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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
FACULDADE DE AGRONOMIA E ZOOTECNIA
Programa de Pós-graduação em Agricultura Tropical
POTENCIAL ALELOPÁTICO DE EXTRATOS FOLIARES DE ESPÉCIES DO
CERRADO
VANESSA DAMASCENO GONÇALVES
CUIABÁ – MT
2016
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
FACULDADE DE AGRONOMIA E ZOOTECNIA
Programa de Pós-graduação em Agricultura Tropical
POTENCIAL ALELOPÁTICO DE EXTRATOS FOLIARES DE ESPÉCIES DO
CERRADO
VANESSA DAMASCENO GONÇALVES
Engenheira Agrônoma
Orientadora: Profª. Drª. MARIA DE FÁTIMA BARBOSA COELHO
Co-Orientadora: Profª. Drª. ELISANGELA CLARETE CAMILI
Dissertação apresentada à Faculdade de Agronomia e Zootecnia da Universidade Federal de Mato Grosso, para obtenção do título de Mestre em Agricultura Tropical.
CUIABÁ – MT
2016
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
FACULDADE DE AGRONOMIA E ZOOTECNIA
Programa de Pós-graduação em Agricultura Tropical
CERTIFICADO DE APROVAÇÃO
Título: POTENCIAL ALELOPÁTICO DE EXTRATOS FOLIARES DE
ESPÉCIES DO CERRADO
Autor: VANESSA DAMASCENO GONÇALVES
Orientadora: Profª. Drª. MARIA DE FÁTIMA BARBOSA COELHO
Aprovada em 23 de abril de 2016.
Comissão Examinadora:
_____________________________
Profª. Drª. Maria de Fátima Barbosa
Coelho
(FAMEVZ/UFMT) (Orientadora)
______________________________
Profª. Drª. Elisangela Clarete Camili
(FAMEVZ/UFMT) (Co-orientadora)
______________________________
Profª. Drª. Carla Maria Abido Valentini
(IFMT) (Membro externo)
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À minha família, por ter me dado todo o apoio necessário para a realização deste
sonho.
Dedico
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AGRADECIMENTOS
Primeiramente a Deus, por dar saúde e força para superar todas as
dificuldades.
À professora orientadora, Drª. Maria de Fátima Barbosa Coelho, pelo auxílio,
disponibilidade de tempo, paciência na orientação e incentivo à conclusão da
dissertação.
À professora co-orientadora, Drª. Elisangela Clarete Camili por sempre ser
prestativa, disponibilizando o laboratório de Sementes, o material e conhecimento
necessários para conclusão do experimento.
Aos amigos do Laboratório de Sementes, que sempre prestaram apoio e
estiveram presentes ajudando na realização da parte experimental.
E a todos que contribuíram direta ou indiretamente para que tudo desse certo.
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POTENCIAL ALELOPÁTICO DE EXTRATOS FOLIARES DE ESPÉCIES DO
CERRADO
RESUMO – Alelopatia é a ciência que estuda as interações bioquímicas entre qualquer tipo de organismo. Na literatura é possível encontrar diversos estudos utilizando espécies nativas do Cerrado, os quais demonstraram que muitas apresentam potencial alelopático ainda pouco explorado. O objetivo neste trabalho foi avaliar o potencial alelopático do extrato de folhas de K. coriacea, A. edulis, I. laurina, H. obovatus, D. elliptica e S. guianensis sobre a germinação e desenvolvimento de sementes de alface (Lactuca sativa L.). Os extratos foram obtidos com a trituração em liquidificador de 50 g de folhas das diferentes espécies em 500 mL de água destilada. A partir destes extratos se obteve por diluição em água destilada as concentrações de 0, 25, 50, 75 e 100% de cada espécie. Os bioensaios foram conduzidos em delineamento inteiramente casualizado com as cinco concentrações e quatro sub-amostras de 50 sementes de alface. As sementes foram colocadas em caixas plásticas transparentes tipo “gerbox” sobre duas folhas de papel mata-borrão umedecidas com os extratos nas diferentes concentrações e na quantidade de duas vezes e meia a massa seca do papel. As caixas foram tampadas e vedadas com filme plástico e mantidas em incubadora do tipo BOD a 20 °C e fotoperíodo de 12 horas, durante sete dias. As características avaliadas foram porcentagem de germinação e de plântulas anormais, índice de velocidade de germinação, comprimento da parte aérea e da raiz primária e massa fresca e seca das plântulas. Os extratos não afetaram a germinação das sementes de alface e, o potencial alelopático foi observado nas características de desenvolvimento das plântulas. Palavras-chave: Lactuca sativa L., germinação, vigor de plântulas, alelopatia.
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POTENTIAL ALLELOPATHIC EXTRACTS LEAF OF CERRADO SPECIES FROM
BRAZILIAN SAVANNA
ABSTRACT - Allelopathy is the science that studies the biochemical interactions between any body type. In the literature it is possible to find several studies using native species of the Cerrado, which demonstrated that many have allelopathic potential still unexplored. The objective of this study was to evaluate the allelopathic potential of the leaf extract of K.coriacea, A.edulis, I. laurin, H. obovatus, D.elliptica eS.guianensissobre germination and development of lettuce seeds (Lactuca sativa L.). Extracts were obtained by grinding in a blender 50g of leaves of different species in 500ml of distilled water. From these extracts was obtained by diluting in distilled water to concentrations of 0, 25, 50, 75 and 100% of each species. Bioassays were conducted in a completely randomized design with five levels and four sub-samples of 50 lettuce seeds. The seeds were placed in transparent plastic boxes type "gerbox" on two sheets of blotting paper moistened with the extracts at different concentrations and the amount of twice and half the dry weight of the paper. The boxes were covered and sealed with plastic wrap and kept in BOD incubator at 20 ° C and a photoperiod of 12 hours for seven days. The characteristics evaluated were percentage of germination and abnormal seedlings, germination speed index, shoot length and primary root and fresh and dry weight of seedlings. The extracts did not affect the germination of lettuce seeds and the allelopathic potential was observed in seedling growth characteristics. Keywords: Lactuca sativa L., germination, seedling vigor, allelopathy.
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SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO........................................................................................................9
2. REVISÃO DE LITERATURA................................................................................11
2.1. Alelopatia: Conceitos e Histórico.....................................................................11
2.2. Importância e Utilização da Alelopatia.............................................................12
2.3. Bioensaios Com Aleloquímicos Naturais........................................................14
2.4. Espécies do Cerrado Com Potencial Alelopático...........................................16
2.4.1.1. Kielmeyera coriacea Mart. & Zucc.............................................................17
2.4.1.2. Alibertia edulis Rich....................................................................................18
2.4.1.3. Inga laurina (S W.) Willd..............................................................................19
2.4.1.4. Himatanthus obovatus (Müll. Arg.) Woodson…………………..………….19
2.4.1.5. Davilla elliptica St.-Hil.................................................................................20
2.4.1.6. Siparuna guianensis Aublet.......................................................................21
3. MATERIAL E MÉTODOS.....................................................................................22
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO............................................................................25
4.1. Kielmeyera coriacea Mart. & Zucc....................................................................26
4.2. Alibertia edulis Rich...........................................................................................29
4.3. Inga laurina (S W.) Willd....................................................................................32
4.4. Himatanthus obovatus (Müll. Arg.) Woodson……………………….………….34
4.5. Davilla elliptica St.-Hil........................................................................................36
4.6. Siparuna guianensis Aublet..............................................................................38
5. CONCLUSÕES……………...................................................................................41
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS……………………………...……...................42
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1 INTRODUÇÃO
A alelopatia pode ser definida como a interferência positiva ou negativa de
compostos do metabolismo secundário produzidos por uma planta (aleloquímicos) e
lançados ao meio. A interferência sobre o desenvolvimento de outra planta pode ser
indireta, por meio da transformação destas substâncias no solo pela atividade de
microrganismos (Ferreira; Aquila, 2000).
A presença de compostos secundários ou aleloquímicos tem sido verificada
em todos os órgãos vegetais, havendo tendência de acúmulo nas folhas, e a
liberação desses compostos pode ocorrer por exsudação radicular, lixiviação ou
volatilização (Reigosa et al., 2013). A folha é o órgão da planta mais ativo
metabolicamente, sendo razoável que apresente maior diversidade de aleloquímicos
(Tur et al., 2010).
