Estudo fitoquímico de folhas de Solanum lycocarpum A. St.-Hil (Solanaceae) e sua aplicação na alelopatia

Phytochemistry of Solanum lycocarpum A.St.-Hil (Solanaceae) leaves and their application in allelopathy

ARTIGOS

Estudo fitoquímico de folhas de Solanum lycocarpum A. St.-Hil (Solanaceae) e sua aplicação na alelopatia

Phytochemistry of Solanum lycocarpum A.St.-Hil (Solanaceae) leaves and their application in allelopathy

Sarah Christina Caldas Oliveira^I,*; Sonia Cristina Juliano Gualtieri ^II; Francisco Antônio Macías Domínguez^III; José Maria Gonzaléz Molinillo^III; Rosa Varela Montoya^III

^IUniversidade de Brasília, Faculdade Planaltina, Brasília, DF, Brasil

^IIUniversidade Federal de São Carlos, São Carlos, SP, Brasil

^IIIUniversidad de Cádiz, Facultad de Ciências, Grupo de Alelopatía, Departamento de Química Orgánica, Puerto Real, Cádiz, Spain

RESUMO

Solanum lycocarpum A.St.-Hil (Solanaceae) é um arbusto típico da região central do Brasil (Cerrado). A atividade alelopática do extrato aquoso de folhas e frutos dessa espécie já foi verificada em estudos anteriores. O objetivo desse trabalho foi avaliar a atividade alelopática de diferentes extratos de S. lycocarpum na germinação e crescimento de quatro espécies-alvo. As folhas foram coletadas, secas e trituradas e submetidas a dois métodos distintos de extração: 1- líquido-líquido (acetato de etila e diclorometano) do extrato aquoso das folhas e 2- com solventes em polaridade crescente (hexano, diclorometano, acetato de etila, acetona, metanol e água) diretamente das folhas. Cada extração foi realizada com equipamento de ultrassom durante uma hora, filtrado e evaporado. Desses extratos, soluções de 800, 400 e 200 ppm foram preparadas, e água e Logran^® foram usados como controle positivo e negativo, respectivamente. Cada solução, bem como os controles, foi dissolvida em DMSO para os bioensaios. As espécies alvo usadas foram: alface, agrião, tomate e cebola. Cada placa era composta de 20 sementes e foi adicionado 1 mL de solução teste com 4 repetições. As placas foram incubadas a 25 ºC no escuro. Posteriormente, as plântulas tiveram suas partes aéreas e raízes medidas e a porcentagem de germinação e inibição calculada para cada extrato. Tomate foi a espécie que mostrou maior sensibilidade para todos os extratos, seguido de agrião, cebola e alface. Os extratos que tiveram maior atividade foram o acetato de etila, acetona e as extrações líquido-líquido, indicando as frações que devem conter os princípios ativos da folha dessa espécie.

Palavras-chaves: Alelopatia, Cerrado, lobeira, aleloquímicos e bioensaios

ABSTRACT

Solanum lycocarpum A.St.-Hil (Solanaceae) is a typical shrub in the Cerrado of central Brazil. The allelopathic activity of aqueous extracts of the leaves and fruits of this species has already been proven in previous studies. The goal of this work was to verify the allelopathic activity of different leaf extracts of S. lycocarpum on the germination and growth of four target species. The leaves were collected, dried, triturated and submitted to two distinct methods of extraction: 1- liquid-liquid (ethyl acetate and dichloromethane) from the aqueous extract and 2- with solvents of increasing polarities (hexane, dichloromethane, ethyl acetate, acetone, methanol and water) directly from the leaves. Each extraction was made with ultrasound equipment for one hour, filtered and evaporated. From these extracts, solutions of 800, 400 and 200 ppm were prepared, and water and Logran^® were used as positive and negative controls, respectively. Each solution, as well as the controls, was dissolved in DMSO for the bioassays. The target species used were lettuce, watercress, tomato and onion. To each plate, 20 seeds were added and 1 mL of the tested solutions (with 4 repetitions). The plates were incubated at 25 ºC without light, and the shoots and roots of the seedlings were then measured and the percentage of germination and the inhibition of each extract were calculated. Tomato was the most sensitive to the extracts, followed by watercress, onion and lettuce. The extracts with stronger activity were AcOEt, acetone and the liquid-liquid extraction, indicating the fractions that may contain the active principles of the leaves in this species.

