Caracterização morfoanatômica e histoquímica de Cuphea carthagenensis (Jacq.) J.f. Macbr. (Lythraceae)

Morphological, anatomical and histochemical characterization of Cuphea carthagenensis (Jacq.) J.F. Macbr. (Lythraceae)

ARTIGOS ARTICLES

Caracterização morfoanatômica e histoquímica de Cuphea carthagenensis (Jacq.) J.f. Macbr. (Lythraceae)¹

Morphological, anatomical and histochemical characterization of Cuphea carthagenensis (Jacq.) J.F. Macbr. (Lythraceae)

Makeli Garibotti Lusa^I,2; Cleusa Bona^II

^IUniversidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia, Departamento de Botânica, Campinas, SP, Brasil

^IIUniversidade Federal do Paraná, Departamento de Botânica, Curitiba, PR, Brasil

RESUMO

Cuphea carthagenensis (Jacq.) J.F. Macbr. é uma planta herbácea, que ocorre preferivelmente em locais úmidos. Dentre outras espécies do gênero, esta se destaca pelo grande potencial químico e emprego frequente na medicina popular. Neste estudo, descrevem-se aspectos morfológicos, a anatomia e as características histoquímicas dos órgãos vegetativos, na fase de desenvolvimento em que a espécie é comercializada. A partir de plantas adultas, foram coletadas amostras de raiz, caule e folhas. Esse material foi processado para análise anatômica e histoquímica em microscopia de luz e para análise morfológica, em microscopia eletrônica de varredura. Considerações morfoanatômicas importantes foram acrescentadas para C. carthagenensis, tais como: a ocorrência de felema aerenquimatoso com camadas suberificadas; a identificação dos tipos de tricomas ocorrentes nos órgãos vegetativos; e a caracterização do tricoma secretor, bem como do material secretado. Os grupos de metabólitos secundários presentes nos tecidos da raiz, do caule e da folha de C. carthagenensis que apresentaram reação histoquímica mais intensa foram: proantocianidinas, compostos fenólicos, polissacarídeos ácidos (especialmente mucilagem) e lipídios totais.

Palavras-chave:Cuphea, Lythraceae, felema aerenquimatoso, sete-sangrias, tricomas secretores, tricomas tectores

ABSTRACT

Cuphea carthagenensis (Jacq.) J.F. Macbr. is an herb, which occurs preferably in wet places. Amongst other species of the genus, C. carthagenensis is distinguished for its great chemical potential and frequent use in popular medicine. In this study the morphological and anatomical structures were identified, as well as the histochemical characterization was done. Samples of root, stem and leaves were collected from adult plants. This material was processed for anatomical and histochemical analysis in light microscopy and for morphological analysis, in scanning electron microscopy. Important morphological and anatomical considerations were added for C. carthagenensis, such as: the occurrence of aerenchymatous phellem with suberized layers; the types of trichomes present in the vegetative organs, the characterization of secretory trichomes, as well as the secreted substances. The groups of secondary metabolites presents in the root, stem and leaf of C. carthagenensis with more intense histochemical reaction were: proanthocyanidins, phenolic compounds, acids polysaccharides (mucilage especially) and lipids.

Key words: aerenchymatous phellem, glandular trichomes, nonglandular trichomes, sete-sangrias

Introdução

Algumas espécies de Cuphea, conhecidas popularmente no Brasil por sete-sangrias, são utilizadas para fi ns terapêuticos como diaforéticas, diuréticas, laxativas e, especialmente, no controle da hipertensão arterial e prevenção da arteriosclerose. Para os fins terapêuticos, são empregadas todas as partes da planta adulta (Lorenzi & Matos 2002). O referido gênero constitui-se num grande potencial para as indústrias química, alimentícia e farmacêutica, pois as espécies apresentam ácidos graxos de grande importância (Amarasinghe et al. 1991).

Dentre outras espécies, Cuphea carthagenensis (Jacq.) J.F. Macbr. se destaca pelo emprego frequente na medicina popular, com efeitos terapêuticos investigados nos últimos anos. Schuldt et al. (2000) observaram o relaxamento da aorta toráxica em ratos, resultante da utilização do extrato butanólico das partes aéreas de C. carthagenensis e consideraram a espécie como benéfi ca no tratamento e na prevenção de doenças cardiovasculares. Schuldt et al. (2004) constataram a atividade antioxidante das folhas de C. carthagenensis, indicando esta como atuante no controle da hipertensão arterial e no tratamento e na prevenção da arteriosclerose. Os efeitos terapêuticos da espécie incluem: atividade antibiótica sobre bactérias Gram-positivas e Gram-negativas (Duarte et al. 2002), redução dos níveis de colesterol em ratos (Biavatti et al. 2004) e atividade antiviral sobre o Herpes simplex vírus tipo I (HSV-1) (Andrighetti-Fröhner et al. 2005). Dessa maneira, C. carthagenensis representa uma importante fonte de compostos ativos, com grande potencial terapêutico.