Estudos realizados com espécies nativas do Cerrado mostraram que muitas
apresentam potencial alelopático ainda pouco explorado (Oliveira et al., 2004). A
identificação das propriedades alelopáticas em espécies nativas abre perspectivas
de que tais efeitos possam se encontrar entre os fatores determinantes da dinâmica
da vegetação e da composição florística das fitofisionomias do Cerrado (Giotto et al.,
2007). Além disso, a resistência das plantas invasoras aos herbicidas sintéticos tem
levado à busca de novas alternativas, menos agressivas ao meio, como é o caso
dos aleloquímicos naturais (Matsumoto et al., 2010). Plantas consideradas
medicinais ou aromáticas possuem vários metabólitos secundários (Gobbo-Neto;
Lopes, 2007) que podem ter propriedades alelopáticas com potencial para serem
utilizados como herbicidas naturais.
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Diversos autores demonstraram a possibilidade de controlar espécies invasoras
através de aleloquímicos (Gatti et al., 2007; Centenaro et al., 2009; Ribeiro et al.,
2009; Matsumoto et al., 2010; Oliveira et al., 2014).
Para a avaliação do potencial alelopático é necessário o uso de biotestes com
plantas indicadoras para escolha da melhor concentração a ser usada (Ferreira;
Aquila, 2000). A alface (Lactuca sativa L.) é uma espécie utilizada nos bioensaios
por ter germinação rápida, em aproximadamente 24 horas, crescimento linear
insensível às diferenças de pH em ampla faixa de variação e insensibilidade aos
potenciais osmóticos das soluções (Rice, 1984).
Os compostos naturais têm várias vantagens sobre os compostos sintéticos,
como maior solubilidade em água, ausência de moléculas halogenadas e menor
meia vida (Ribeiro et al., 2009). Portanto, os aleloquímicos revelam-se como
herbicidas naturais, os quais estariam livres dos efeitos prejudiciais causados pelos
herbicidas sintéticos.
Neste sentido, o objetivo neste trabalho foi avaliar o potencial alelopático de
extratos foliares de K. coriacea, A. edulis, I. laurina, H. obovatus, D. elliptica e S.
guianensis, plantas nativas do Cerrado, sobre a germinação e desenvolvimento de
sementes de alface (Lactuca sativa L.).
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2 REVISÃO DE LITERATURA
2.1 Alelopatia: Conceitos e Histórico
Alelopatia é a ciência que estuda as interações bioquímicas entre qualquer tipo
de organismo (Rice, 1984). Esse tipo de interação foi definido por Rice (1984) como
qualquer efeito direto ou indireto, danoso ou benéfico, que uma planta exerce sobre
outra pela produção de substâncias químicas (aleloquímicos) liberadas no ambiente.
Também pode ser entendida como a capacidade das plantas, superiores ou
inferiores, produzirem substâncias químicas que, liberadas no ambiente de outras,
influenciam de forma favorável ou desfavorável o seu desenvolvimento (Almeida,
1988).
O termo “alelopatia” foi criado pelo pesquisador alemão Hans Molisch em 1937,
com a união das palavras gregas "allélon" e "pathos", que significam
respectivamente, mútuos e prejuíz (Almeida, 1988). Porém, há relatos que
pesquisadores dos séculos III (Theophastus) e V (Democritus) a.C. já faziam
referência à ação inibitória que algumas espécies apresentavam no crescimento de
outras, sendo este fato considerado na época um fenômeno inexplicável (Almeida,
1985; Rodrigues et al., 1992). Em 1882, o estudioso Candole propõe uma possível
explicação para esta interferência. De acordo com sua teoria as raízes das plantas,
além de desempenharem suas funções básicas, excretariam no solo compostos
nocivos às plantas da mesma espécie, gênero ou família. Contudo esta teoria não foi
bem vista, sendo contestada e esquecida. Shorey em 1909 retomou os princípios de
Candole e confirmou por meio de trabalho científico a existência de toxinas em solos
antes cultivados e deixados em pousio (Almeida, 1990).
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O termo alelopatia recebeu de Rice (1984) e Harborne e Grayer (1988) uma
definição mais geral, onde atribuem o efeito de inibição a um fenômeno químico
ecológico no qual metabólitos secundários produzidos por uma espécie vegetal são
liberados e interferem na germinação e/ou no desenvolvimento de outras plantas
num mesmo ambiente.
Taiz e Zeiger (2013) referem-se ao fenômeno alelopático como uma estratégia
de adaptação, onde o citam como um elemento da ecologia responsável pela
liberação de compostos orgânicos no ambiente por uma planta. Associam esse
fenômeno a uma estratégia adaptativa, onde os indivíduos mais resistentes teriam
maior chance de sobrevivência e garantia mais significativa no processo evolutivo
comparados aos que não apresentam tais atributos.
A Sociedade Internacional de Alelopatia a define como uma ciência que estuda
quaisquer processos envolvendo a produção de metabólitos secundários em
plantas, algas, bactérias e vírus, a influência no crescimento e desenvolvimento de
sistemas biológicos e agrícolas; o estudo da função dos metabólitos secundários,
sua significância em organizações biológicas, origem evolutiva e elucidação dos
mecanismos envolvendo relações planta-planta, planta-microorganismo, planta-
vírus, planta-inseto e interações entre planta-solo-planta (Gniazdowska; Bogatek,
2005).
2.2 Importância e Utilização da Alelopatia
Na natureza, existe uma gama muito grande de substâncias químicas
disponíveis, quer aquelas produzidas por plantas ou por microrganismos podendo
oferecer novas e excelentes oportunidades para diversificar o controle de endemias
na agricultura, reduzindo ou eliminando a contaminação do ambiente, preservando
os recursos naturais e garantindo a oferta de produtos agrícolas com alta qualidade,
desprovidos de resíduos de agentes contaminantes (Oliveira, 2010).
A identificação da atividade alelopática em espécies de plantas, cultivadas ou
nativas, assume papel relevante na interpretação do papel ecológico que
desempenham em suas comunidades (Inderjit et al., 2011), principalmente em
relação ao potencial para controlar espécies de plantas daninhas, considerado um
dos principais problemas limitantes ao desenvolvimento da atividade agrícola nas
regiões tropicais (Oliveira, 2010).
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Sob o ponto de vista da agricultura, o estudo da alelopatia assume destacada
importância. O conhecimento detalhado das reações alelopáticas de plantas
cultivadas e de invasoras, permite melhorar os sistemas agrícolas, por meio da
implementação de técnicas tais como rotação de culturas, época e processos de
semeadura mais adequados (Gomide, 1993).
Nas últimas décadas, a ciência concentrou esforços expressivos no sentido de
fornecer fontes alternativas para a produção de agrotóxicos. Essa atitude foi
motivada pelas insatisfações de ordem social em face dos problemas decorrentes do
uso de produtos sintéticos, em relação à questão ambiental, e da qualidade dos
alimentos utilizados na dieta dos animais, em geral, da vida silvestre e da saúde
humana (Killham; Foster, 1996; Anaya, 1999).
Um dos mais sérios problemas da agricultura moderna é a perda de produção
das culturas causadas pelas plantas daninhas (Altieri; Liebman, 1988). Além disso,
os herbicidas sintéticos tem se mostrado cada vez menos efetivos na ação contra
espécies infestantes de culturas, uma vez que o uso continuado tem provocado a
seleção de indivíduos cada vez mais resistentes a esses produtos (Gelmini et al.,
2001). Este fenômeno tem estimulado a busca de novas alternativas menos
agressivas ao meio, como é o caso dos aleloquímicos naturais. Estes tem como
vantagens a solubilidade em água, meia vida mais curta e geralmente não são
considerados potencialmente tóxicos (Matsumoto et al., 2010).
Pensando nisso, o conhecimento de como ocorrem as interações alelopáticas
pode ser útil na busca por fitotoxinas naturais, produzidas por plantas ou
microrganismos, e de derivados sintéticos a serem empregados como herbicidas
naturais mais específicos e menos prejudiciais ao ambiente (Macias et al., 1998).