Key word: Allelopathy, Cerrado, lobeira, allelochemicals, bioassay

Introdução

Alelopatia envolve a interação química de plantas e microrganismos tanto em ambientes naturais quanto em sistemas agrícolas. Essa interação se dá devido à liberação no ambiente de compostos provenientes do metabolismo secundário de plantas e microrganismos que podem produzir efeitos positivos ou negativos (Rice 1984; IAS 1996). As formas de liberação dos compostos no ambiente pela planta produtora até atingir a planta receptora pode ser por: volatilização, lixiviação, decomposição e exudação das raízes (Ferreira & Àquila 2000). Existe uma ampla variedade de agentes alelopáticos que são sintetizados e armazenados em diferentes células das plantas, seja na forma livre ou conjugada com outras moléculas e, que são liberadas no ambiente como uma resposta a fatores de estresse biótico e abiótico (Inderjit & Nielsen 2003).

A descoberta de novos aleloquímicos (produtos naturais com atividade biológica) é uma alternativa ao uso de herbicidas convencionais no controle de plantas invasoras. Os herbicidas atuais têm provocado mudanças nas populações de espécies invasoras além do risco de contaminação ambiental e o aumento da resistência a esses compostos (Olofsdotter & Madsen 2000; Duke et al. 2000).

Os estudos com os novos aleloquímicos podem levar à produção de outro tipo de herbicida, quer para uso direto dos compostos descobertos quer como modelos moleculares para síntese de novos agroquímicos (Dias & Dias 2007). Um caso bem descrito é a cinmetilina, um herbicida análogo aos monoterpenos naturais 1,4- e 1,8-cineol (eucaliptol), que apresenta um modo de ação distinto dos herbicidas convencionais, sendo uma alternativa para plantas invasoras que já desenvolveram algum tipo de resistência (Romagni et al. 2000). Na busca de novos aleloquímicos, alguns métodos podem ser usados para pesquisar os novos compostos fitotóxicos, tais como o isolamento biodirigido. Este método consiste em realizar bioensaios em cada uma das etapas de isolamento, determinando a (s) fração (ões) testada (s) que apresenta (m) maior atividade biológica. A fração mais ativa é fracionada novamente até a purificação e identificação dos compostos aí presentes, responsáveis pela atividade detectada (Macías et al. 2000). Em alguns casos, a atividade pode ser perdida durante o fracionamento por modificações químicas ou degradação e outro evento, não menos importante, é o papel do sinergismo de frações e produtos ativos (Dayan & Duke 2006). Assim, o isolamento biodirigido é uma ferramenta importante no estudo alelopática como uma forma de monitorar todos esses fatores.

Em ambientes naturais, a alelopatia desempenha um importante papel na dominância, sucessão e formação de comunidades vegetais (Chou 1999) além de ser uma das estratégias importantes de colonização de muitas plantas exóticas sobre a comunidade natural (Hierro & Callaway 2003).

O gênero Solanum apresenta várias espécies com potencial para estudos de alelopatia. Estas espécies apresentam uma grande diversidade de compostos químicos, como os glicoalcalóides e glicosideoesteróides, de atividade alelopática comprovada (Ye et al. 2001; Alves et al. 2003; Fukuhara et al. 2004), flavonas e flavonóides (Silva et al. 2003), além de vários hidrocarbonetos, terpenos e ácidos graxos (Aliero et al. 2006) e saponinas esteroidais (Zhou et al. 2006a). Solanum lycocarpum A. St.-Hil (Solanaceae) é conhecido popularmente como lobeira ou fruta do lobo e ocorre em alta frequência em ambientes pertubados do bioma Cerrado (Lombardi & Motta Jr. 1993). A atividade alelopática de extratos brutos de folha e fruto já foi estudada em diferentes substratos, como papel (Oliveira et al. 2004a; Oliveira et al. 2004b) e solo (Aires et al. 2005). A composição fitoquímica do fruto é bem conhecida por apresentar propriedades farmacêuticas importantes (Dall`Agnol & Poser 2000; Schwarz et al. 2007; Nakamura et al. 2008), mas não há trabalhos nessa área com folhas tão pouco com enfoque alelopático.

