizado a partir de ácidos graxos (DIÓGENES et al., 1996), e por ser
facilmente descarboxilado em altas temperaturas, passa a apresentar em sua
composição, além do ácido anacardico, o cardanol (70-75%), cardol (10-15%),
material polimérico (10%) e traços de 2-metilcardol (RODRIGUES et al., 2006;
MAZZETTO et al., 2009).
Como o LCC e seus subprodutos estão sendo indicados como uma das
alternativas para o controle das larvas de A. aegypti (PORTO et al., 2013;
DOURADO et al., 2015) e a utilização destes produtos ocorre no ambiente
onde a larva se desenvolve, se faz necessário avaliar os efeitos alelopáticos do
LCC e de suas formulações a base do LCC sobre as espécies cultivadas e
daninhas, com a finalidade de verificar a fitotoxicidade provocada por esse
inseticida botânico. Diante do exposto, o objetivo deste estudo é avaliar os
efeitos do LCC comercial e de um fitoproduto a base de LCC sobre a
germinação e desenvolvimento da alface, tomate e do fedegoso, além de
determinar a constituição química quantitativa e qualitativa do LCC e do
produto testado.
Material e Métodos
Material de estudo
O líquido da castanha de caju (LCC) (Cashol®), componente extraído do
endocarpo de A. occidentalle, usado no experimento, foi cedido pela Resibras
Company, São Paulo-SP, Brasil.
A formulação a base do LCC foi obtida utilizando a tecnologia Spray
66
Drying (SpDr), que envolve a formação de partículas de tamanho reduzido e
uniformes, a partir de uma amostra líquida que é nebulizada numa câmara para
secagem, no meio pré-aquecido. Para isto, a formulação a base do LCC foi
preparada por meio da dispersão do LCC em solução hidroalcoólica seguida de
adsorção em amido de milho na proporção de 100 mg mg-1 (10%). A mistura foi
seca num aparelho de SpDr da LabPlant (SD-05), nas seguintes condições:
temperatura (Tin) de 100 ºC, temperatura de exaustão (T exa) 65 ºC, fluxo da
bomba de aproximadamente 250 mL h-1. O pó foi tamisado para calibração do
tamanho dos grânulos utilizando tamis com abertura de 200 mesh e
armazenado a temperatura ambiente ao abrigo da luz (OLIVEIRA e
PETROVICK, 2010).
O LCC e o pó obtido da formulação foram utilizados nas análises
químicas com a finalidade de avaliar a presença do ácido anacárdico e os
produtos de degradação (cardanol, cardol e metil cardol), uma vez que o ácido
anacárdico presente no LCC é termolábil (RISFAHERI et al., 2009) e
posteriormente, empregado nos bioensaios de germinação e crescimento.
Análise química
A detecção do ácido anacárdico no LCC e na formulação a base de LCC
(10 mg mL-1) foi realizada, qualitativamente, primeiro por cromatografia de
camada delgada (CCD), aplicando 10 µL de cada uma das amostras em
cromatoplacas de alumínio (Merck GF254), com 0,25 mm de espessura, tendo
como fase móvel: Clorofórmio (CHCl3): Hexano (Hex): etanol (EtOH) na
proporção 5,0:5,0:0,4 mL. A visualização das substâncias presentes foram
observadas em câmara com lâmpada ultravioleta (max = 254 e 365 nm)
(VILBER LOURMA®, VOO-6168).
O segundo método de caracterização das amostras, dissolvidas em
etanol, correu pela varredura entre 200 a 700 nm em espectroscopia UVvisível, utilizando 10 mg mL-1 (SILVERSTEIN e WEBSTER, 2000; AGOSTINICOSTA et al., 2004).
Para quantificar o ácido anacárdico no LCC (0,004 g 100 mL -1 Hexano) e
da formulação a base de LCC, utilizou-se procedimentos descritos por
AGOSTINI-COSTA et al. (2005) e por interpolação da absorbância da amostra
contra uma curva de calibração construída (y = 0,1088 + 0,03102 x; r2= 0,9762)
67
com padrão de ácido anacárdico (0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 mg mL -1), obtido
conforme reportado por AGOSTINI-COSTA et al. (2004).