As espécies de Cuphea exibem a maior diversidade de tipos de tricomas dentre os gêneros de Lythraceae. Estes apêndices podem estar distribuídos nas folhas, nos caules e nas flores, sendo que todas as espécies apresentam ao menos um tipo. Aliados a outros caracteres, os tricomas apresentam grande importância taxonômica na identifi cação das espécies de Cuphea (Amarasinghe et al. 1991).

A caracterização morfoanatômica de Cuphea carthagenensis é importante para o reconhecimento da espécie e é fundamental para subsidiar o controle de qualidade do material rasurado dessa espécie, que chega à indústria farmacêutica. A identificação histoquímica da espécie pode se constituir num método rápido e de menor custo para avaliação presuntiva da sua composição química. Dessa forma, o objetivo desse estudo foi identificar os aspectos morfológicos, anatômicos e as características histoquímicas dos órgãos vegetativos de C. carthagenensis, na fase de desenvolvimento em que a espécie é comercializada.

Material e métodos

As coletas do material botânico de Cuphea carthagenensis (Jacq.) J.F. Macbr. foram realizadas a partir de dez matrizes em estádio reprodutivo, em janeiro de 2008 e janeiro de 2009, no município de Concórdia, Estado de Santa Catarina (27º17'27" S e 52º01'17" W), a 520 m de altitude. As exsicatas foram enviadas para especialista, para a confirmação da espécie e estão tombadas sob o registro CEN 68528 (Herbário CENARGEN).

Para análise morfoanatômica, amostras de raiz (próximo ao ápice, na região mediana e próximo ao colo), de caule (do primeiro ao quinto nós) e de folhas adultas (a partir do quinto nó, na porção mediana da lâmina) foram fixadas em FAA 50 (formol, ácido acético glacial e etanol 50% na proporção de 1:1:18) (Johansen 1940) ou em glutaraldeído 1% e formaldeído 4%, em tampão fosfato de sódio 0,1M, pH 7,2 (McDowell & Trump 1976) e, posteriormente, conservadas em etanol 70%.

Para análise morfológica dos tricomas, estômatos e cutícula foram realizadas análises da superfície da folha e do caule, em microscopia eletrônica de varredura (MEV).

As amostras de folhas jovens e caules, do primeiro ao quarto nós previamente fixadas em FAA 50, desidratadas em série etílica até etanol absoluto (Johansen 1940) e secas via ponto crítico com CO₂, em equipamento BAL-TEC CPD 030 - Critical Point Dryer. Essas amostras foram fi xadas em suporte metálico com fita adesiva de cobre, metalizadas com ouro, em equipamento SCD 030 Balzers Union FL 9496. As observações e eletromicrografias foram realizadas em Microscópio Eletrônico de Varredura JEOL JSM - 6360LV. Para a tipificação dos tricomas empregou-se a terminologia proposta por Amarasinghe et al. (1991).

Para análise anatômica, foram montadas lâminas semipermanentes e permanentes. As lâminas semipermanentes foram confeccionadas segundo técnicas convencionais de corte à mão livre. A coloração foi realizada com Azul de Toluidina (O'Brien 1964), ou Azul de Astra e fucsina básica (Alves de Brito & Alquini 1996). As lâminas foram, em seguida, montadas em gelatina glicerinada (Kaiser 1880) e vedadas com esmalte incolor. As amostras para confecção de lâminas permanentes foram incluídas em historresina, seccionadas em micrótomo de rotação, distendidas em lâminas, coradas com Azul de Toluidina (O'Brien 1964) e montadas em resina sintética (Permount®).