O presente trabalho teve por objetivo analisar a atividade fitotóxica de extratos orgânicos e aquosos de folhas jovens de Solanum lycocarpum A.St.-Hil em quatro tipos de sementes.

Material e métodos

As folhas jovens de S. lycocarpum foram coletadas no mês de novembro de 2007, na Fazenda Sucupira/EMBRAPA em Brasília-DF, nas coordenadas S15º55´41,8´´ W 048º01´47,3´ Brasília - Brasil. Durante a coleta as folhas foram colocadas em sacos de papel e consideradas como folhas jovens aquelas coletadas acima do segundo nó de cada ramo. Estas foram secas em estufa de circulação forçada até peso constante a 50 ºC e em seguida trituradas com auxílio de um liquidificador produzindo um pó que foi embaladas à vácuo até seu processamento no Laboratório de Alelopatía na Universidade de Cádiz, Espanha, com licença do Instituto Brasileiro do Meio ambiente e Recursos Naturais Renováveis-IBAMA Nº 07BR001206/DF.

Para a identificação das substancias químicas, com atividade alelopática presentes nas folhas de lobeira, foram realizados dois tipos de extração: uma que constituiu na obtenção de extratos a partir do pó das folhas utilizando solventes orgânicos diretamente com polaridade crescente e outra onde primeiramente foi preparado um extrato aquoso do pó das folhas e este, em seguida, foi fracionado líquido-líquido.

O pó das folhas jovens de lobeira apresentou melhor atividade nos bioensaios realizados previamente e por isso foi eleito para identificação dos seus compostos. Nesta extração utilizou-se um total de 120 g de pó de folha. A extração foi realizada em potes de vidro com tampa onde cada 30 g de pó era extraído com 300 mL de solvente na proporção de 1:10. Este era mantido em banho de ultrassom por um período de 1 hora. O ultrassom foi escolhido como método de extração devido a duas razões previamente testadas: o menor tempo de exposição do material vegetal com o solvente e pelo maior rendimento chegando ao dobro do método de extração comum de 24h sob agitação. Trabalhos como os de Albu et al. (2004) e Rostagno et al. (2003) usaram com sucesso o ultrassom na extração de compostos secundários com a melhoria do rendimento. Depois do período de uma hora, o extrato foi filtrado em funil de Büchner com papel de poro 0,22µm acoplado a uma bomba a vácuo e depois evaporado em rotavapor. Essa extração se repetiu duas vezes para cada solvente orgânico. Os solventes orgânicos utilizados foram: Hexano (Hx), Diclorometano (DCM), Acetato de etila (AcOEt), Acetona (ACE), Metanol (MeOH).

Para o fracionamento líquido-líquido, utilizou-se 348g do pó da folha que foi extraído inicialmente em água destilada na proporção 1:10 em ultrassom durante 1 hora. Em seguida, o extrato foi filtrado à vácuo com filtro de papel de 0,22 µm de poro e evaporado em rotavapor. O extrato obtido foi pesado (m = 42,09 g) e posteriormente foi dissolvido em 200 mL de água e colocado em um funil de separação de 1000 mL. Em seguida foi adicionado 200 mL de diclorometano que foi levemente agitado para evitar ar formação de emulsões durante esse processo. A mistura foi deixada em um suporte para separação das fases e o solvente orgânico retirado. No fracionamento com diclorometano essa operação foi repetida 8 vezes. Em seguida, foi adicionado acetato de etila e repetido o mesmo procedimento descrito para diclorometano, a diferença foi o número de repetições do processo que foram 5. O critério usado para escolha do número de repetição do processo de fracionamento a limpeza do líquido.

O bioensaio utilizado para verficar o efeito fitotóxico dos extratos de folha de lobeira foi de sementes de espécies alvos padrão, conhecidas com STS (Standard Target Species). Neste bioensaio, foram utilizados 26 mg de cada um dos extratos e frações obtidas e descritas anteriormente. A essa quantidade foi adicionado Dimetilsofóxido (DMSO) numa proporção de 5 µL/mL e preparadas soluções de 800, 400 e 200 ppm da cada extrato e frações a serem testadas.