O LCC e a formulação a base de LCC também foram submetidas a
análise de pH (pH DM-20, Digimed) e condutividade elétrica (DM3, Digimed).
Bioensaios de germinação
Foram utilizados 5 mL dos extratos de LCC nas concentrações de 25,
50, 100, 150 e 200 mg mL-1 para alface e tomate, e as concentrações de 100 e
200 mg mL-1 para o fedegoso, além de um controle com água destilada (0 mg
mL-1), sobre duas folhas de papel germitest forradas em placas de Petri de 7
cm de diâmetro, que não foram umedecidas novamente durante o período de 7
dias, ao qual foi feita a avaliação. O delineamento foi inteiramente casualizado,
com seis tratamentos para alface e tomate e três para o fedegoso, com quatro
repetições de 25 sementes para cada tratamento. As placas foram mantidas
em câmaras de germinação na temperatura de 20 °C para sementes de alface
e 25 °C, tomate e fedegoso. A quebra de dormência das sementes de fedegoso
foi realizada com ácido sulfúrico, com imersão das sementes por 20 minutos e
posterior lavagem em água corrente por cinco minutos.
A contagem das sementes germinadas foi realizada a cada 24 h por 7
dias, onde eram consideras germinadas as sementes que apresentarem 2 mm
de raiz primária.
Para o teste de germinação, foi avaliada a percentagem de germinação
BORGHETTI e FERREIRA (2004) e o vigor das sementes, medido
indiretamente pelo tempo médio de germinação em dias (TMG) (LABOURIAU e
AGUDO, 1987) e pelo índice de velocidade de germinação (IVG) (MAGUIRE,
1962). Os dados das características avaliadas foram submetidos à análise de
variância e, quando ocorreu significância, realizou-se a comparação das
médias, utilizando-se do teste de Tukey, a 5% de probabilidade. As análises
estatísticas foram processadas com o uso do programa estatístico Assistat 7.7
beta.
Bioensaios de crescimento
Foram utilizados 10 mL dos extratos de LCC nas concentrações de 25,
50, 100, 150 e 200 mg mL-1, para alface e tomate e 100 e 200 mg mL -1,
68
fedegoso, além do controle com água destilada, em caixas plásticas
transparentes (11 x 3,5 cm de altura) forradas com duas folhas de papel
germitest. O delineamento foi o inteiramente casualizado, com seis tratamentos
para alface e tomate e três para o fedegoso, com quatro repetições contendo
10 sementes pré-germinadas para cada espécie (também foi realizada a
quebra
de
dormência
das
sementes
de
fedegoso,
conforme
citado
anteriormente). As placas foram mantidas em câmaras de germinação, sendo a
avaliação feita 10 dias após a instalação do experimento e medidas a altura da
planta (mm) do colo até o ápice e comprimento da raiz (mm), do colo até o
ápice meristemático do sistema radicular (BENINCASA, 1988), através de
paquímetro digital.
O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado. Os dados
das características avaliadas foram submetidos à análise de variância e,
quando ocorreu significância, realizou-se a comparação das médias, utilizandose do teste de Tukey, a 5% de probabilidade. As análises estatísticas foram
processadas om o uso do programa estatístico Assistat 7.7 beta.
Resultados e Discussões
Análise química do LCC
A análise em CCD do LCC foi registrado a presença de 4 bandas (Figura
1A), esses resultados indicam que ocorreu degradação do ácido anacárdico em
3 outras substâncias, enquanto que a formulação a base de LCC (10 mg mg-1)
apresentou, além do ácido anacárdico, 2 bandas (Figura 1B).
Os resultados obtidos a partir dos espectros de absorção UV-visível de
varredura do LCC e da formulação demonstraram a mesma absorção máxima
entre 280 e 320 nm (Figura 1C e 1D), o que corresponde ao cardol e ácido
anacárdico, respectivamente. Esses valores também foram descritos por
AGOSTINI-COSTA et al. (2005), com as bandas 3 e 4 (Figura 1C)
provavelmente correspondendo ao metilcardol e cardanol. O resultados da
análise em CCD e os espectro de varredura indicaram que o LCC na
formulação possui maior estabilidade, com a degradação confirmada com a
quantificação do ácido no LCC, que foi de 53,2%, também em ambas as
amostras.