Testes histoquímicos foram realizados nas raízes (próximo ao ápice, em início de crescimento secundário e na região mediana), nos caules (do primeiro ao quinto nós) e nas folhas (a partir do quinto nó, na porção mediana). Para tais análises utilizou-se material fresco ou fi xado, seccionado a mão livre ou em micrótomo, quando incluído em historresina. Para detecção de lipídios totais, utilizou-se Sudan III (Pearse 1980); para esteroides, tricloreto de antimônio (Hardman & Sofowora 1972; Mace et al. 1974); para lactonas sesquiterpênicas, ácido sulfúrico (Geissman & Griffin 1971); para compostos fenólicos gerais, cloreto férrico (Johansen 1940); para taninos, vanilina clorídrica (McManus 1948); para proantocianidinas (taninos condensados), vanilina sulfúrica - vanilina a 2% em ácido sulfúrico a 50%, adaptado de Price et al. (1978) e de Scalbert (1992); para alcaloides, reagente de Wagner (Furr & Mahlberg 1981);para polissacarídeos neutros, PAS - Ácido Periódico/Reagente de Schiff (McManus 1948); e para polissacarídeos ácidos (inclusive substâncias pécticas), Vermelho de Rutênio (Johansen 1940). Seções controle foram realizadas simultaneamente aos testes histoquímicos, conforme procedimento padrão. Para a verificação do aspecto natural dos órgãos e das secreções, foram montadas e observadas seções sem tratamento.

As análises microscópicas e registros fotográfi cos foram realizados em microscópio fotônico ou estereoscópico da marca ZEISS® (Axiolab LR 66239C) com câmera fotográfi ca (Sony® Cyber-shot DSC-P200) acoplada.

Resultados

Raiz

Em início de crescimento secundário, as raízes apresentam epiderme e exoderme unisseriadas (sendo a exoderme com paredes pouco espessadas). As células corticais, alinhadas radialmente, se separam no mesmo sentido radial e sofrem colapso, originando lacunas de aerênquima. A endoderme é evidente e apresenta células com paredes delgadas (Fig. 1). Internamente à endoderme, o cilindro vascular é composto por periciclo descontínuo, assim os elementos de tubo crivado podem estar em contato direto com a endoderme. Os elementos de vaso do xilema são envoltos por fibras de natureza gelatinosa (Fig. 1). Com o crescimento secundário, a epiderme é eliminada e a exoderme passa a ser a camada mais externa. A endoderme divide-se, anticlinalmente, para acompanhar o aumento em espessura do órgão (Fig. 2). Junto ao aerênquima, a endoderme se mantém funcional, mesmo após a instalação do felogênio (na região pericíclica) e a formação de várias camadas de felema (Fig. 3). A periderme é formada pelo felema aerenquimatoso, felogênio e uma camada de feloderme (Fig. 3). O felema possui camadas unisseriadas de células achatadas, justapostas, com paredes suberizadas, alternadas por três ou quatro camadas de células não suberizadas, dispostas frouxamente, delimitando espaços intercelulares conspícuos (Fig. 3-4). O floema secundário é contínuo por todo o cilindro vascular. O xilema secundário é composto de vasos de diâmetros variados, predominantemente solitários ou em séries radiais, raios parenquimáticos estreitos (Fig. 4) e muitas fibras - libriformes gelatinosas na raiz em crescimento (Fig. 2) e libriformes não-gelatinosas na raiz madura (Fig. 4).

Os testes histoquímicos (Tab. 1) evidenciaram na raiz a presença de: lipídios no córtex e floema e células com paredes suberizadas no felema; lactonas sesquiterpênicas no conteúdo dos vasos do xilema; compostos fenólicos gerais no córtex, felema, floema e nos raios parenquimáticos do xilema; proantocianidinas em idioblastos do córtex e felema e no conteúdo dos vasos e nos raios parenquimáticos do xilema; e polissacarídeos neutros nas células achatadas do felema aerenquimatoso e na endoderme.

Caule

A vista frontal da epiderme evidencia células retangulares alongadas, exceto na base dos tricomas secretores onde mostram-se globosas. Os tricomas são de três tipos: tipo 1 - tricomas secretores longos, multicelulares, multisseriados, com base bulbosa expandida (Fig. 5-6); tipo 2c - tricomas tectores curtos, unicelulares, espiniformes, com paredes com ornamentação verrucosa (Fig. 7); e tipo 4 - tricomas tectores curtos, com uma a três células, com paredes não ornamentadas (Fig. 7). Os tricomas tectores, ornamentados e não ornamentados, apresentam-se mais concentrados em algumas regiões, formando faixas descontínuas sobre a superfície caulinar (Fig. 6). Os tricomas secretores possuem na sua base expandida, células secretoras com citoplasma denso e vacúolos pequenos (Fig. 8). A camada externa que envolve as células secretoras se estende formando um estreitamento ('gargalo') multicelular que se afila em direção ao ápice. O exsudato tem aspecto resinoso, com brilho intenso na presença de luz e com consistência pegajosa. Quando observado sem a secreção, o tricoma secretor se assemelha a um tricoma tector (Fig. 6).

