Fitotoxicidade in vitro de extratos de Mikania laevigata Schultz Bip. ex de Baker sobre Lactuca sativa L. e Bidens pilosa L.

Lívia Maria de Lima Santos, Adenilson Henrique Gonçalves

Resumo


Extratos vegetais possuem metabólitos secundários que podem atuar como bioherbicidas com a vantagem de promoverem menores riscos ao ambiente. Mikania laevigata pertence à família Asteraceae e possui a cumarina 1,2-benzopirona como marcador químico, capaz de inibir ou estimular a germinação e crescimento de plantas adjacentes. Diante do exposto, objetivou-se avaliar a fitotoxicidade dos extratos aquoso e etanólico de M. laevigata sobre Lactuca sativa (alface) e Bidens pilosa (picão preto). Foram testadas cinco concentrações (0,1; 1,0; 1,5; 2,0 e 3,0 mg.mL-1) dos extratos, aquoso e etanólico, em experimentos separados, e água destilada como controle. Para isso, foram avaliados a porcentagem de germinação, o índice de velocidade de germinação, o crescimento inicial e os teores de peróxido de hidrogênio (H2O2) e do malonaldeido (MDA). Na presença do extrato etanólico, as espécies (alface e picão preto) reduziram 85 e 90% da germinação, respectivamente. O comprimento da radícula, na menor concentração dos extratos, não foi afetado. Entretanto, na concentração de 2,0 mg.mL-1, as reduções foram de 85%, para alface, e 65%, para picão preto. O aumento do teor de H2O2 foi dose dependente, ou seja, conforme o aumento da concentração dos extratos maior a produção de peróxido, seguido do aumento do MDA para alface e picão preto. As plântulas cultivadas na concentração de 3 mg.mL-1 do extrato etanólico sofreram necrose, impossibilitando as análises subsequentes. Os extratos da M. laeviagata nas concentrações 2,0 e 3,0 mg.mL-1 demonstraram fitointoxicação com aumento do estresse oxidativo nas espécies alface e picão preto.


Palavras-chave


Controle biológico; Cumarina; Fitointoxicação; Guaco

Texto completo:

PDF/A (English)

Referências


ABENAVOLI, M. R.; CACCO, G.; SORGONA, A.; MARABOTTINI, R.; PAOLACCI, A. R.; CIAFFI, M.; BADIANI, M. The inhibitory effects of coumarin on the germination of durum wheat (Triticum turgidum ssp. durum, CV. Simeto) seeds. Journal of Chemical Ecology, Tampa, v. 32, p. 489-506, 2006.

ANVISA – AGÊNCIA NACIONAL DE VIGILÂNCIA SANITÁRIA. Instrução Normativa 7, de 20 de setembro de 2011. Formulário de Fitoterápicos da Farmacopeia Brasileira. Determina a publicação da lista de medicamentos fitoterápicos de registro simplificado. Disponível em http://portal.anvisa.gov.br/documents/33832/259456/Formulario_de_Fitoterapicos_da_Farmacopeia_Brasileira.pdf.

BARATTO, L.; LANG, K. L.; VANZ, D. C.; REGINATTO, F. H.; OLIVEIRA, J. B.; FALKENBERG, M. Investigação das atividades alelopática e antimicrobiana de Mikania laevigata (Asteraceae) obtida de cultivos hidropônico e tradicional. Revista Brasileira de Farmacognosia, Curitiba, v. 18 n. 4, p. 577-582, 2008.

BENINCASA, M. M. P. Análise de crescimento das plantas. Jaboticabal: FUNEP, 1988. 41 p.

BERTOLUCCI, S. K.; PEREIRA, A. B.; PINTO, J. E.; AQUINO, R. J. A.; OLIVEIRA, A. B.; BRAGA, F. C. Development and validation of an RP-HPLC method for quantification of Cinnamic Acid derivatives and kaurane-type diterpenes in Mikania laevigata and Mikania glomerata. Planta Medica, Stuttgart, v. 75, n. 3, p. 280-285, 2008.

BIAVATTI, M. W.; KOERICH, C. A.; HENCK, C. H.; SUCATELLI, E.; MARTINELI, F. H.; BRESOLIN, T. B.; LEITE, S. N. Coumarin content and physicochemical profile of Mikania laevigata extracts. Zeitschrift für Naturforschung, Tübingen, v. 59, n. 3, p. 197-200, 2014.

BORGES, A. A.; JIMÉNEZ-ARIAS, D.; EXPÓSITO-RODRÍGUEZ, M.; SANDALIO, L. M.; PÉREZ, J. A. Priming crops against biotic and abiotic stresses: MSB as a tool for studying mechanisms. Frontiers in Plant Science, Melbourne, v. 5, n. 2, p. 642-645, 2014.