69
Figura 1. Foto da cromatoplaca A corresponde ao LCC, componente de A.
occidentalle, e a foto da cromatoplaca B, a formulação a base do LCC. As
figuras 1C e 1D, os espectros de absorção de UV-visível do LCC e da
formulação, correspondendo a absorção em 280 nm ao cardol (1) e em 320
nm, ao ácido anacárdico (2). As absorções em 3 e 4 não podem ser
identificados.
RODRIGUES et al. (2006), ao estudarem o LCC e sua degradação
termoxidativa, afirmaram que amostras provenientes de extração natural
contém uma maior quantidade de ácido anacárdico (60-65%), seguido do
cardol (15-20%), do cardanol (10%) e traços de 2 meticardol.
Em amostras extraídas com temperatura por volta dos 140 °C, o ácido
anacárdico, termolábil, sofre descarboxilação, perdendo a carboxila de sua
estrutura e degradando-se totalmente, gerando novas substâncias como o
cardanol (70-75%), cardol (10-20%) e 10% de material polimerizado e traços de
2 metilcardol, além da decomposição gerar dióxido de carbono, o que contribuí
para a variação e alcalinização do meio; é ainda possível observar que a
liberação de CO2 influência diretamente na densidade do LCC e tem relação
inversa a decomposição (RODRIGUES et al., 2006; LOMONACO et al., 2009;
MAZZETTO et al., 2009).
O LCC e a formulação apresentaram pH de 6,4 ± 0,3 e pH de 6,8 ± 0,2,
respectivamente. AGOSTINI-COSTA et al. (2004) apontaram que o pH do ácido
anacárdico puro, isolado das cascas de castanhas de caju, ficou entre 4,2 a
70
4,7. ANDRADE et al. (2008) encontraram valores semelhantes para o LCC, que
foi de 4,4 a 4,6. O pH ácido é influenciado diretamente pela concentração de
ácidos orgânicos presentes na amostra, com predominância do ácido
anacárdico (AGOSTINI-COSTA et al., 2004).
Por outro lado, PIMENTEL (2008) descreveu que os valores de pH
superiores (entre 6,2 a 7,8) no LCC estão ligados a decomposição do ácido
anacárdico, o que deve estar ocorrendo com as amostras utilizadas neste
estudo. RICE (1984), afirma que o alface é uma das espécies que apresenta
pouca sensibilidade para diferentes valores de pH e apenas valores extremos
de acidez (pH ≤ 3.0, ácido) e alcalinidade (pH ≥ 9,0, básico) podem afetar a
germinação, o que não deve ter ocorrido nos ensaios de alelopatia.
O mesmo ocorreu para a condutividade elétrica, onde os valores obtidos
para o LCC (CE = 2,89 µS cm-1) e para a formulação a base de LCC (CE =
2,21 µS cm-1) não influenciaram negativamente na germinação e crescimento
das plântulas, conforme as recomendações de CARMELLO (1992), para o
processo de germinação e crescimento e com base nos experimentos
realizados por SOUZA et al. (1999), os quais apontam que valores de
condutividade inferiores a 200 µS cm-1 não possuem efeitos deletérios sobre a
germinação e vigor das sementes.
Bioensaios de germinação (LCC)
O LCC afetou a germinação das sementes de alface apenas na
concentração de 200 mg mL-1, enquanto para sementes de tomate, a partir da
concentração de 100 mg mL-1 (Tabela 1); para as sementes de fedegoso não
ocorreu interferência na germinação (Tabela 2). Para o IVG, a concentração de
100 mg mL-1 diminuiu a velocidade de germinação de alface e tomate,
enquanto para o TMG, a partir de 150 mg mL-1 (Tabela 1). Para as sementes de
fedegoso, a interferência no IVG e TMG foi apenas na concentração de 200 mg
mL-1 (Tabela 2). Em relação a formulação a base de LCC, pode-se observar
que o mesmo não interferiu em nenhum dos parâmetros de germinação,
apresentando médias estatisticamente iguais ao controle (Tabela 1).