A epiderme do caule é unisseriada (Fig. 9-10). O córtex é parenquimático, com as primeiras camadas clorenquimáticas (Fig. 9). Algumas regiões do caule podem conter células epidérmicas e corticais com pigmentos avermelhados, provavelmente antocianinas. As camadas mais internas podem ou não apresentar células colapsadas formando aerênquima (Fig. 9-10). O felogênio instala-se no periciclo (Fig. 10). No caule em crescimento secundário, ocorre uma faixa contínua de floema secundário externo, seguida interiormente pelo câmbio, xilema e floema interno (Fig. 9-10). Podem ocorrer fibras xilemáticas libriformes gelatinosas, sendo mais comuns aquelas libriformes não gelatinosas. A medula é parenquimática e pode formar lacunas de aerênquima (Fig. 10). Além disso, podem ocorrer cristais em formato de drusas de forma individual ou agrupados, geralmente em idioblastos com conteúdo péctico.

No caule, os testes histoquímicos (Tab. 1) evidenciaram a presença de: lipídios no exsudato dos tricomas secretores e nas células secretoras da base do tricoma; lactonas sesquiterpênicas no conteúdo dos vasos do xilema e nas células secretoras do tricoma; compostos fenólicos na epiderme, nas camadas mais externas e internas do córtex, no floema, no conteúdo dos vasos do xilema (Fig. 11) e nas células secretoras da base dos tricomas; proantocianidinas no córtex e por todo o sistema vascular do caule, na secreção e nas células secretoras dos tricomas; polissacarídeos neutros em idioblastos do córtex externo e da epiderme (Fig. 12) e nas células secretoras dos tricomas; e polissacarídeos ácidos (substâncias pécticas) nos idioblastos cristalíferos, especialmente na medula do caule, além da presença de tais substâncias nas paredes celulares.

Folha

Em vista frontal, as células epidérmicas possuem paredes anticlinais sinuosas (Fig. 13) em ambas as superfícies, com estrias epicuticulares mais pronunciadas na face abaxial (Fig. 14-15). Os estômatos são dos tipos diacítico e anomocítico (Fig. 13). Os tricomas estão presentes em ambas as faces, sendo de três tipos: tipo 1 - secretores longos, multicelulares, multisseriados (idênticos àqueles observados no caule), principalmente concentrados sobre as nervuras (Fig. 16); tipo 2a - tectores curtos, unicelulares, espiniformes, com parede com ornamentação verrucosa e oblíquos em relação à base (Fig. 16-18); e tipo 4 - tricomas tectores curtos, com uma a três células, com paredes lisas ou levemente estriadas (Fig. 17). Os tricomas tectores tipo 2a são bem distribuídos por toda a epiderme, mais concentrados nos bordos (Fig. 18) e direcionados ao ápice foliar (Fig. 16-17). Os tricomas tectores do tipo 4 se concentram, especialmente, sobre as nervuras (Fig. 17). A venação apresenta areolas poligonais, com as nervuras de menor porte terminando livremente na aréola (Fig. 19). Idioblastos contendo drusas estão dispersos por todo o limbo (Fig. 19).

A epiderme é unisseriada, com células que contém mucilagem na face periclinal externa da parede (Fig. 20). As células epidérmicas são, em geral, maiores na superfície adaxial. A folha é anfi-hipoestomática e os estômatos se encontram, geralmente, no mesmo nível das demais células epidérmicas. O mesofi lo é composto, normalmente, por uma camada de parênquima clorofi liano paliçádico, podendo ocorrer também duas camadas; o parênquima clorofiliano lacunoso é constituído por cerca de quatro camadas (Fig. 20). Idioblastos contendo drusas são visíveis, especialmente, no parênquima lacunoso. A nervura central apresenta secção transversal plano-convexa e colênquima predominantemente angular, em posição subepidérmica, em ambas as faces (Fig. 21). Esse é seguido, internamente, por parênquima clorofiliano regular e parênquima de preenchimento; o feixe vascular é único, bicolateral e em forma de "C" (Fig. 21). Na margem foliar, o mesofilo, não apresenta modifi cações, sendo arredondado. O pecíolo, em secção transversal, apresenta estrutura bastante semelhante àquela descrita para a nervura central. No entanto, ocorre a formação de espaços de ar mais evidentes entre as células do parênquima de preenchimento, devido à separação das paredes celulares (Fig. 22).