O estudo da atividade alelopática propõe a busca de substâncias de origem
vegetal, com atividade herbicida para propiciar uma alternativa ecologicamente
benigna no cultivo de plantas para a indústria de fitoterápicos (Dias et al., 2005).
A identificação da atividade alelopática em espécies de plantas, cultivadas ou
nativas, assume papel relevante na interpretação do papel ecológico que
desempenham nas comunidades, mormente em relação ao potencial para controlar
espécies de plantas daninhas, considerado um dos principais problemas limitantes
ao desenvolvimento da atividade agrícola nas regiões tropicais. Em razão dessas
especificidades biológicas, nas últimas seis décadas, vários trabalhos de pesquisa
foram desenvolvidos no mundo, com vista a identificar espécies de plantas com
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potencial para fornecer moléculas químicas com propriedades relevantes aos
interesses da agricultura, sobretudo em relação à produção de bioerbicidas (Duke et
al., 2002; Anaya et al., 2003; Heisey; Heisey, 2003).
2.3 Bioensaios Com Aleloquímicos Naturais
A demonstração dos efeitos alelopáticos tem sido feita experimentalmente por
meio da aplicação de extratos de uma planta em sementes ou plântulas de outras
espécies. Várias são as técnicas utilizadas para se extrair os aleloquímicos.
Normalmente, estas substâncias são extraídas de partes vegetais trituradas e
colocadas em contato com um extrator orgânico (álcool, acetona, éter, clorofórmio,
etc.) ou água, obtendo-se, após filtragem, o extrato contendo os compostos
alelopáticos. Este deve ser testado em plantas sensíveis (indicadoras) como a
alface, a mais sensível das espécies já utilizadas para esse tipo de estudo, o tomate
ou o rabanete (Medeiros, 1989). Deve-se ressaltar, no entanto, que os métodos que
envolvem o maceramento ou o aquecimento dos tecidos, ou ainda que usam
solventes que não a água, extraem substâncias que em condições normais não
seriam liberadas, podendo-se obter resultados que na natureza não são observados
(Inderjit; Dkshini, 1995).
Segundo Pires e Oliveira (2011), é relativamente fácil extrair de uma planta
produtos metabólicos que podem inibir o crescimento de outra. Porém, é
extremamente difícil provar em estudos de campo, que o efeito inibitório está
relacionado à liberação de um aleloquímico e não à competição por água, luz e
nutrientes. Deve ser considerado, também, que nem sempre os extratos obtidos de
vegetais podem ser considerados como material experimental adequado, pois não
ocorrem na natureza, porém, pode ser feito dessa forma quando se visa encontrar
os compostos para produção sintética. É importante lembrar ainda, que testes de
laboratório e de casa de vegetação têm que ser tratados com cautela, pois, no
campo, um grande número de compostos orgânicos podem ser lixiviados no solo ou
decompostos pela ação de microrganismos (Rodrigues et al., 1992).
A técnica do bioensaio é um procedimento integrante em todos os estudos de
alelopatia. Esta técnica é baseada na resposta biológica de um organismo vivo –
plantas superiores ou microrganismos – a uma determinada substância ou, ainda, a
metabólitos, servindo como indicativo da presença e, ou, concentração de um
composto químico em um substrato (Santelmann, 1977; Streibig, 1988). É uma
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ferramenta útil e necessária para determinar o potencial alelopático de um
organismo ou de um conjunto de substâncias e em todas as etapas de isolamento,
fracionamento e identificação de compostos bioativos (Leather; Einhellig, 1986).
Uma das grandes limitações desta técnica é a falta de padronização incluindo
informação completa da fonte do aleloquímico, método de extração, concentração
empregada no estudo, condições ambientais e planta-teste empregada (Leather;
Einhellig, 1986).
Segundo Williamson (1990), outro problema dos bioensaios é que,
normalmente, os efeitos alelopáticos dos extratos resultam mais das atividades
sinérgicas de vários aleloquímicos do que da atividade de um produto isolado. Em
geral, a concentração de cada um está abaixo do mínimo necessário para que atue
isoladamente. Além disto, em algumas plantas a liberação de aleloquímicos em
concentrações ativas só começa após a planta atingir um determinado estádio de
crescimento (Inderjit, 1996).
O bioensaio mais utilizado para testar a atividade dos aleloquímicos é a
inibição (ou algumas vezes estímulo) da germinação de sementes. Em geral, este
bioensaio é conduzido em placas de Petri, colocando-se as sementes das espécies
selecionadas em um substrato saturado com a solução teste. Este estudo é
conduzido em ambiente com fotoperíodo e temperatura ótimos para a germinação
das espécies selecionadas. A sensibilidade deste bioensaio varia com a espécie em
estudo, mas é um teste de grande validade para o estudo da alelopatia, pois é um
método simples, rápido e requer pequena quantidade da solução a ser estudada
(Pires; Oliveira, 2011).
Há outros métodos que se pode utilizar dependendo do local da planta a ser
usada para a avaliação de efeitos alelopáticos ou do tipo de substância a ser
detectada (Pires; Oliveira, 2011). Por exemplo, um método muito útil em estudos
relacionados à química da rizosfera é o desenvolvido por Tang e Young (1982), no
qual cultivaram o capim-hemarthria (Hemarthria altissima (Pior.) Stapf & Hubbard)
em areia irrigada continuamente com solução nutritiva circulante através do sistema
radicular e, de uma coluna contendo uma resina adsorvedora de metabólitos
hidrofóbicos extra-celulares. As colunas foram eluídas com metanol e o líquido
coletado foi separado nas frações neutra, ácida e básica. Bioensaios dos exsudatos
radiculares, usando sementes de alface e a combinação com cromatografia de papel
e de camada delgada, mostraram que os inibidores eram, principalmente,
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compostos fenólicos. Estes autores concluíram que este método de coleta de
exsudatos radiculares foi altamente eficiente quando comparado aos métodos
convencionais de extração com solventes, pois o sistema radicular não foi
danificado.
Para a detecção de substâncias voláteis, o método mais usado consiste em se
colocar a planta doadora (fonte das substâncias) ou partes desta, juntamente com a
planta-teste (indicadora) em ambiente fechado, normalmente em campânulas de
vidro, de forma que o único veículo de comunicação entre elas seja a atmosfera.
Para se amostrar os produtos voláteis dispersos no ar do interior da campânula e
responsáveis pelos efeitos alelopáticos, utiliza-se uma seringa. A amostra coletada é
então analisada por cromatografia gasosa (Almeida, 1988).
Nos estudos envolvendo a parte aérea das plantas ou os resíduos vegetais, os
lixiviados podem ser obtidos pela lavagem destas partes com água. O extrato
recolhido é então usado em bioensaios de germinação de sementes das plantas-
teste, geralmente em placas de Petri (Pires; Oliveira, 2011).
Provas de alelopatia requerem não somente protocolos rigorosos, mas
também, esforços cooperativos entre pesquisadores de várias disciplinas, incluindo
não só os envolvidos com a cultura em estudo bem como especialistas em
bioquímica, química, herbicidas, microbiologia, solos e outras áreas.
2.4 Espécies do Cerrado Com Potencial Alelopático
O Cerrado está localizado essencialmente no Planalto Central do Brasil e é o
segundo maior bioma do país em área, apenas superado pela Floresta Amazônica,
representando cerca de 23% do território brasileiro (Sano et al., 2008a). Ocorre em
altitudes que variam de cerca de 300 m, como a região da Baixada Cuiabana (MT), a
mais de 1.600 m, na Chapada dos Veadeiros (GO) (Ab’Sáber, 1983; Lopes, 1984).
A flora do Cerrado está entre as mais ricas savanas do mundo, com mais de 10
mil espécies vasculares compiladas em listas florísticas (Sano et al., 2008a).
Estudos realizados com espécies nativas do Cerrado mostram que essas
apresentam potencial alelopático ainda pouco explorado (Oliveira et al., 2004). A
identificação das propriedades alelopáticas em espécies nativas abre perspectivas
de que tais efeitos possam se encontrar entre os fatores determinantes da dinâmica
da vegetação e da composição florística das fitofisionomias do Cerrado (Giotto et al.,
2007). Alguns exemplos de estudos com folhas e extratos de espécies nativas do
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Cerrado onde foram detectadas interferências no desenvolvimento inicial de
sementes são: Eugenia dysenterica, Anadenanthera falcata, Miconia albicans,
Xylopia aromática, Stryphnodendron adstringens, Pouteria ramiflora, Solanum
lycocarpum (Silva et al., 2006; Gatti et al., 2007; Giotto et al., 2007; Oliveira et al.,
2012; Oliveira et al., 2014).