71
Tabela 1. Germinação (%), índice de velocidade de germinação (IVG), tempo
médio de germinação (TMG) em dias, de sementes de alface e tomate tratadas
com o Líquido da Castanha do Caju (LCC) a 0 (controle água), 25, 50, 100, 150
e 200 mg mL-1 e formulação a base de LCC da castanha de Anacardium
occidentale
Concentração do
Germinação (%)
extrato (mg mL-1)
Alface
Tomate
Alface
Tomate
Alface
Tomate
0
100 a
98 a
24,5 a
5,4 a
1,0 a
5,2 a
25
100 a
97 a
23,9 a
6,3 a
1,1 a
4,2 a
50
97 a
93 ab
23,6 a
6,1 a
1,0 a
4,3 a
100
97 a
84 b
20,3 b
4,1 b
1,2 a
5,5 a
150
99 a
0c
7,5 c
0c
3,5 b
0b
200
43 b
0c
2,1 c
0c
6,1 c
0b
Formulação LCC
100 a
93 ab
23,8 a
5,9 a
1,1 a
4,1 a
*Médias
de
seguidas
mesma
letra
IVG
na
TMG (dias)
coluna
não
se
diferenciam
estatisticamente entre si, pelo teste de Tukey 5% de probabilidade.
Estudos recentes demonstram que, embora a porcentagem final de
germinação
possa não
ser
significativamente
afetada
pela
ação
de
aleloquímicos, o padrão de germinação pode ser modificado, verificando-se
diferenças na velocidade e na sincronia da germinação de sementes
submetidas a tais compostos (SANT‟ANNA-SANTOS et al., 2006).
Os dados obtidos indicaram que a formulação não afetou a germinação
e vigor das sementes, enquanto para as sementes de alface e tomate, tanto a
germinação como o vigor das sementes foi negativamente afetado, o que difere
da afirmação dos autores acima. Para as sementes de fedegoso, apenas o
vigor foi afetado de maneira negativa, o que confirma a citação acima.
Também pode ser observado que as sementes de tomate sofreram
maior influência dos extratos testados do que as sementes de alface. Esta
espécie, pertencente à família Solanaceae, possui maior sensibilidade aos
metabólitos secundários encontrados nos extratos, ao contrário da alface,
família Asteraceae. A diferença no processo de germinação provavelmente está
relacionado a fisiologia das espécies testadas, que por serem de famílias
distintas, respondem de maneira diferente aos metabólitos presentes.
72
Para ZAMBERLAM et al. (2012), os compostos fenólicos de cadeias
lateral longas e hidrófobica, denominados de lípidos fenólicos, são compostos
naturais encontrados em Gramineae, Leguminosae e Anacardiaceae e tem
atraído interesse de vários grupos de pesquisa na busca de herbicidas
naturais; dentre os compostos testados, o que mostrou notável atividade
alelopática, inibindo a germinação de sementes e crescimento das plântulas, foi
citosporonas A, um lipídio fenólico sintetizado.
Tabela 2. Germinação (%), índice de velocidade de germinação (IVG), tempo
médio de germinação (TMG) em dias, de sementes de fedegoso, tratadas com
o Líquido da Castanha do Caju a 0 (controle água), 100 e 200 mg mL-1
Concentração do
Germinação (%)
IVG
TMG (dias)
0
84 a
19,67 a
1,14 a
100
84 a
19,42 a
1,28 a
200
80 a
5,31 b
4,1 b
extrato (mg mL-1)
* Médias seguidas de mesma letra na coluna não se diferenciam
estatisticamente entre si, pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
Os resultados também indicaram que o fedegoso, apesar de ser uma
espécie considerada invasora, é sensível aos aleloquímicos presentes nos
extratos, que aumentou seu tempo de germinação, indicando um possível uso
do LCC para o controle de espécies daninhas.
Bioensaios de crescimento (LCC)
Quanto ao desenvolvimento das plântulas de alface e tomate, o sistema
radicular de ambas foi afetado negativamente a partir da concentração de 25
mg mL-1, com o protótipo também prejudicando o desenvolvimento das raízes
de tomate e alface (Tabela 3). Para o fedegoso, o sistema radicular foi afetado
na concentração de 200 mg mL -1 (Tabela 4).