Na folha, os testes histoquímicos (Tab. 1) evidenciaram a presença de: lipídios nas células secretoras e exsudato dos tricomas secretores; lactonas sesquiterpênicas no conteúdo dos vasos xilemáticos nas células secretoras do tricoma; compostos fenólicos no mesofilo da folha e nas células secretoras dos tricomas; proantocianidinas no mesofi lo foliar e nas células secretoras e exsudato dos tricomas secretores; polissacarídeos neutros em idioblastos da epiderme e nas células secretoras dos tricomas; polissacarídeos ácidos (substâncias pécticas) nas paredes celulares e na cutícula da folha, bem como mucilagem na epiderme foliar.

Discussão

Caracterização morfoanatômica

Em relação à estrutura das raízes, a característica mais marcante observada em Cuphea carthagenensis foi a formação de aerênquima de origem primária (córtex) e secundária (felema). Conforme a função clássica atribuída ao aerênquima, as lacunas de ar facilitam a difusão dos gases atmosféricos para as partes submersas da planta (Jackson & Armstrong 1999; Colmer 2003; Voesenek et al. 2006). No presente estudo, observou-se que em C. carthagenensis a formação desse tecido tem origens distintas: a partir do meristema fundamental na fase de crescimento primário e a partir do felogênio, na fase de crescimento secundário, formando um felema aerenquimatoso. Stevens et al. (2002) evidenciaram que o felema aerenquimatoso providencia uma via para trocas gasosas entre raiz e caule em plantas submetidas a ambientes aquáticos portadoras de crescimento secundário, ou seja, plantas que perdem o aerênquima cortical formado primariamente. A presença do aerênquima, tanto na estrutura primária como na secundária, está diretamente relacionada ao hábito anfíbio desta espécie e reforça a habilidade desta em sobreviver em ambientes com variáveis níveis de água.

O aerênquima formado no felema é ainda pouco conhecido e investigado, apesar de ter sido descrito já em 1889 por Schenk⁵ (apud Lempe et al. 2001). De acordo com Stevens et al. (2002), isso talvez se deva ao fato de que a maioria das plantas investigadas, portadoras de aerênquima, não possui capacidade de crescimento secundário ou ainda, porque podem ter sido analisadas em estágio jovem.

Em C. carthagenensis o felema aerenquimatoso foi observado somente nas raízes. Em caules, o felema não se apresentou aerenquimatoso, provavelmente, em função destes não terem sido expostos a alagamento na área amostral. Conforme as investigações de Lempe et al. (2001), a capacidade de formar felema aerenquimatoso pode ser um fenômeno comum para a família Lythraceae. Os autores descrevem a ocorrência do tecido no caule de Lythrum salicaria L., L. hyssopifolia L., L. alatum Pursh., Decodon verticillatum (L.) Elliot., Pleurophora anomala A. St. Hil. e Heimia myrticifolia Cham. e Schlechtd. Stevens et al. (1997) e Stevens et al. (2002) descrevem a presença de felema aerenquimatoso para o caule e também para a raiz de L. salicaria. Além de tais espécies, o tecido foi igualmente descrito para três espécies de Cuphea por Schenk⁵ (1889 apud Lempe et al. 2001). A estrutura do aerênquima secundário de C. carthagenensis é semelhante àquela descrita para o felema do caule de Pleurophora anomala e Heimia myrticifolia (Lempe et al. 2001).

A presença de suberina nas células achatadas e justapostas do felema aerenquimatoso de C. carthagenensis pode evidenciar uma função semelhante à da endoderme. Stevens et al. (1997) e Lempe et al. (2001), registraram modifi cações de parede semelhantes aquelas das células endodermais, (paredes finas com estrias de Caspary) nas células suberizadas do felema aerenquimatoso de espécies de Lythraceae. Uma função análoga à da endoderme e da exoderme parece imprescindível para plantas submetidas a estresse hídrico, uma vez que a suberificação isola os órgãos, protegendo-os contra a entrada de água, patógenos, microrganismos e da perda de água, solutos e oxigênio para o ambiente externo.