Para realização deste trabalho foram utilizadas as seguintes espécies:
Kielmeyera coriacea Mart. & Zucc., Alibertia edulis Rich., Inga laurina (S W.) Willd,
Himatanthus obovatus (Müll. Arg.) Woodson, Davilla elliptica St.-Hil e Siparuna
guianensis Aublet.
Decididiu-se estudar as espécies K. coriacea, D. elliptica e S. guianensis, pois
existem estudos (GATTI et al., 2007) demonstrando a ocorrência de interferência no
índice de velocidade de germinação de aquênios de alface e, demonstrando
também, que as espécies D. elliptica e S. guianensis atrasam a germinação de
gergelim, porém, não foi estudado a concentração na qual os extratos começam a
provocar algum efeito.
Silva et al. (2006) observaram que a espécie Kielmeyera variabilis inibe a
germinação de sementes de alface, o que aumenta a probabilidade da espécie K.
coriacea ter potencial alelopático, já que ambas são do mesmo gênero.
Também espera-se que a espécie H. obovatus apresente potencial
alelopático devido a mesma possuir uma excreção leitosa.
O fato da espécie Cordiera sessilis apresentar efeito antioxidante e atividade
antibacteriana (Canelhas, 2012), levanta a hipótese de que a espécie Alibertia edulis
possa apresentar compostos que apresentem potencial para provocar efeito
alelopático, pois pertencem à mesma família (Rubiaceae).
A espécie I. laurina, foi escolhida por relatos locais de que onde caiam as
folhas dessa espécie e eram semeadas sementes de alface, estas não se
desenvolviam.
2.4.1 Kielmeyera coriacea Mart. & Zucc.
A espécie K. coriacea (Clusiaceae) é conhecida popularmente como pau-
santo, saco-de-boi, pau-de-são-josé, folha-santa e gordinha, é uma espécie
frequente no Cerrado mato-grossense. O gênero Kielmeyera Mart. é endêmico da
América do Sul, compreende cerca de 47 espécies, sendo 45 nativas do Brasil
(Barros, 2002). Distribui-se amplamente pelo Brasil, desde o estado do Amazonas
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até São Paulo em áreas de Campo Sujo, Cerrado e Cerradão (Sano et al., 2008b). A
espécie é a mais importante fornecedora de cortiça do Cerrado em função da
abundante produção de súber, é melífera, ornamental, além de apresentar atividade
farmacológica (Martins et al., 2004).
Silva et al. (2006) observaram que a espécie Kielmeyera variabilis inibe a
germinação de sementes de alface e, possivelmente K. coriacea apresenta tal
potencial, já que ambas são do mesmo gênero. Entretanto, Gatti et al. (2007) não
verificaram efeito de extratos aquosos de folhas de K. coriacea sobre a emergência
e velocidade de emergência de sementes de alface e gergelim e Oliveira et al.
(2012c) utilizaram o extrato seco de folhas de K. coriacea em diferentes tipos de solo
e não verificaram efeito sobre a emergência e velocidade de emergência de
Tabebuia heptaphylla.
Outros estudos devem ser realizados com K. coriacea, pois, trata-se de uma
das espécies mais frequentes no Cerrado que perde todas as folhas no período seco
deixando o solo coberto. Segundo Santos et al. (2015), ao analisarem o extrato
hidroalcoólico de folhas de K. coriacea, observaram a presença de triterpenos,
cumarinas, esteróides e flavonóides. O estudo se faz necessário para analisar se
estes compostos podem apresentar efeitos alelopáticos.
2.4.2 Alibertia edulis Rich.
A espécie A. edulis (Rubiaceae) é conhecida em Mato Grosso como puruí,
marmelada, goiaba-preta, apuruí, marmelada-nativa, ajuruí, motu ou marmelada
bola. No Brasil, é encontrada nos estados do Amazonas, Amapá, Bahia, Distrito
Federal, Goiás, Maranhão, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Minas Gerais, Pará,
São Paulo e Tocantins (Sano et al., 2008b).
É arbórea no Cerrado brasileiro e pode atingir até oito metros de altura, com
bela folhagem e flores brancas (Silva et al., 2008). Além do potencial ornamental, os
frutos de A. edulis são utilizadas como fonte de alimento pelas populações locais
(Almeida et al., 1998) e fazem parte da dieta da fauna nativa do Cerrado (Souza-
Silva ;Ferreira, 2004).
As folhas, os frutos e as raízes de A. edulis são empregados na medicina
popular. O chá, preparado com as folhas é usado como calmante (Guarim Neto,
1987, Vieira; Martins, 2000). Os frutos e as raízes são indicados para uso em casos
de pneumonia (Vieira; Martins, 2000) e o xarope dos frutos é de uso comum na
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Amazônia (Corrêa, 1984). Os frutos macerados são estomáquicos (Matta, 2003) e
são também usados contra a catapora (Rocha; Silva, 2002). Nos estudos
farmacológicos com A. edulis foram isolados 10 compostos triterpênicos no extrato
de folhas (Brochini et al., 1994), e quatro iridóides por fracionamento cromatográfico
do extrato butanólico dos caules (Silva et al. 2007).
A presença de compostos secundários em A. edulis leva a inferir que esta
espécie pode exercer atividade alelopática sobre outras espécies.
2.4.3 Inga laurina (S W.) Willd
O gênero Inga (Fabaceae Mimosoideae) compreende aproximadamente 300
espécies (Sousa, 2009) e é utilizado na medicina popular em diversas regiões do
Brasil, inclusive por tribos do oeste da Amazônia, para tratar diferentes tipos de
doenças. A espécie I. laurina é popularmente conhecida como ingá-branco, ingá-de-
macaco, ingá-de-praia, ingá-mirim ou ingaí (Lorenzi, 2002).
Embora esta espécie seja parte importante da flora brasileira, pouco é
conhecido sobre sua constituição química (Macedo et al., 2007). Lokvam et al.
(2007) isolaram galoil depsídeos de tirosina a partir do extrato preparado com folhas
jovens de I. laurina. Outro composto fenólico observado em considerável
concentração foi o flavonóide miricetina 3-O-α-(2”-O-galoil) ramnosídeo. Milton e
Jenness (1987) identificaram ácido ascórbico em folhas de I. laurina.
Um primeiro estudo com o gênero envolvendo testes alelopáticos foi
conduzido por Costa et al. (2015) que verificaram que os extratos aquosos de folhas
verdes, secas e de raízes de Inga vera Willd. subsp. affinis (DC.)T. D. não
apresentaram efeito alelopático sobre a germinação e crescimento inicial de
Schizolobium parahyba, Piptadenia gonoacantha, Chorisia speciosa e Bixa orelana,
entretanto, inibiram o crescimento do hipocótilo das plântulas de Bixa orelana.
2.4.4 Himatanthus obovatus (Müll. Arg.) Woodson
O gênero Himatanthus Willd. ex Schult. é pantropical pertencente à sub-
família Rauvolfioideae, tribo Plumerieae e possui um total de nove espécies, sendo
uma espécie do Panamá e oito espécies da América do Sul. As espécies
de Himatanthus que ocorrem no Brasil estão distribuídas na região Amazônica, na
região Central em áreas de Cerrado, no Nordeste em áreas de Caatinga e Carrasco,
e na região litorânea ocorre na Floresta Atlântica (Spina, 2004). Em estudos mais
20
recentes, H. obovatus (Müll. Arg.) Woodson foi considerada a espécie mais
amplamente distribuída no Brasil e na Bolívia, ocorrendo principalmente em
vegetação de Cerrado, Cerradão e Campo Sujo (Spina, 2004). Esta espécie é
conhecida popularmente como pau-de-leite, angélica e tiborna.