Para bioensaio com sementes utilizou-se quatro espécies modelo sendo as dicotiledôneas agrião (Lepidium sativum L. - Cruciferae), alface (Lactuca sativa L. - Asteraceae) e tomate (Solanum lycopersicum L. - Solanaceae). Além destas, foi incluída a monocotiledônea cebola (Allium cepa L. - Alliaceae) a qual é representante de família de plantas invasoras de culturas de interesse agrícola. Este bioensaio realizou-se com quatro repetições, em placa de Petri (4 cm de diâmetro) sobre papel Whatman nº 1 como substrato onde foram adicionadas 20 sementes por placa. A germinação e o crescimento ocorreram em solução aquosa, tamponada mediante o uso de solução de 10 mM de ácido 2-[N-morfolino] etanosulfonico (MES) e 1M de NaOH com pH=5,6. O volume de solução para cada placa de Petri foi de 1 mL. Quando se adicionou as sementes e as soluções dos compostos a serem testados nas placas, estas foram seladas com Parafilm^® e incubadas em câmara de crescimento Memmert IC 700 com ausência de luz, sob 25 ºC. As placas foram mantidas nessas condições durante quatro, cinco, seis e sete dias, respectivamente, para as sementes de agrião, tomate, alface e cebola. Decorridos os períodos de crescimento acima mencionados, as placas foram armazenadas a -10 ºC durante 24horas para cessar o crescimento das plântulas. O congelamento favoreceu a manipulação das plântulas, evitando torções tanto nas radículas como na parte aérea, além disso, permitiu que as medições pudessem ser realizadas em dias distintos. Uma vez descongeladas e esticadas, utilizou-se o programa FITOMED^® para realizar as medições dos parâmetros de longitude da raiz e da parte aérea.

Neste bioensaio utilizou-se como controle positivo o herbicida comercial com atividade conhecida LOGRAN^®. Os valores obtidos para cada um dos parâmetros considerados (porcentagem de germinação e comprimento da raiz e parte aérea) foram comparados com o controle negativo que continha somente a solução tampão com DMSO.

O nível de atividade foi expresso em porcentagem de inibição segundo a fórmula abaixo:

Ondet é a média de alongamento dos tratamentos e c a média de alongamento do controle. Os parâmetros avaliados foram à porcentagem de germinação de sementes germinadas por placas e o comprimento da raiz e da parte aérea. Para germinação, a distribuição das variáveis é o número de sementes por placa e para a raiz e parte aérea, a distribuição empregada foram às medidas de cada variável em cada placa, conhecida como distribuição de médias. Os resultados foram expressos em relação ao controle negativo (branco) e mostrados em gráfico de barras. O valor "0" representa o controle. Qualquer valor positivo implica em estimulação dos parâmetros medidos e os valores negativos inibição. As médias foram então submetidas a analise de variância (ANOVA) e comparadas entre si pelo teste de comparação de média Tukey 5% através do programa SISVAR^®.

Resultados e discussão

A massa total dos extratos obtidas a partir da extração direta com solventes (que serão chamados de extratos) e fracionamento líquido-líquido (que serão chamados de frações) são representadas na Fig. 1. O extrato aquoso (que deu origem as frações) e o metanólico foram os que tiveram maior rendimento se comparado com as outras extrações e fracionamentos. Isso porque grande parte dos açúcares e produtos glicosilados presentes no pó da folha são extraídos nesses dois solventes.

Para melhor análise dos dados, a avaliação do efeito fitotóxico dos extratos e frações das folhas trituradas de lobeira foram separados em germinação e crescimento.

Efeito na Germinação

Em relação aos bioensaios com sementes de agrião, três extratos e uma fração se mostraram ativos na inibição da germinação em relação ao controle, sendo elas: extrato de AcOEt, ACE, MeOH e a fração de AcOEt (Fig. 2). Deve se notar nesses resultados a alta atividade que a fração AcOET causou na inibição da porcentagem de germinação de sementes de agrião em relação ao controle. Essa inibição alcançou os 85% na concentração de 400 ppm, inibição maior que o próprio herbicida Logran^®. Essa inibição elevada, que fugiu do padrão de resposta dose-dependente da concentração, pode ter sido causada por um problema de solubilidade da fração em água que possivelmente alterou a concentração original pela presença de material em suspensão. Mesmo com o uso do DMSO e o ultrassom, essas frações e/ou extratos de baixa polaridade apresentava uma dificuldade na sua solubilização no tampão usado no bioensaio.