No caule e na folha de C. carthagenensis foram registrados quatro tipos de tricomas: tipo 1, 2a, 2c e 4. Amarasinghe et al. (1991) relatam sete tipos de tricomas para as espécies do gênero Cuphea. Destes, descrevem para C. carthagenensis também quatro tipos: tipo 1 - tricomas secretores longos e multisseriados, com base bulbosa expandida; tipo 2a - tricomas curtos, unicelulares, com parede espessa "tuberculada" (ornamentada) e oblíquos em relação a uma base expandida; tipo 4 - tricomas unisseriados, com uma a quatro células, com paredes lisas, geralmente delgadas; e tipo 5 - tricomas unicelulares alongados com paredes moderadamente espessadas e "tuberculadas", normalmente encontrados nos fi lamentos dos estames. De acordo com as observações realizadas neste estudo, pode-se concordar com os autores quanto à presença dos tricomas dos tipos 1, 2a e 4. Resultados preliminares sobre a morfologia da flor, obtidos por Lusa & Bona (comunicação pessoal), indicam a presença do tricoma do tipo 5 na parede interna do hipanto e nos filetes. Além disso, no presente estudo, foi observado outro tipo de tricoma não descrito para C. carthagenensis por Amarasinghe et al. (1991). Este corresponde ao tipo 2c (Fig. 7): tricoma unicelular, espiniforme, com parede espessa "tuberculada" ou verrucosa, ereto e sem uma base alargada distinta.

O tricoma do tipo 2c foi aqui registrado somente no caule. Conforme Amarasinghe et al. (1991), esse tipo de tricoma é comum em caules e na superfície exterior das flores. Ainda, pela descrição dos autores, o tricoma do tipo 2a é comum em folhas, enquanto o tipo 4, em caules, o que está de acordo com as observações realizadas neste estudo. Sobre a ocorrência dos tricomas secretores, Amarasinghe et al. (1991) relatam que esse tipo aparece em 92% das espécies de Cuphea, sendo abundante nas flores, porém menos comum nas folhas. Nesse estudo, o tricoma secretor foi observado na superfície foliar, principalmente sobre as nervuras.

Nos tricomas secretores a secreção é produzida nas células basais e não na porção apical, como sugerem as observações a olho nu e ao estereomicroscópio, uma vez que a secreção se acumula na extremidade do tricoma. A base bulbosa possui células com características tipicamente secretoras. Tal tricoma constitui-se, portanto, numa das estruturas secretoras ocorrentes em C. carthagenensis, junto às células mucilaginosas (idioblastos) da epiderme foliar e a idioblastos com diferentes conteúdos, dispersos no caule e na raiz da planta.

As células da região afilada do tricoma secretor, acima da base secretora, reagiram positivamente aos testes para lipídios e proantocianidinas em C. carthagenensis. Amarasinghe et al. (1991) também registraram a presença de conteúdo denso nessas células. O exsudato em C. carthagenensis parece ser produzido e eliminado num processo contínuo, visto que, in vivo, os tricomas secretores dispersos por toda a extensão do caule e sobre as folhas são ininterruptamente dotados de gotículas de aspecto resinoso.

O material secretado pelos tricomas pode estar relacionado a funções ecológicas tais como: proteger a planta contra herbívoros e patógenos, reduzir a perda de água pela transpiração cuticular, além de diminuir a temperatura da planta, já que a presença do exsudato pode resultar num aumento da reflectância no órgão em que o tricoma se insere (Dell & McComb 1974; Tattini et al. 2000; Monteiro et al. 2001).

As células mucilaginosas presentes na epiderme foliar de C. carthagenensis são compartilhadas por outras espécies de Lythraceae e consideradas diagnósticas para tal família, dentro de Myrtales (Keating 1984; Little et al. 2004). Um dos papéis ecológicos relacionados à mucilagem é o de auxiliar na distensão do órgão em que ocorre (Andreucci et al. 2008). A mucilagem, pelas suas características físicas, também pode estar relacionada à retenção de água (Nobel et al. 1992; Cliff ord et al. 2002; Chapotin et al. 2003). Assim, essa característica pode ser fundamental no hábito anfíbio de C. carthagenensis, uma vez que pode atuar com a finalidade de armazenar água e auxiliar na distensão da folha nos momentos de estresse hídrico, já que esta espécie cresce em ambientes aquáticos que podem sofrer rápida redução do nível d'água.