A importância do gênero Himatanthus na medicina popular é apoiada por
relatórios de várias comunidades locais diferentes no Brasil em que os preparativos
da casca e látex são usados para tratar principalmente tumores, inflamações e
úlcera (Amaral et al., 2007), enquanto as folhas são usadas para tratar a
hipertensão (Coelho; Azevedo, 2000). A espécie é amplamente utilizada pela
população de Planaltina DF, sob a forma de garrafada, como depurativo do sangue,
contra verminoses e infecção intestinal (Almeida, 1999).
H. obovatus perde as folhas no período seco e a massa de folhas que fica sobre
o solo pode ter ação alelopática sobre outras espécies, pois é conhecido da
literatura o isolamento de isoquercitrina, substância pertencente à classe dos
flavonóides, em extrato etanólico obtido das folhas (Moragas, 2006).
2.4.5 Davilla elliptica St.-Hil.
A espécie D. elliptica é pertencente à família Dilleniaceae (Joly, 1998),
também conhecida como cipó-caboclo e pau-de-bugre (Rodrigues e Carvalho, 2001;
Rodrigues et al., 2002) é um arbusto, que ocorre naturalmente no bioma Cerrado
(Sano et al., 2008b). É usada na medicina popular brasileira como adstringente,
tônico, sedativo, diurético (Rodrigues e Carvalho, 2001), no tratamento de
hemorróidas, hérnia e em aplicações tópicas como anti-séptico na limpeza de
ferimentos (Silva et al., 2001). Segundo Soares et al. (2005) essa espécie apresenta
uma grande diversidade de substâncias do metabolismo secundário como
flavonóides, saponinas, esteróides, taninos, cumarinas e triterpenóides.
Investigações farmacológicas realizadas com os extratos metanólico e etanólico de
folhas da D. elliptica mostraram atividade imunoestimulatória em ratos, através da
modulação da ativação de macrófagos (Carlos et al., 2005), enquanto o extrato
hidroalcoólico das partes aéreas apresentou atividade antiinflamatória (Azevedo et
al., 2007).
Diante disto, é possível que a presença de compostos secundários em D.
elliptica apresente atividade alelopática, se fazendo necessário estudos nesse
sentido.
21
2.4.6 Siparuna guianensis Aublet.
S. guianensis pertence à família Siparunaceae e ocorre desde a Nicarágua,
por todo o norte da América do Sul até o Paraguai, em planícies de florestas
primárias e secundárias elevadas, com alturas de 1200 metros, raramente de 1400
metros (Renner & Hausner, 2005).
Segundo Renner & Hausner (2005), em muitos países da América, a
decocção de folhas da S. guianensis é usada como uma bebida contra as desordens
estomacais. As folhas são usadas também em compressas ou cataplasmas contra
dor de cabeça e reumatismo. No estado de Mato Grosso as folhas são usadas em
banho para dores no corpo (Souza, 1992), as folhas são utilizadas na forma de chá
e banhos para fraqueza e para malina (Pasa, 1999), as folhas são utilizadas como
repelentes nos galinheiros para piolho de galinha, e também para uso em rituais
espirituais (Duarte, 2001).
Quanto à constituição química desta planta, em estudo com óleo essencial,
Valentini et al. (2010) concluíram que em todas as amostras analisadas a
siparunona se apresentou como o componente majoritário.
22
3 MATERIAL E MÉTODOS
Uilizou-se os extratos foliares brutos das espécies Kielmeyera coriacea,
Alibertia edulis, Inga laurina, Himatanthus obovatus, Davilla elliptica e Siparuna
guianensis.
O experimento foi realizado no Laboratório de Sementes da Faculdade de
Agronomia e Zootecnia (FAMEVZ) da Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT)
campus de Cuiabá/MT. As folhas das espécies anteriormente citadas foram
coletadas de indivíduos adultos no município de Chapada dos Guimarães (MT) entre
as coordenadas geográficas 15º 10' - 15º 30' latitude Sul e 55º 40' - 56º 00 longitude
Oeste nos meses de outubro a dezembro de 2014. O clima da região é do tipo Aw
(Clima de Cerrado), segundo classificação de Köppen, e altitude de
aproximadamente 800 m.
As folhas foram colocadas durante 5 min em recipientes contendo 10 mL de
hipoclorito de sódio diluído em 500 mL de água destilada para que fossem limpas
superficialmente, em seguida foram lavadas em água destilada e secas com papel
toalha. As folhas foram trituradas em liquidificador, na proporção de 50 g de folhas
para 500 mL de água destilada. Os extratos foram filtrados em papel filtro comum e
armazenado em frascos de vidro (âmbar) a 18 °C por poucas horas, enquanto se
preparava os bioensaios cm sementes de alface.
Para os bioensaios de germinação das sementes e de comprimento de
plântulas de alface, foi usado o delineamento experimental inteiramente casualizado
com cinco tratamentos constituídos pelas concentrações dos extratos foliares
obtidas por diluição em água destilada (0, 25, 50, 75 e 100%). Para avaliar a
porcentagem de germinação se utilizou quatro subamostras de 50 sementes de
23
alface (L. sativa), para comprimento de plântulas utilizou-se quatro subamostras
contendo 10 sementes de alface. Nas diferentes concentrações dos extratos
determinou-se o pH com um pHmetro de bancada e a condutividade elétrica (CE)
com um conditivímetro de bancada. A partir dos valores de condutividade elétrica
determinou-se o potencial osmótico (PO) de acordo com a fórmula proposta por
Ayers & Westcot (1999): Potencial osmótico, em atmosfera (atm) = - 0,36 * CE. Os
dados em atm foram transformados para MPa.
As sementes de alface foram colocadas em caixas plásticas transparentes
tipo gerbox (11x11x3 cm) sobre duas folhas de papel mata-borrão umedecidas com
os extratos, na quantidade de duas vezes e meia a massa seca do papel. As caixas
foram tampadas e vedadas com filme plástico e, mantidas em incubadora do tipo
BOD a 20 °C, em fotoperíodo de 12 horas, durante sete dias.
Diariamente anotou-se o número de sementes germinadas para determinação
do índice de velocidade de germinação (IVG). O critério para avaliar a
germinabilidade das sementes baseou-se no conceito de germinação fisiológica
citado por Marcos Filho (2015), que aponta o início da germinação com a embebição
de água pela semente e o final com a protrusão de 0,2 cm da raiz primária.
A velocidade de germinação foi determinada segundo Maguire (1962)
calculada pela expressão: IVG = (G1 / N1) + (G2 / N2) +...+ (Gn / Nn), onde: G1 =
número de sementes germinadas na primeira contagem, N1 = número de dias
decorridos até a primeira contagem, G2 = número de sementes germinadas na
segunda contagem, N2 = número de dias decorridos até a segunda contagem, n =
última contagem.
Sete dias após a instalação do experimento, as plântulas de alface foram
classificadas em normais ou anormais de acordo com as especificações das Regras
para Análise de Sementes (Brasil, 2009). Foram consideradas anormais aquelas que
não mostraram potencial para continuar o desenvolvimento, com sistemas
radiculares ou aéreos apodrecidos, ausentes ou totalmente atrofiadas, e normais,
plântulas com pequenos defeitos como danos limitados ou pequenos, retardamento
no crescimento no sistema radicular ou sem defeitos. Com esses dados calculou-se
a porcentagem de plântulas normais que se refere à porcentagem de germinação e,
a porcentagem de plântulas anormais.
Em seguida as plântulas foram avaliadas quanto ao comprimento da parte
aérea: região de transição da raiz até a inserção dos cotilédones e, comprimento da
24
maior raiz: região de transição da parte aérea até o ápice da maior raiz. Obteve-se a
massa fresca pesando as plântulas em balança analítica e a massa seca foi
adquirida depois da secagem das plântulas em estufa de esterelização a 80 ºC
durante 24h, apresentando o valor em gramas, também em balança analítica (ISTA,
2006).
O índice de efeito alelopático sugerido por Williamson e Richardson foi
calculado de acordo com a fórmula: RI = 1 - C/T (T ≥ C) ou RI = T/C - 1 (T < C) onde:
C = velocidade de germinação do controle (0%) e T = velocidade de germinação do
tratamento (Gao et al., 2009).
As variáveis foram submetidas à análise de variância da regressão e quando
significativa foram selecionados os modelos com maior R2.
Os bioensaios foram montados separadamente para cada espécie, com a
diferença de uma semana de uma espéie para a outra.