A parte aérea apresentou um padrão distinto, ocorrendo um maior
crescimento para o caule, a partir de 50 mg mL-1, nas plântulas de alface, além
do efeito negativo do protótipo, enquanto para o tomate, efeito negativo apenas
73
para a concentração de 200 mg mL-1 e da formulação (Tabela 3). Para o
fedegoso não ocorreu interferência no desenvolvimento do caule (Tabela 4).
Tabela 3. Comprimentos das raízes e caule de sementes de alface e tomate
tratadas com o Líquido da Castanha do Caju (LCC) a 0 (controle água), 25, 50,
100, 150 e 200 mg mL-1 e formulação do LCC da castanha de Anacardium
occidentale
Comprimento
Concentração do LCC
Alface
(mg mL-1)
Tomate
Raiz
Caule
Raiz
Caule
0
47,5 a
3,2 b
59,7 a
31,5 a
25
32,2 b
3,8 b
38,4 b
33,7 a
50
32,0 b
5,3 a
31,8 bc
34,7 a
100
30,5 b
5,6 a
27,0 c
36,6 a
150
24,9 c
5,5 a
19,8 d
31,2 a
200
23,9 c
5,4 a
17,6 d
25,4 b
Formulação LCC
42,1 b
2,9 b
31,6 bc
19,5 c
*Médias
seguidas
de
mesma
letra
na
coluna
não
se
diferenciam
estatisticamente entre si, pelo teste de Tukey 5% de probabilidade.
Tabela 4. Comprimento da raiz e caule (mm) de plântulas de fedegoso tratadas
com o Líquido da Castanha do Caju a 0 (controle água), 100 e 200 mg mL-1
Concentração do extrato (mg mL-1)
Raiz
Caule
0
26,2 a
13,45 a
100
23,55 a
12,11 a
200
17, 5 b
13,26 a
* Médias seguidas de mesma letra na coluna não se diferenciam
estatisticamente entre si, pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
De acordo com FERREIRA e AQUILA (2000), os efeitos alelopáticos
podem ser observados tanto sobre a germinação quanto sobre o crescimento
da plântula e que a germinação é menos sensível aos aleloquímicos do que o
74
crescimento da plântula, com as substâncias alelopáticas podendo induzir o
aparecimento de plântulas anormais, sendo a necrose da radícula um dos
sintomas mais comuns, o que foi parcialmente observado para os testes.
Os dados obtidos indicaram que os sistemas radiculares das espécies
testadas foi mais afetado que a parte aérea. Este padrão de comportamento é
explicado por HAGEMANN et al. (2010), que escrevem que o sistema radicular
é mais sensível aos aleloquímicos, pois de acordo com FUJII e HIRADATE
(2007), seu alongamento rápido depende da divisão celular, que pode ser
afetado pela presença destes compostos. O maior tempo de exposição das
raízes aos metabólitos, devido a ser a primeira estrutura a emergir, além de
obrigatoriamente os compostos passarem por sua estrutura, antes de chegar a
parte
aérea,
são
os
outros
fatores
a
influenciar
negativamente
o
desenvolvimento das folhas e caule.
Resultados similares foram citados por MAZZAFERA (2003), com efeito
mais drástico sobre o crescimento do que a germinação, utilizando Syzygium
aromaticum (L.) Merr. & L. M. Perry e por CARMO et al. (2007), com Ocotea
odorífera (Vell.) Rohwer.
Já dados de HAGEMANN et al. (2010) indicaram que o uso de extratos
da parte aérea de Avena sativa L. e Avena strigosa Schreb provocaram a
redução tanto na germinabilidade como no crescimento da radícula e do
hipocótilo de Lolium multiflorum Lam. e Euphorbia heterophylla L.
Segundo RODRIGUES et al. (1992), os compostos alelopáticos são
inibidores de germinação e crescimento, pois interferem na divisão celular,
permeabilidade de membranas e na ativação de enzimas. No caso do LCC e
da formulação a base de LCC, o efeito alelopático sobre as espécies testadas
está relacionado aos lipídios fenólicos (ácido anacárdico e produtos de
decomposição). O mecanismo de ação dos lipídios fenólicos ainda não está
elucidado, porém GUIMARÃES et al. (2010) e DOURADO et al. (2015),
descrevem a ação dos lipídios fenólicos sobre bactérias e larvas de Aedes
aegypti, respectivamente.