Como características comuns para Lythraceae, as folhas de C. carthagenensis, além de células mucilaginosas, possuem o feixe vascular da nervura central em forma de "C", em seção transversal; uma a duas camadas de parênquima paliçádico; feixe vascular bicolateral; e drusas no parênquima da nervura central e também no mesofilo (Metcalfe & Chalk 1950; Keating 1984; Little et al. 2004). Na margem foliar, o mesofilo, não apresenta modificação, sendo semelhante à maioria das espécies da família (Keating 1984). O tipo de venação foliar em C. carthagenensis - com aréolas poligonais e veias de menor porte terminando livremente na aréola - também foi observado para o gênero Decodon (J.F.Gmel.) (Little et al. 2004), pertencente à Lythraceae. Além dessas características foliares, o caule de C. carthagenensis apresenta floema interno, drusas na medula (geralmente ocorrendo agrupadas dentro de idioblastos) e felogênio formado a partir do periciclo, como características comuns à família (Metcalfe & Chalk 1950).

Caracterização histoquímica

Na caracterização histoquímica dos órgãos (raiz, caule e folha) e tricomas secretores de Cuphea carthagenensis (Tab. 1), verificou-se reação negativa para esteroides, taninos e alcalóides e positiva para substâncias lipofílicas e hidrofílicas, as quais incluem: lipídios, terpenoides (lactonas sesquiterpênicas), compostos fenólicos, proantocianidinas (taninos condensados), polissacarídeos neutros e polissacarídeos ácidos (substâncias pécticas e mucilagem). Duarte et al. (2002) relataram o perfi l fi toquímico de C. carthagenensis, descrevendo a presença de esteroides, saponinas, polifenóis, taninos condensados, proantocianidinas e fl avonoides, para as partes aéreas. Andrighetti-Fröner et al. (2005) identificaram no perfi l fitoquímico dessa espécie compostos polifenólicos e flavonoides, sendo negativa a reação para taninos e saponinas. As saponinas não foram testadas neste estudo, em decorrência da ausência de testes histoquímicos específicos para este grupo químico. Comparando-se os resultados obtidos nos testes histoquímicos, com os perfi s fitoquímicos relatados para C. carthagenensis, foram detectadas divergências em relação aos grupos químicos: taninos, esteroides e flavonoides. Contudo, não se pode afirmar absolutamente a sua ausência, já que na maioria das vezes tais compostos não são detectáveis na histoquímica, senão por microscopia de fluorescência em luz ultravioleta (Sant'Anna-Santos et al. 2006).

É possível concordar com Duarte et al. (2002) quanto à presença de taninos condensados e flavonoides, apesar da negatividade do teste para taninos. As proantocianidinas são consideradas taninos condensados, pelas suas propriedades adstringentes, ou seja, pela capacidade de precipitarem proteínas (Haslam 1998). Além disso, o metabólito também possui estreita relação com a classe dos fl avonoides, pois consiste em oligômeros e polímeros de fl avonoides (Haslam 1998). Assim, as moléculas de flavonoides se organizam para formar as moléculas de proantocianidinas (Haslam 1998; Rubanza et al. 2008), as quais, por sua vez, participarão da formação das antocianinas (pigmentos), junto a outros compostos como açúcares e ácidos (Jaakola et al. 2002). Uma pigmentação avermelhada pode ser observada em faixas do caule, bem como em porções da epiderme foliar de C. carthagenensis. Pela coincidente histolocalização de proantocianidinas nessas regiões, acredita-se que estes pigmentos sejam as antocianinas resultantes do processamento metabólico das proantocianidinas.

Os testes histoquímicos permitem evidenciar a localização dos metabólitos nos diferentes órgãos das plantas analisadas. Possibilitando, portanto, identificar quais são as partes do vegetal mais promissoras para a pesquisa química, para o uso medicinal popular e para o desenvolvimento de tecnologias de propagação das plantas de interesse medicinal e econômico. De acordo com a histolocalização realizada, todas as classes de compostos identifi cadas em C. carthagenensis estiveram presentes na raiz, no caule e nas folhas (embora com intensidades diferentes) (Tab. 1), com exceção de polissacarídeos neutros na raiz. Os tricomas secretores dispersos no caule e na folha apresentaram exsudato e células secretoras com constituição química semelhante àquela dos tecidos do mesmo órgão em que ocorrem.