As sementes de agrião germinam uniformemente e em um curto intervalo de tempo o que facilita a otimização de bioensaios para os estudos de fitotoxicidade utilizando essa espécie, o que torna uma espécie interessante para uso nos bioensaios, além disso, e é uma das espécies sugeridas por Macías (2000) como espécies alvo na padronizaçao de bioensaios. Em outros trabalhos, sementes de agrião também mostraram sensíveis a outros aleloquímicos (Hasegawa et al.1992; Kato-Noguchi et al. 2002).

As sementes de tomate demonstraram maior sensibilidade na germinação em relação aos compostos presentes nos extratos e frações da folha de lobeira (Fig. 3). As duas frações produziram uma alta inibição da germinação das sementes de tomate, mesmo na menor concentração (200ppm). Essa inibição foi superior a 80% em relação ao controle, maior do que a causada pelo herbicida Logran^®. Os outros extratos apresentaram uma inibição crescente na seguinte sequência; ACE, AcOEt e DCM numa relação dose-dependente da concentração. O extrato que chamou a atenção foi o de MeOH que apresentou uma inversão nessa relação dose-dependente da concentração.

Sementes de tomate têm sido utilizadas em bioensaios de alelopatia como espécies alvo com êxito (El-Khatib et al. 2004; Manoel et al. 2009). Wandscheer & Pastorini (2008) utilizaram sementes de alface e tomate como espécies alvo em experimento e as sementes de tomate mostraram menos sensíveis do que as sementes de alface, tradicionalmente utilizadas em bioensaio de alelopatia. Tomate é da mesma família e gênero da lobeira, e essa sensibilidade maior dessa semente aos extratos do pó da folha poderia ser um indicador de efeito autotóxico desse extrato para os membros do mesmo gênero.

Usualmente, a espécie alvo mais empregada nos ensaios alelopáticos é a alface. Essa tem sido usada extensivamente devido a sua germinação rápida e alta sensibilidade a diversos extratos e produtos (Macías et al., 2000). Para os extratos e frações do pó da folha de lobeira este fato não foi observado na germinação (Fig.4). A germinação destas sementes não foi afetada significativamente pela presença dos extratos e frações indicando uma baixa sensibilidade aos compostos presentes se comparado com sementes de tomate (Fig. 3).

O efeito do extrato na germinação em sementes de cebola não foi observado em nenhum dos tratamentos, inclusive do herbicida Logran^® (Fig. 5). Essa espécie é uma monocotiledônea assim como um grande número de plantas invasoras, e a sua germinação não sofreu influência dos compostos presentes no pó da folha de lobeira. As sementes de cebola também são usadas como espécie alvo para ensaios alelopáticos (Abdelgaleil & Hashinaga 2007). Parvez et al. (2004) testou várias espécies agronômicas na atividade alelopática de casca e sementes de Tamarindus indica L. Entre todas as espécies avaliadas, a cebola se mostrou a menos sensível, mostrando mais uma vez a pouca sensibilidade dessa espécie, uma vez que os mesmos extratos inibiram significativamente outras sete espécies de plantas invasoras utilizadas como alvo.

Em relação às espécies alvo utilizadas, tomate foi a mais sensível, quando se analisou o efeito na germinação. As sementes de agrião foram menos sensíveis e, as sementes de alface e cebola mostraram-se insensíveis aos extratos e frações do pó das folhas de lobeira.

Dentre os extratos e frações testados, analisando apenas a semente que foi afetada (tomate), as frações foram as mais ativas, melhor até que o herbicida Logran®. Essas frações são então as recomendadas para seguir a marcha de purificação e identificação dos compostos presentes.