25
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os valores de pH e potencial osmótico dos extratos das espécies utilizadas, nas
diferentes concentrações, encontram-se na Tabela 1. Observa-se acidificação dos
extratos em relação à água pura (0%), no entanto, os valores de pH permaneceram
dentro dos padrões aceitáveis para a germinação e crescimento de plântulas em
testes alelopáticos. Mayeux & Scifres (1978) afirmam que efeitos do pH em testes
alelopáticos são ocasionados por pH abaixo de 3 e acima de 11. Quanto ao
potencial osmótico, os valores foram maiores que -0,2 MPa não sendo, portanto, o
fator responsável por possíveis alterações no comportamento germinativo das
sementes de alface, de acordo com Gatti et al. (2004).
26
TABELA 1. Potencial hidrogeniônico (pH) e osmótico (PO) de extratos aquosos de folhas de espécies
do Cerrado. Cuiabá, MT. 2015.
Concentrações dos Extratos (%) pH PO (MPa)
Kielmeyera coriacea
0 7,60 -0,000182370
25 3,43 -0,018200610
50 3,56 -0,015537990
75 3,55 -0,022066870
100 3,44 -0,027793310
Alibertia edulis
0 7,60 -0,000291793
25 4,53 -0,010285714
50 4,56 -0,010759878
75 4,49 -0,026042553
100 4,51 -0,034066869
Inga laurina
0 6,08 -0,000255319
25 5,88 -0,010066869
50 5,77 -0,019586626
75 5,91 -0,027939210
100 5,90 -0,035306991
Himatanthus obovatus
0 7,60 -0,000109422
25 4,59 -0,013531915
50 4,58 -0,025167173
75 4,58 -0,036474164
100 4,61 -0,047051672
Davilla elliptica
0 7,60 -0,000984802
25 5,06 -0,021811550
50 5,05 -0,028413374
75 5,08 -0,035124620
100 5,05 -0,041215805
Siparuna guianensis
0 7,60 -0,000291800
25 5,27 -0,010723400
50 5,29 -0,020571400
75 5,28 -0,029945300
100 5,37 -0,038662600
4.1 Kielmeyera coriacea Mart. & Zucc.
Não houve diferença na porcentagem de germinação das sementes de alface
colocadas para germinar em contato com as concentrações dos extratos de K.
corieacea, que variou de 98,6 a 100%. No entanto, as demais características foram
afetadas pelas concentrações do extrato (Figura 1), inclusive a porcentagem de
27
plântulas anormais, que atingiu 100% na concentração de 100% do extrato foliar.
Isto confirma o que a maioria dos estudos tem observado (Maraschin-Silva & Áquila,
2006; Carmo et al., 2007; Murakami et al., 2009; Gusman et al., 2011), ou seja, os
efeitos alelopáticos não ocorrem sobre a germinação no sentido fisiológico, mas, no
desenvolvimento das plântulas.
FIGURA 1. Índice de velocidade de germinação (IVG) das sementes (A), comprimento maior da raiz
(B), comprimento da parte aérea (C), massa fresca das plântulas (D), massa seca das
plântulas (E) e índice alelopático (F) de alface em diferentes concentrações de extrato de
Kielmeyera coriacea. UFMT, Cuiabá, MT. 2015.
A B
C D
E F
28
A variação no índice de velocidade de germinação das sementes (IVG)
(Figura 1A), comprimento da parte aérea (Figura 1C) e massa fresca (Figura 1D) das
plântulas pode ser explicada por modelos polinomiais de regressão de segundo
grau com R² acima de 86%. Os valores diminuíram até a concentração de 75% do
extrato e na de 100% houve aumento, mas ainda se mantiveram bem abaixo do
controle com o papel umedecido com água. . Esses resultados são semelhantes aos
encontrados por Comiotto et al. (2011) com extratos aquosos de Schinus
terebinthifolius que observaram redução da massa fresca com o aumento das
concentração do extrato.
Resultados semelhantes a esses observados no IVG foram encontrados por
outros autores. Candido et al. (2010), avaliaram o potencial alelopático de Senna
occidentalis (L.) e observaram significativa redução do índice de velocidade de
germinação (IVG) sobre sementes de alface e tomate quando se aumentou a
concentração do extrato. Tur et al. (2010) verificaram redução significativa do IVG
com o aumento da concentração dos extratos de folhas frescas e secas de pingo-de-
ouro (Duranta repens L.) sobre alface. Borella et al. (2011) testaram o efeito
alelopático de erva-moura (Solanum americanum Mill.) sobre a germinação da
semente de rabanete (Raphanus sativus L.) e verificaram que todos os extratos
aquosos de erva-moura reduziram o número médio de sementes germinadas por
dia. A redução do índice de velocidade de germinação evidencia redução da
expressão do vigor da semente, devido ao efeito tóxico do extrato.
Quanto ao comprimento da raiz (Figura 1B) e a massa seca (Figura 1E) das
plântulas não se obteve modelos adequados, pois o R2 indica que cerca de 50% da
variação pode ser explicada pelos modelos ajustados, embora a análise de variância
tenha sido significativa, indicando que os extratos diminuíram os valores dessas
características, sendo observado um aumento para a carcterística comprimento da
raiz na concentração de 100% de extrato e um aumento para a característica massa
seca nas concentrações de 75 e 100%. Resultado semelhante para o comprimento
da raiz foi obtido por Rickli et al. (2011) que verificaram que o extrato de folhas
frescas de Azadirachta indica inibiu o crescimento da raiz de alface em todas as
concentrações. A diminuição da massa seca pode ser devido à inibição de
mecanismos de hidrólise ou à danificação da estrutura celular (Hong et al., 2004).
A maior concentração do extrato de K. coriacea ocasionou 100% de plântulas
anormais e a variação foi explicada pelo modelo polinomial de regressão de terceiro
29
grau (Figura 1F). Estas plântulas apresentaram ausência de pelos absorventes na
raiz, raízes necrosadas, escurecimento e endurecimento do ápice radicular,
geotropismo negativo, raízes primárias atrofiadas e defeituosas, raízes curtas e
desproporcionais à parte aérea. O endurecimento e escurecimento dos ápices
radiculares são evidências de alterações morfológicas e anatômicas causadas por
fitotoxinas (Cruz-Ortega et al., 1998). A desproporção entre as raízes e a parte aérea
das plântulas, segundo Chung et al. (2001) deve-se ao fato de haver maior contato
entre as raízes e o extrato (aleloquímicos) do que as demais estruturas das
plântulas.
Vários autores também observaram estes efeitos em sementes de alface, tais
como Oliveira et al. (2012 a e b) com extratos de mulungu, Silveira et al. (2012) com
extratos de cascas de jurema-preta, De Conti e Franco (2011) em extratos aquosos
de Casearia sylvestris.
O índice de efeito alelopático (IR) indica estímulo quando apresenta valores
positivos em relação ao controle e valores negativos indicam inibição e, foi utilizado
por Khong et al. (2002) e por Abdelgaleil e Hashinaga (2007) para demonstrar a
ação alelopática causada por extratos em bioensaios. Nos dados apresentados
(Figura 1G) pode-se observar que todas as concentrações testadas de K. coriacea
inibiram a velocidade de germinação das sementes de alface, entretanto a inibição
foi menor na concentração maior (100%). Borella et al (2011) verificaram que
extratos de Schinus mole causaram efeitos inibitórios a germinação de rabanete
proporcional a concentração.
4.2 Alibertia edulis Rich.
Não houve diferença na porcentagem de germinação de sementes de alface,
que variou de 99,5 a 100%. Porém, quanto ao percentual de plântulas anomais, foi
observado que a partir da concentração de 25% de extrato foi obtido 100% de
plântulas anormais. Em geral, nos estudos de alelopatia (Maraschin-Silva & Áquila,
2006; Carmo et al., 2007; Murakami et al., 2009; Gusman et al., 2011), a ação dos
aleloquímicos não é evidente na porcentagem total de germinação, mas nas
características relacionadas com o desenvolvimento das plântulas (Ferreira;
Borghetti, 2004). A germinação é menos sensível aos metabólitos secundários do
que o crescimento das plântulas, pois este parâmetro é influenciado por estas
30
substâncias que podem levar ao aparecimento de plântulas anormais, tendo a
necrose como um sintoma comum (Ferreira; Aquila, 2000).