BOX, G. E. P.; COX, D. R. An analysis of transformations. Journal of the Royal Statistical Society. Series B (Methodological), London, v. 26, p. 211-252, 1964.

BRASIL – MINISTÉRIO DA AGRICULTURA. Regras para análises de sementes. Brasília: SNAD/DNDV/CLAV, 2009. 398 p.

CAKMAK, E.; HORST, J. H. Effects of aluminum on lipidperoxidation, superoxide dismutase, catalase, and peroxidase activities in root tips of soya bean (Glycine max). Physiologia Plantarum, Lund, v. 83, n. 3, p. 463-468, 1991.

COELHO, E. M. P.; BARBOSA, M. C.; MITO, M. S.; MANTOVANELLI, G. C.; OLIVEIRA, R. S. JR; ISHII-IWAMOTO, E. L. The activity of the antioxidant defense system of the weed species Senna obtusifolia L. and its resistance to allelochemical stress. Journal of Chemical Ecology, Tampa, v. 43, n. 7, p. 725-738, 2017.

CZELUSNIAK, K. E.; BROCCO, A.; PEREIRA, D. F.; FREITAS, G. B. L. Farmacobotânica, fitoquímica e farmacologia do guaco: revisão considerando Mikania glomerata Sprengel e Mikania laevigata Schulyz Bip. ex Baker. Revista Brasileira de Plantas Medicinais, Botucatu, v. 14, n. 2, p. 400-409, 2012.

FORMAGIO, A. S. N.; MASETTO, T. E.; VIEIRA, M. do C.; ZÁRATE, N. A. H.; MATOS, A. I. N. de; VOLOBUFF, C. R. F. Potencial alelopático e antioxidante de extratos vegetais. Bioscience Journal, Uberlândia, v. 30, n. 2, p. 629-638, 2014.

FAROOQ, N.; ABBAS, T.; TANVEER, A.; JABRAN, K. Allelopathy for weed management. In: MÉRILLON, J. M.; RAMAWAT, K. (Ed.). Co-evolution of secondary metabolites. Reference Series in Phytochemistry. Cham: Springer, 2020. p. 505-519.

FRANCO, D. M.; SILVA, E. M.; SALDANHA, L. L.; ADACHI, S. A.; SCHLEYA, T. R.; RODRIGUES, T. M.; DOKKEDAL, A. L.; NOGUEIRA, F. T. S.; ROLIM DE ALMEIDA, L. F. Flavonoids modify root growth and modulate expression of Short-Root and HD-ZIP III. Journal of Plant Physiology, Tübingen, v. 188, n. 2. p. 89-95, 2015.

GASPARETTO, J. C.; CAMPOS, F. R.; BUDEL, J. M.; PONTAROLO, R. Mikania glomerata Spreng. e M. laevigata Sch. Bip. ex Baker, Asteraceae: estudos agronômicos, genéticos, morfoanatômicos, químicos, farmacológicos, toxicológicos e uso nos programas de fitoterapia do Brasil. Revista Brasileira de Farmacognosia, Curitiba, v. 20, n. 4, p. 627-640, 2010.

HE, M.; HE, C. Q.; DING, N. Z. Abiotic stresses: general defenses of land plants and chances for engineering multistress tolerance. Frontiers in Plant Science, Melbourne, v. 9, p.1771-1789, 2018.

ISMAIL, B. S.; HALIMSHAH, S.; WAN, J. W. A.; YUSOFF, N. Allelopathic potential of the leaf and seed of Pueraria javanica Benth. on the germination and growth of three selected weed species. Sains Malaysiana, Bangi, v. 4, n. 45, p. 517-521, 2016.

JABRAN, K.; MAHAJAN, G.; SARDANA, V.; CHAUHAN, B. S. Allelopathy for weed controlin agricultural systems. Crop Protection, Guildford, v. 72, p. 57-65, 2015.

JUDD, W. S.; STEVENS, P. F.; CAMPBELL, C. S.; KELLOGG, E. A. Plant systematics: a phylogenetic approach. Sunderland: Sinauer, 1999. 350 p.

LACERDA, A. L. S.; FILHO, R. V.; SOUZA, Z. M.; TORRES, J. L. R. Use of different doses of glyphosate to control invasive plants: ‘Bidens pilosa’, ‘Commelina benghalensis’, ‘Digitaria insularis’, ‘Ipomoea grandiofolia’ and ‘Tridax procumbens’, Australian Journal of Crop Science, Lismore, v. 13, n. 4, p. 529-535, 2019.

MAHMOOD, K.; KHAN, M. B.; SONG, Y. Y.; YE, M.; BAERSON, S. R.; ZENG, R. S. Differential morphological, cytological and biochemical responses of two rice cultivars to coumarin. Allelopathy Journal, New York, v. 31, p. 281-296, 2013.