Com base nestas informações, pode-se apontar que o efeito alelopático
dos lipídios fenólicos ocorre por estes apresentarem uma cadeia lateral alifática
com características hidrofóbica (apolar) e outra polar (hidrofílica), que
corresponde aos grupos hidroxilas e carboxílicos (MAZZETO, 2009). A cadeia
75
alifática favorece a permeação dos lipídios fenólicos pela bicamada lipídica das
sementes (membrana lipoproteica), afetando a permeabilidade da membrana.
Dentro da célula, os grupos polares dos lipídios fenólicos podem atuar nos
resíduos de aminoácidos das proteínas destes organismos, desativando-as
(GUIMARÃES et al., 2010).
As respostas fisiológicas e morfológicas das sementes ou das plântulas
à exposição a compostos alelopáticos são manifestações secundárias
decorrentes de alterações moleculares e celulares, cujos mecanismos ainda
permanecem obscuros (FERREIRA e AQUILA, 2000). Da mesma forma, o perfil
químico da maioria das espécies testadas em bioensaios de alelopatia também
não está disponível na literatura. Assim, a caracterização físico-química dos
extratos vegetais utilizados nesses bioensaios é importante para que se possa
concluir a respeito dos efeitos biológicos observados.
Conclusão
O LCC e a formulação a base de LCC apresentaram efeito alelopático
sobre as sementes das espécies testadas, em diferentes graus, indicando seu
potencial alelopático devido a presença dos constituintes ácido anacárdico e o
cardol, demonstrando que a utilização destes compostos pode afetar a
sobrevivência de outros vegetais, quando utilizados em campo, o que
recomendaria cuidados extras desses produtos no ambiente.
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Conclusão Geral
Para os dados de germinação utilizando sementes de alface conclui-se
que apenas o extrato ExH2O apresentou interferência na percentegem de
germinação, na maior concentração (200 mg mL-1). Já nos dados do IVG
ambos os extratos apresentaram diminuição na velocidade, a partir da
concentração de 150 mg mL-1. O TMG foi afetado a partir da concentração de
50 mg mL-1.
Para os dados de germinação utilizando sementes de tomate tanto no
ExH2O quanto no etanólico a germinação foi afetada a partir da concentração
de 150 mg mL-1. Nos dados do IVG e TMG conclui-se que houve interferência a
partir da menor concentração (25 mg mL-1).
Para as sementes de fedegoso conclui-se que apenas o vigor das
sementes foi afetada nas duas concentrações testadas (100 mg mL-1 e 200 mg
mL-1).
Nos dados de crescimento conclui-se que ambos os extratos
influenciaram negativamente no comprimento radicular e na partir aérea a partir
da menor concentração (25 mg mL-1). Nas maiores concentrações do ExH2O,
causaram morte das plântulas, tanto para as espécies alvos( alface e tomate)
quanto para a espécie daninha(fedegoso)
Os extratos aquoso e etanólico das folhas de Anacardium humile,
apresentaram efeito alelopático sobre as sementes de alface, tomate e
fedegoso, diminuindo sua germinação, tempo médio de germinação, índice de
velocidade de germinação e comprimento das plântulas.
Para os dados de campo, conclui-se que concentração de 200 mg mL-1
obteve o melhor resultado alelopático para as sementes de alface, e 100 mg
mL-1 e 200 mg mL-1 para o tomate. Nota-se que os extratos aquoso na
concentração de 200 mg mL-1 apresentaram os melhores resultados para
germinação e crescimento da alface, tomate e fedegoso.
O LCC e a formulação apresentaram efeito alelopático sobre as
sementes das espécies testadas, em diferentes graus, a germinação de alface
foi afetada apenas na maior concentração (200 mg mL-1), já na de tomate foi a
partir da concentração de 100 mg mL-1. O sistema radicular das plantas de
alface e tomate foi afetado negativemente ao partir da concentração de 25 mg
mL-1, no fedegoso foi afetado na maior concentração (200 mg mL-1).
82
Assim, considera-se a espécie Anacardium humile, o LCC e a
formulação como uma alternativa promissora para o controle de espécies
consideradas invasoras.
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