As concentrações do extrato afetaram o índice de velocidade de germinação,
comprimento da maior raiz e da parte aérea e massa fresca das plântulas (Figura 2).
O efeito mais marcante foi em relação a porcentagem de plântulas anormais;
em todas as concentrações do extrato houve 100% de plântulas anormais. Estas
plântulas apresentaram ausência de pelos absorventes na raiz, raízes necrosadas,
escurecimento e endurecimento do ápice radicular, geotropismo negativo, raízes
primárias atrofiadas e defeituosas, raízes curtas e desproporcionais à parte aérea.
O endurecimento e escurecimento dos ápices radiculares são evidências de
alterações morfológicas e anatômicas causadas por fitotoxinas (Cruz-Ortega et al.,
1998). A desproporção entre as raízes e a parte aérea das plântulas, segundo
Chung et al. (2001) deve-se ao fato de haver maior contato entre as raízes e o
extrato (aleloquímicos) do que as demais estruturas das plântulas.
Vários autores também observaram estes efeitos em sementes de alface, tais
como Oliveira et al. (2012a e b) com extratos de mulungu, Silveira et al. (2012) com
extratos de cascas de jurema-preta, De Conti e Franco (2011) em extratos aquosos
de Casearia sylvestris.
Quanto à massa seca das plântulas (Figura 2E) não se obteve modelo
adequado, pois o R² indica que cerca de 42% da variação pode ser explicada pelos
modelos ajustados, embora a análise de variância tenha sido significativa, indicando
que os extratos diminuíram os valores dessas características.
31
FIGURA 2. Índice de velocidade de germinação das sementes (IVG) (A), comprimento das raízes (B),
comprimento da parte aérea (C), massa fresca (D), massa seca (E) e índice alelopático
(F) de plântulas de alface em diferentes concentrações de extrato de Alibertia edulis.
UFMT, Cuiabá, MT. 2015.
Como já explicado anteriormente, o índice de efeito alelopático (IR) indica
estimulo quando apresenta valores positivos em relação ao controle e valores
negativos indicam inibição. Nesse experimento foi observado que nas concentrações
de 25 e 50% de extrato foliar, o índice alelopático foi positivo. Foi observado também
que, nessas mesmas concentrações, as características IVG, comp raiz (cm), comp.
Parte aérea (cm) e massa fresca (g) apresentaram valores maiores que os obtidos
nas concentrações de 75 e 100% de concentração do extrato.
A B
C D
E F
32
4.3 Inga laurina (S W.) Willd
Não houve diferença na porcentagem de germinação das sementes de alface,
que variou de 98 a 100% e na porcentagem de plântulas anormais, que foi 0% em
todas as concentrações. As concentrações do extrato afetaram o índice de
velocidade de germinação, o comprimento da maior raiz e da parte aérea e massa
fresca da plântula (Figura 3). Isto confirma o que muitos estudos têm observado
(Maraschin-Silva; Áquila, 2006; Carmo et al., 2007; Murakami et al., 2009; Gusman
et al., 2011), ou seja, os efeitos alelopáticos não ocorrem sobre a germinação no
sentido fisiológico, mas sim no desenvolvimento das plântulas.
O índice de velocidade de germinação (Figura 3A) decresceu linearmente
com o aumento das concentrações do extrato. O efeito alelopático, muitas vezes,
não é verificado sobre a percentagem de germinação, que indica o percentual final
de germinação no tempo, mas sobre o índice de velocidade de germinação, que
indica o tempo necessário para que ocorra a germinação, ou sobre outro parâmetro
do processo (Ferreira; Aquila, 2000).
Candido et al. (2010) avaliaram o potencial alelopático de Senna occidentalis
(L.) e observaram significativa redução do índice de velocidade de germinação (IVG)
sobre sementes de alface e tomate quando se aumentou a concentração do extrato.
Tur et al. (2010) verificaram redução significativa do IVG com o aumento da
concentração dos extratos de folhas frescas e secas de pingo-de-ouro (Duranta
repens L.) sobre alface. Borella et al. (2011), testaram o efeito alelopático de erva-
moura (Solanum americanum Mill.) sobre germinação da semente de rabanete
(Raphanus sativus L.) e verificaram que todos os extratos aquosos de erva-moura
reduziram o número médio de sementes germinadas por dia. A redução do índice de
velocidade de germinação evidencia redução da expressão do vigor da semente,
devido ao efeito tóxico do extrato.
33
FIGURA 3. Índice de velocidade de germinação (A), comprimento da maior raiz (B), comprimento da
parte aérea (C), massa fresca (D), massa seca (E) e índice alelopático (F) de plântulas de
alface em diferentes concentrações do extrato de Inga laurina. Cuiabá, MT. 2015.
O comprimento da maior raiz (Figura 3B) também decresceu com o aumento
da concentração do extrato de acordo com um modelo polinomial de segundo grau.
Esses resultados são semelhantes aos obtidos por Rickli et al. (2011) que
verificaram que o extrato de folhas frescas de Azadirachta indica inibiu o
crescimento das raízes de alface em todas as concentrações.
O comprimento da parte aérea seguiu um modelo polinomial de segundo grau
(Figura 3C). Entretanto o efeito sobre a raiz foi muito mais evidente, e a
desproporção entre as raízes e a parte aérea das plântulas, segundo Chung et al.
A B
C D
E F
34
(2001) deve-se ao fato de haver maior contato entre as raízes e o extrato
(aleloquímicos) do que as demais estruturas das plântulas.
Diferentemente do esperado, as maiores concentrações do extrato
proporcionaram maiores valores de massa fresca das plântulas. Resultados
semelhantes foram encontrados por Carmo et al. (2007) com extratos de canela-
sassafrás (Ocotea odorífera (Vell.) Rohwer) na germinação de sorgo (Sorghum
bicolor), onde os extratos de folhas e de casca do tronco causaram aumento da
massa fresca do sistema radicular das plântulas de sorgo, em relação às plântulas
sob tratamento controle e sob ação dos extratos de raízes.
O índice de efeito alelopático (IR) indica estímulo quando apresenta valores
positivos em relação ao controle e valores negativos indicam interferência de forma
negativa. Outos autores utilizaram o índice de efeito alelopático para demonstrar os
efeitos causados pelos extratos em seus bioensaios (Khong et al., 2002). Segundo
Gao et al. (2009) extratos aquosos de Hemisepta lyrata Bunge provocaram efeitos
inibitórios sobre a germinação de sementes de rabanete.
4.4 Himatanthus obovatus (Müll. Arg.) Woodson
As diferentes concentrações do extrato de H. obovatus não afetaram a
porcentagem de germinação das sementes de alface que variou de 99 a 100%, nem
a porcentagem de plântulas anormais que foi de 0% para todas as concentrações,
nem a massa seca de plântulas. A ação dos aleloquímicos foi evidenciada no vigor
das plântulas, pois foram afetados o índice de velocidade de germinação, o
comprimento da parte aérea e das raízes (Figura 4). Em geral os efeitos alelopáticos
não ocorrem sobre a germinação no sentido fisiológico, mas sim no desenvolvimento
da plântula (Ferreira; Borghetti, 2004).
A variação no índice de velocidade de germinação (Figura 4A), comprimento
da maior raiz (Figura 4B) e comprimento da parte aérea (Figura 4C) das plântulas
pode ser explicada por modelos polinomiais de regressão de segundo grau com R2
acima de 97%. O índice de velocidade de germinação e o comprimento da raiz
diminuíram com o aumento das concentrações do extrato, mas o comprimento da
parte aérea foi favorecido por maiores concentrações do extrato.
O potencial alelopático de Senna occidentalis (L.) foi avaliado por Candido et
al. (2010), que observaram significativa redução do índice de velocidade de
35
germinação (IVG) nas sementes de alface e tomate quando se aumentava a
concentração do extrato.
FIGURA 4. Índice de velocidade de germinação (IVG) das sementes (A), comprimento da raiz (B),
comprimento da parte aérea (C), massa fresca (D), massa seca (E) e índice alelopático
(F) de plântulas de alface em diferentes concentrações de extrato de Himatanthus
obovatus. UFMT, Cuiabá, MT. 2015.