Além da localização presuntiva dos metabólitos, os testes histoquímicos permitiram definir a natureza complexa do conteúdo dos raios parenquimáticos e idioblastos da raiz; do conteúdo dos vasos na raiz e no caule; de idioblastos do córtex e da epiderme do caule; do exsudato resinoso e do conteúdo das células secretoras da base dos tricomas secretores. A natureza complexa de metabólitos foi igualmente observada em tricomas glandulares de Salvia aurea L. (Serrato-Valenti et al. 1997); em tricomas glandulares de Salvia offi cinalis L. (Corsi & Bottega 1999); no exsudado dos canais secretores e em idioblastos de Spondias dulcis (Sant'Anna-Santos et al. 2006); em tricomas glandulares de Cordia verbenacea DC. (Ventrella & Marinho 2008); em laticíferos de Mandevilla atroviolacea (Stadelm) Woodson (Lopes et al. 2009); e no secretado dos ductos e cavidades de Casearia decandra Jacq. (Th adeo et al. 2009).

A secreção complexa do tricoma de C. carthagenensis tem aparência brilhosa e consistência pegajosa. Tais características podem estar relacionadas à presença de polissacarídeos não celulósicos, evidenciados nos testes histoquímicos e conforme indicado por Ascensão et al. (1999) para Plectranthus ornatus Codd. Dell & McComb (1974) também observaram a complexidade da resina em Beyeria viscosa (Labill.) Miq. (Euphorbiaceae) e afirmam que as resinas das plantas são geralmente uma mistura de terpenoides, flavonoides e substâncias lipídicas. Tais informações sobre resina condizem com os resultados dos testes realizados em C. carthagenensis, que indicaram a presença de lipídios e proantocianidinas na secreção dos tricomas e compostos fenólicos e polissacarídeos neutros (não celulósicos) nas células secretoras da base dos tricomas.

Apesar de muito frequente, a complexidade de metabólitos não foi observada como regra geral em C. carthagenensis. Nas folhas foram observados polissacarídeos neutros, mucilagem (polissacarídeos ácidos) e proantocianidinas distribuídos independentemente.

Ainda, de acordo com os testes realizados (Tab. 1), os grupos químicos que apresentaram reação histoquímica mais intensa foram: proantocianidinas, compostos fenólicos, polissacarídeos ácidos (especialmente mucilagem) e lipídios totais. Lee et al. (2008) conferem às proantocianidinas e antocianinas presentes nos frutos de cereja (Vaccinium macrocarpon Ait.) efeitos antibacterianos observados sobre a urina humana. Schuldt et al. (2004) verificaram atividade antioxidante nos extratos das folhas de C.carthagenensis e referem esses efeitos aos compostos fenólicos e fl avonoides identifi cados nas frações extrativas. Duarte et al. (2002) associam a atividade antibacteriana de C. carthagenensis, observada sobre bactérias Gram-positivas e Gram-negativas, às classes de metabólitos descritas. Portanto, os metabólitos mais frequentes identificados nos tecidos da raiz, do caule e da folha de C. carthagenensis parecem estar relacionados às propriedades terapêuticas condizentes com os usos tradicionais da planta.

Considerações morfoanatômicas importantes foram acrescentadas para C. carthagenensis, tais como: a ocorrência de felema aerenquimatoso com camadas suberifi cadas; a identificação dos tipos de tricomas ocorrentes nos órgãos vegetativos, acrescentando novos dados à literatura já existente; e a caracterização do tricoma secretor, bem como do material secretado. Os dados revelados sobre o felema, as fibras e sobre os tipos de tricomas podem ser úteis na identificação dessa espécie. Novos trabalhos acerca da caracterização dos tipos de tricomas de outras espécies de Cuphea podem ser de grande valor no esclarecimento das relações filogenéticas do gênero.

Os grupos de metabólitos secundários presentes nos tecidos da raiz, do caule e da folha de C. carthagenensis que apresentaram reação histoquímica mais intensa foram: proantocianidinas, compostos fenólicos, polissacarídeos ácidos e lipídios totais. Tais grupos parecem estar relacionados às propriedades terapêuticas condizentes com os usos tradicionais da planta e são bons indicativos do potencial químico da espécie.

Agradecimentos

À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes), pela concessão da bolsa de mestrado à primeira autora; à Dra. Taciana Cavalcanti (CENARGEM) pela identificação dos espécimes; ao biólogo Nilson Belém Filho e à Ana Carolina Ghidini, pelos auxílios na microtécnica. Ao Laboratório de Botânica Estrutural da UFPR, ao Centro de Microscopia Eletrônica da UFPR e ao Programa de Pós-Graduação em Botânica da Universidade Federal do Paraná.

Recebido em 19/04/2010

Aceito em 7/06/2011

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1

Parte da dissertação de Mestrado da primeira Autora

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  14 Set 2011
• Data do Fascículo
  Jun 2011

Histórico

• Recebido
  19 Abr 2010
• Aceito
  07 Jun 2011