MUSHTAQ, W.; SIDDIQUI, M. B.; HAKEEM, K. R. Allelopathic control of native weeds. In: MUSHTAQ, W.; SIDDIQUI, M. B.; HAKEEM, K. R. (Ed.). Allelopathy. Springer Briefs in Agriculture. Cham: Springer, 2020. p. 53-59.

PERGO, E. M.; ABRAHIM, D.; SILVA, P. C. S.; KERN, K. A.; SILVA, L. J.; VOLL, E.; IWAMOTO, L. I. Bidens pilosa L. exhibits high sensitivity to coumarin in comparison with three other weed species. Journal of Chemical Ecology, Tampa, v. 34, n. 4, p. 499-507, 2008.

RAPOSO, J. D. A.; NEVES, F. G.; AGUIAR, W. A.; MAGALHÃES, P. M.; SILVA, R.; MAIA, J. G. S.; MOURÃO, R. H. V. Cultivation of guaco (Mikania laevigata Sch. Bip. ex Baker) in the lower amazon river and monitoring of coumarin, its principal active constituent. Revista Fitos, Rio de Janeiro, v. 10, n. 3, p. 227-237, 2017.

SALISBURY, F. B.; ROSS, C. Plant physiology. Belmont: Wadsworth, 1992. 682 p.

SALEH, A. M.; MADANY, M. M. Y.; GONZÁLEZ, L. The effect of coumarin application on early growth and some physiological parameters in faba bean (Vicia faba L.). Journal of Plant Growth Regulation, Berlin, v. 34, n. 2, p. 233-241, 2015.

SILVA, F. A. S.; AZEVEDO, C. A. V. Principal components analysis in the software Assistat-Statistical Attendance. In: WORLD CONGRESSO N COMPUTERS IN AGRICULTURE, 7, 2009, Orlando. Proceedings... Reno: American Society of Agricultural and Biological Engineers, 2009. CD-ROM-1.

SILVEIRA, B. D.; HOSOKAWA, R. T.; NOGUEIRA, A. C.; WEBER, V. P. Atividade alelopática de Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze na germinação e crescimento inicial de Lactuca sativa L. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 24, n. 1, p. 79-85, 2014.

SINGH, R.; PARIHAR, P.; SINGH, S.; MISHRA, R. K.; SINGH, V. P.; PRASAD, S. M. Reactive oxygen species signaling and stomatal movement: Current updates and future perspectives. Redox Biology, Indianapolis, v. 11, n. 2, p. 213-218, 2017.

TAKEMURA, T.; KAMO, T.; SAKUNO, E.; HIRADATE, S.; FUJII, Y. Discovery of coumarin as the predominant allelochemical in Gliricidia sepium. Journal of Tropical Forest Science, Kuala Lumpur, v. 25, n. 2, p. 268-272, 2013.

TIGRE, R. C.; SILVA, N. H.; SANTOS, M. G.; HONDA, N. K.; FALCÃO, E. P.; PEREIRA, E. C. Allelopathic and bioherbicidal potential of Cladonia verticillaris on the germination and growth of Lactuca sativa. Ecotoxicology and Environmental Safety, Amsterdam, v. 84, p. 125-32, 2012.

UDDIN, MD. N.; ROBINSON, R. W.; CARIDI, D. Phytotoxicity induced by Phragmites australis: an assessment of phenotypic and physiological parameters involved in germination process and growth of receptor plant, Journal of Plant Interactions, London, v. 9, n. 1, p. 338-353, 2014.

VELIKOVA, V.; YORDANOV, I.; EDREVA, A. Oxidative stress and some antioxidant systems in acid rain treated bean plants: protective role of exogenous polyamines. Plant Science, Davies, v. 151, p. 59-66, 2000.

WAGNER, H.; BLADT, S.; ZGAINSKY E. M. Plant drug analysis a thin layer chromatography Atlas. Berlin: Springer Verlag, 1984. 320 p.

XIE, X.; HE, Z.; CHEN, N.; TANG, Z.; WANG, Q.; CAI, Y. The roles of environmental factors in regulation of oxidative stress in plant. BioMed Research International, Cairo, v. 2019. n. 2, p. 1-11, 2019.

YAMAMURA, K. Transformation using (x+0.5) to stabilize the variance of populations. Researches on Population Ecology, Sapporo, v. 42, p. 229-234, 1999.




DOI: https://doi.org/10.5007/2175-7925.2020.e68109

Direitos autorais 2020 Lívia Maria de Lima Santos, Adenilson Henrique Gonçalves

Licença Creative Commons
Esta obra está licenciada sob uma licença Creative Commons Atribuição 4.0 Internacional.

Biotemas. UFSC, Florianópolis, SC, Brasil, eISSN 2175-7925

Licença Creative Commons
Este periódico está licenciado conforme Creative Commons Atribuição 4.0 Internacional.