A redução significativa do índice de velocidade de germinação com o
aumento da concentração dos extratos de folhas frescas e secas de pingo-de-ouro
(Duranta repens L.) sobre alface (Lactuca sativa L.) foi observada por Tur et al.
(2010). A redução do índice de velocidade de germinação evidencia redução da
expressão do vigor da semente, devido ao efeito tóxico do extrato.
A B
C D
E F
36
Uma indicação do efeito alelopático é dada também pelo índice de atividade
alelopática (Figura 1 F). À medida que aumentou a concentração do extrato, maior
foi o efeito alelopático de forma negativa. Resultados semelhantes foram observados
em extratos de Ziziphus joazeiro sobre milho, melão e feijão (Oliveira et al., 2014).
Quanto à massa fresca da plântula (Figura 1D) e massa seca da plântula (Figura
1E), não foi obtido modelos adequados , pois o R² indica que, respectivamente,
cerca de 16, 9 e 37% da variação pode ser explicada pelos modelos ajustados.
4.5 Davilla elliptica St.-Hil.
Não houve diferença na porcentagem de germinação das sementes de alface,
que variou de 99,5 a 100%. Entretanto, foram observados efeitos quanto a
anormalidade das plântulas, nas concentrações de 0, 25, 50 e 75% a porcentagem
de plântulas anormais foi 0, enquanto na concentração de 100% de extrato obteve-
se 100% de plântulas anomais. Ferreira e Borghetti (2004) afirmam que o efeito
alelopático não se dá, frequentemente, sobre a porcentagem de germinação final, e
sim sobre a velocidade de germinação ou sobre outro parâmetro, como o
comprimento médio da raiz primária. A germinação é menos sensível aos
metabólitos secundários do que o crescimento das plântulas, pois este parâmetro é
influenciado por estas substâncias que podem levar ao aparecimento de plântulas
anormais, tendo a necrose como um sintoma comum (Ferreira e Aqüila, 2000).
As concentrações do extrato afetaram o índice de velocidade de germinação,
comprimento da raiz e da parte aérea e a porcentagem de plântulas anormais que
atingiu 100% na maior concentração do extrato foliar (Figura 5).
37
FIGURA 5. Índice de velocidade de germinação (A), comprimento da maior raiz (B), comprimento da
parte aérea (C), massa fresca (D), massa seca (E) e índice de efeito alelopático (F) de
plântulas de alface em diferentes concentrações do extrato de Davilla elliptica. UFMT,
Cuiabá, MT. 2015.
O modelo de regressão polinomial quadrático explicou os resultados do
índice de velocidade de germinação, comprimento da maior raiz e da parte aérea,
porém esse modelo não explicou a maioria da variação da massa fresca e seca das
plântulas. O índice de velocidade de germinação e comprimento da maior raiz foram
os mais afetados pelas concentrações dos extratos e decresceram à medida que a
concentração aumentou. Ação alelopática semelhante foi constatada por Pessotto e
Pastorine (2007) com extratos de funcho (Foeniculum vulgare Mill.) sobre alface.
A B
C D
E F
38
Manoel et al. (2009) ao estudarem a ação alelopática de pata-de-vaca
(Bauhinia forficata Link) e barbatimão (Stryphnodendron adstringens (Mart.) Coville)
em sementes de tomate (Lycopersicum esculentum Mill.) a partir de extratos de
folhas frescas e secas das espécies-teste nas concentrações de 100, 75, 50, 25 e
0% verificaram que não houve diferença na porcentagem de germinação das
sementes de tomate nas diferentes concentrações dos extratos, mas em relação à
velocidade média de germinação todas as concentrações do extrato foliar fresco
diferiram da testemunha e todos os tratamentos apresentaram efeito inibitório sobre
o comprimento da raiz primária, como ocorreu no presente estudo.
O índice de efeito alelopático indica estímulo quando apresenta valores
positivos em relação ao controle e valores negativos indicam inibição. Neste trabalho
observou-se que utilizando o extrato de Davilla eliptica na concentração de 100%
ocorreu anormalidade em todas as plântulas de alface.
Estas plântulas apresentaram ausência de pelos absorventes na raiz, raízes
necrosadas, escurecimento e endurecimento do ápice radicular, geotropismo
negativo, raízes primárias atrofiadas e defeituosas, raízes curtas e desproporcionais
à parte aérea.
O endurecimento e escurecimento dos ápices radiculares são evidências de
alterações morfológicas e anatômicas causadas por fitotoxinas (Cruz-Ortega et al.,
1998). A desproporção entre as raízes e a parte aérea das plântulas, segundo
Chung et al. (2001) deve-se ao fato de haver maior contato entre as raízes e o
extrato (aleloquímicos) do que as demais estruturas das plântulas.
Vários autores também observaram estes efeitos em sementes de alface, tais
como Oliveira et al. (2012a e b) com extratos de mulungu, Silveira et al. (2012) com
extratos de cascas de jurema-preta, De Conti & Franco (2011) em extratos aquosos
de Casearia sylvestris.
4.6 Siparuna guianensis Aublet.
Não houve diferença na porcentagem de germinação de sementes de alface
que variou de 98,6 a 100%, nem a porcentagem de plântulas anormais que foi de
0% para todas as concentrações, porém o comprimento da maior raiz das plântulas
foi afetado pelas concentrações do extrato (Figura 6). Isto confirma o que a maioria
dos estudos têm observado (Maraschin-Silva & Áquila, 2006; Carmo et al., 2007;
Murakami et al., 2009; Gusman et al., 2011 ), ou seja, os efeitos alelopáticos não
39
ocorrem sobre a germinação no sentido fisiológico, mas sim no desenvolvimento das
plântulas.
FIGURA 6. Índice de velocidade de germinação (A), comprimento da maior raiz (B), comprimento da
parte aérea (C), massa fresca (D), massa seca (E) e índice de efeito alelopático (F) de
alface em diferentes concentrações do extrato de Siparuna guianensis. UFMT, Cuiabá,
MT. 2015.
A variação no índice de velocidade de germinação (Figura 6A) e comprimento
da maior raiz (Figura 6B) das plântulas pode ser explicada por modelos polinomiais
A B
C D
E F
40
de regressão de segundo grau com R2 acima de 90%. Os valores diminuíram
proporcionalmente com o aumento das concentrações.
Resultados semelhantes a esses observados no índice de velocidade de
germinação foram encontrados por outros autores. Candido et al. (2010) avaliaram o
potencial alelopático de Senna occidentalis (L.) e observaram significativa redução
do índice de velocidade de germinação sobre sementes de alface e tomate quando
se aumentava a concentração dos extratos. Tur et al. (2010) verificaram redução
significativa do índice de velocidade de germinação com o aumento da concentração
dos extratos de folhas frescas e secas de pingo-de-ouro (Duranta repens L.) sobre
alface (Lactuca sativa L.). Borella et al. (2011), testaram o efeito alelopático de erva-
moura (Solanum americanum Mill.) sobre a germinação da semente de rabanete
(Raphanus sativus L.) e verificaram que todos os extratos aquosos de erva-moura
reduziram o número médio de sementes germinadas por dia. A redução do índice de
velocidade de germinação evidencia redução da expressão do vigor das sementes,
devido ao efeito tóxico dos extratos.
Quanto à massa seca das plântulas (Figura 6E), esta foi favorecida pelas
maiores concentrações dos extratos. Resultados similares foram obtidos por Bach e
Silva (2010), onde os extratos obtidos por infusão de folhas de Coleus barbatus (A.)
Benth (boldo-da-terra) estimularam o crescimento da parte aérea de alface. Quanto
ao índice de efeito alelopático (Figura 6G), que indica a interferência na velocidade
de germinação, este teve valores negativos proporcionalmente ao aumento da
concentração dos extratos.
Nas variáveis comprimento de parte aérea (Figura 6C), massa fresca (Figura
6D) e massa seca (Figura 6E) das plântulas, não se obteve modelos adequados ,
pois os R² indicam que, respectivamente, cerca de 45, 9 e 61% da variação pode ser
explicada pelos modelos ajustados.
41
5 CONCLUSÕES
Os extratos foliares das espécies estudadas em diferentes concentrações não
afetaram a germinação das sementes de alface e o potencial alelopático foi
observado nas características de desenvolvimento das plântulas.
42
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