O número final de sementes germinadas, no caso aqui avaliado a germinabilidade, é um parâmetro normalmente pouco sensível a presença de aleloquímicos. Para que a germinação ocorra é necessário apenas água, oxigênio e temperatura adequados uma vez que nenhuma das espécies estudadas apresentava algum tipo de dormência. Vale lembrar que o parâmetro de germinação adotado nesse trabalho foi de protrusão da radícula com pelo menos 2 mm. O tempo médio de germinação é um parâmetro mais sensível à presença de aleloquímicos porque muitos deles permitem que a semente germine, mas com um pequeno atraso, seja devido à presença de aleloquímicos com essa função seja pelo efeito osmótico dos extratos (Oliveira et al. 2004a, b).

A germinação de sementes é amplamente utilizada nos bioensaios alelopáticos e, na literatura o uso desse bioensaio é em geral adequado para determinação da atividade alelopática entre espécies como tem sido citado por Leather & Einhelling (1986), Inderjit (1995) e Romeo & Weidenhamer (1988). Muitos trabalhos são centrados em poucas plantas, especialmente sementes de espécies agrícolas para descobrir aspectos bioquímicos e fisiológicos da germinação. Por essa razão, a questão é como estender os resultados obtidos em laboratório com sementes selecionadas pela mão humana e este poder ser extrapolado para plantas nativas e em condições de campo (Aliotta et al. 2006).

Efeito no crescimento

As plântulas de agrião apresentaram maior inibição no crescimento da raiz e parte aérea se comparado com a germinação, algo já bem relatado nos experimentos de alelopatia (Gatti, et al. 2004; Oliveira et al. 2004a, b) (Fig. 6). No crescimento da parte radicular os extratos que se mostraram com melhor atividade foram acetato de etila, acetona e a fração acetato líquido-líquido. Já na parte aérea, a sensibilidade foi maior e os extratos mais ativos foram acetona e metanol, bem como as frações diclorometano e acetato de etila líquido líquido. A maior sensibilidade da parte aérea do agrião em relação à parte radicular pode ser observada nos extratos e frações em baixa concentração havendo estímulo de crescimento em alguns tratamentos. As inibições do crescimento da parte aérea por extratos e frações mais ativas foram expressivas se comparadas com o efeito observado pelo herbicida Logran^® mostrando uma sensibilidade dessa espécie aos aleloquímicos presentes.

Um efeito fitotóxico mais acentuado foi registrado em tomate (Fig. 7). As frações apresentaram inibições maiores que o herbicida Logran^® mesmo em baixas concentrações para o crescimento da parte radicular. As partes aéreas e radiculares das plântulas de tomate sofreram inibição na presença da maioria dos extratos, exceto o extrato hexânico.

O efeito produzido pelo extrato MeOH na germinação e no crescimento da raiz foi algo que chamou a atenção, uma vez que se observou maior efeito inibitório em baixa concentração do extrato. O extrato MeOH é o mais estudado na fitoquímica do gênero Solanum (Ye et al. 2001; Fukuhara et al. 2004; Nakamura et al. 2008) sendo os produtos mais encontrados nesses extratos os glicosideos esteroidais e os glicoalcaloides. Esse comportamento inverso do efeito dose-dependente da concentração pode estar relacionado à dificuldade de absorção dos compostos presentes nesse extrato em altas concentrações. Já nas concentrações mais baixas a absorção dos aleloquímicos teria melhor eficiência e com isso, um maior efeito inibitório.

Mesmo que em vários trabalhos tenham demonstrado sensibilidade de sementes de alface aos aleloquímicos (Alves et al. 2004; Gatti et al. 2004; Maraschin-Silva & Aqüila 2006; França et al. 2008), esse comportamento não foi observado para os extratos e frações provenientes de folha de lobeira (Fig. 8). Isso ressalta a importância do uso de várias espécies vegetais para averiguar a atividade fitotóxica, uma vez que elas podem apresentar sensibilidade variada de acordo com o tipo de extrato. Mesmo que a inibição em sementes de alface tenha sido menor, fica evidente que a raiz é o órgão mais atingido pela presença dos extratos.

Muitos trabalhos também evidenciaram que as raízes são mais sensíveis aos aleloquímicos quando comparadas com a parte aérea das plantas (Abdelgaleil & Hashinaga 2007; Ercoli et al. 2007; Parvez et al. 2003; Punjani et al. 2006). Além disso, em ambiente de Cerrado, possuir um sistema radicular em bom funcionamento é uma forma de garantir a sobrevivência em um ambiente com escassez de água durante parte do ano e sendo assim, as plantas afetadas por compostos produzidos pela folha de lobeira podem ter seu estabelecimento comprometido neste ambiente. Os extratos mais ativos para inibição do crescimento da raiz foram AcOEt, ACE e MeOH.

Em cebola, o extrato de AcOEt e a fração de AcOEt mostrou-se mais ativo na inibição do crescimento da parte radicular e DCM, ACE e as duas frações afetaram o crescimento da parte aérea (Fig. 9). Assim como para germinação, as plântulas de cebola também demonstraram pouca sensibilidade aos extratos e frações da folha de lobeira. Essa espécie é um representante das monocotiledôneas e as gramíneas são dominantes no extrato sub-arbustivo, onde normalmente ocorre esta espécie (observação pessoal). Esse resultado reforça essa observação, indicando a pouca influência alelopática das folhas para espécies de monocotiledôneas, o que mostra uma seletividade dos extratos e frações quanto ao seu modo de ação.

Embora a germinação da semente, em condições de campo, possa garantir o estabelecimento das espécies, o estágio de plântula é o período mais susceptível à influência de fatores externos como a influência dos aleloquímicos (Fenner 2000; Adkins et al. 2007).

O efeito inibitório mais expressivo em sementes de tomate, tanto na germinação quanto no crescimento, mostrou um possível efeito autotóxico desses extratos dentro do mesmo gênero. Evidencias de autotoxicidade foram relatadas inicialmente em 1907 onde se verificou que raízes de trigo, aveia e outras plantas cultivadas liberavam compostos químicos que inibiam suas próprias plântulas (Shereiner & Reed 1907 apud Wu et al. 2007). Desde então a autotoxicidade tem sido observada para muitas culturas agrícolas como alfafa (Hedge & Miller 1990), arroz (Chou & Chou 1979), cevada (Oueslati et al. 2005) e trigo (Young et al. 1989) e tem sido uma ferramenta importante para o planejamento de uma rotação de cultura.

O significado ecológico da autotoxicidade está envolvido na distribuição geográfica, adaptação para induzir dormência e prevenção da mortalidade de sementes e propágulos (Friedman & Waller 1983). Em ambientes naturais também há evidencia de autotoxicidade o que mostra uma forma eficiente de um autocontrole populacional inibindo a germinação e o crescimento inicial de plântulas (Alías et al. 2006; Everin & Wetzel 2000; Perry et al. 2005). Na silvicultura autotoxinas da liteira e do húmus inibe o restabelecimento de várias coníferas de importância econômica como Picea abies e Cunninghamia lanceolata (Chen et al. 2005; Mallik 2002). Em vários casos a autotoxina inibe o crescimento de plantas junto com outros fatores como patógenos e, a importância ecológica da autotoxicidade varia espacialmente e temporariamente (Wu et al. 2007; Sinkkonen 2007).

O efeito dos extratos e frações aqui estudados podem ser devido a várias alterações provocadas pelos aleloquímicos em diversos processos fisiológicos ao mesmo tempo, o que dificulta separar os efeitos primários e secundários desses compostos presentes em extratos e frações da folha de lobeira. Há um aumento das evidencias de que os aleloquímicos podem agir em diversas frentes como a divisão celular, diferenciação celular, absorção de águas e íons, balanço hídrico, metabolismos dos fitohormonios, respiração, fotossíntese, funcionamento enzimático, transdução de sinal bem como a expressão gênica (Singh & Thapar 2003; Inderjit & Duke 2003; Belz & Hurle 2004). É possível que os aleloquímicos tenham produzido um ou mais efeitos no processo celular que tenha resultado na redução do crescimento. Todavia, o detalhamento dos mecanismos bioquímicos pelos quais um composto age no seu efeito tóxico no crescimento vegetal não são bem conhecidos (Zhou & Yu 2006).

Agradecimento

Os autores agradecem a CAPES e ao CNPq pelo suporte financeiro.

Recebido em 5/12/2011.

Aceito em 14/05/2012

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  30 Out 2012
• Data do Fascículo
  Set 2012

Histórico

• Recebido
  05 Dez 2011
• Aceito
  14 Maio 2012