Anatomia e histoquímica dos órgãos vegetativos de Polygonum hydropiperoides Michx., Polygonaceae

Anatomical and histochemical characters of Polygonum hydropiperoides Michaux, Polygonaceae

ARTIGO

Anatomia e histoquímica dos órgãos vegetativos de Polygonum hydropiperoides Michx., Polygonaceae

Anatomical and histochemical characters of Polygonum hydropiperoides Michaux, Polygonaceae

Daniela E. Silva Lopes^I; Virgínia Del Carmen OliveiraII, ^*; João F. Macedo^III; Alaíde Braga de Oliveira^I; Rose Lisieux R. Paiva Jácome^I

^IDepartamento de Produtos Farmacêuticos, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Antônio Carlos 6227, Pampulha, 31270-010 Belo Horizonte-MG, Brasil

^IIFundação Ezequiel Dias, R. Conde Pereira Carneiro 80, 30510-010 Belo Horizonte-MG, Brasil

^IIIEmpresa Agropecuária de Minas Gerais, Av. José Cândido da Silveira 1647, Cidade Nova, 31170-000 Belo Horizonte-MG, Brasil

RESUMO

Polygonum hydropiperoides Michaux é uma espécie conhecida popularmente como "erva-de-bicho", amplamente utilizada na medicina tradicional como anti-hemorroidal, antiinflamatória e antidiarréica. O presente trabalho tem como objetivo a caracterização anatômica e histoquímica da folha, caule e raiz, que constituem a droga vegetal, visando estabelecer parâmetros para o controle de qualidade. O material vegetal foi fixado e submetido às técnicas usuais de microscopia de luz e aos testes histoquímicos. A folha é anfiestomática, dorsiventral e com estômatos paracíticos e anisocíticos. É comum a presença de estruturas secretoras como: tricomas glandulares capitados e glândulas epidérmicas e subepidérmicas em ambas as faces da lâmina foliar e também no caule. O material secretado pelas glândulas apresenta composição heterogênea de lipídios e flavonóides, segundo análises histoquímicas. Cristais de oxalato de cálcio e grãos de amido são freqüentes em células parenquimáticas da folha e do caule. Compostos fenólicos estão presentes na folha (parênquima paliçádico), no caule (parênquima cortical e floema) e na raiz (parênquima cortical).

Unitermos:Polygonum hydropiperoides, Polygonaceae, estruturas secretoras, testes histoquímicos, controle de qualidade.

ABSTRACT

P. hydropiperoides is popularly known as "erva-de-bicho", and it is used in traditional medicine as anti-hemorroidal, anti-inflammatory and antidiarrhoeic. The present work has as objective the anatomical and histochemical characterization of leaf, stem and root that are used as drug in order to offer elements for quality control. The botanical material was prepared for the usual optical and histochemical microtechniques. The leaf is amphistomatic, dorsiventral and paracytic and anisocytic stomata. It is common to find the presence of secretory structures as: capitate glandular trichomes and secretory glands on both epidermis, that are also present in stem. The secretion material is heterogeneous composition of lipids and flavonoids. Druses of calcium oxalate and starch are common in parenchyma cells of leaf and stem. Phenolic compounds are present in leaf (palisade parenchyma), in stem (cortical parenchyma and phloem) and root (cortical parenchyma).

Keywords:Polygonum hydropiperoides, Polygonaceae, secretory structures, histochemical test, quality control.

INTRODUÇÃO

Polygonum hydropiperoides Michaux é um representante da família Polygonaceae que possui cerca de quarenta gêneros, com mais de oitocentas espécies distribuídas nas regiões tropicais, temperadas e subtropicais (Barroso, 1978). Espécies de Polygonum são consideradas plantas invasoras, ocorrendo desde áreas agrícolas especialmente úmidas ou sob regime de irrigação, até praças e jardins dos centros urbanos (Embrapa, 2005; Macedo, 1993) Algumas são medicinais e usadas em cosméticos como Polygonum bistorta, Polygonum punctatum, Polygonum persicaria e Polygonum stypticum (Leitão et al., 2009; Mariath et al., 2009; Agra et al., 2008; Biavatti et al., 2007). Na Cadeia do Espinhaço, extensão dos estados de Minas Gerais e Bahia, as espécies: P. meisnerianum, P. punctatum, P. hydropiperoides, P. hispidum, P. acuminatum, P. ferrugineum são encontradas nas margens de rios, lagoas e locais inundáveis (Melo, 2000).

Vários autores descreveram as características anatômicas das folhas do gênero Polygonum tais como: ocorrência de estômatos do tipo anisocítico, diacítico ou paracítico; tricomas unicelulares ou pluricelulares; tricomas glandulares variando o número de células que formam a porção distal de duas a vinte células; glândulas amplamente distribuídas; parênquima paliçádico variando de uma a quatro camadas e presença de drusas e grãos de amido (Gattuso, 2001; Silva-Brambilla & Moscheta, 2001; Lersten & Curtis, 1992; Mitchell, 1971; Metcalfe & Chalk, 1950).

P. hydropiperoides, conhecida popularmente como "erva-de-bicho", é a espécie de maior dispersão no Estado de Minas Gerais (Macedo, 1993). É uma planta anual, herbácea, de hábito ereto a semiprostrado, com cerca de 40 a 100 cm de altura, com ramos glabros ou escassamente pilosos e geralmente avermelhados; folhas inteiras, subsésseis, lanceoladas, alternas; inflorescências terminais, de espigas geminadas, delicadas, com poucas flores de coloração branca ou rosada (Melo, 2000; Martins et al., 1995; Macedo, 1993; Simões et al., 1986; Correa, 1969).

Na medicina popular é utilizada como antiiflamatória, anti-hemorroidal e antidiarréica (Gupta, 1995; Correa, 1969). Investigações farmacológicas de P. hydropiperoides mostraram atividade antiedematogênica muito acentuada e ausência de toxicidade aguda e sub aguda na dose de 250 mg kg^-1 (Bianchi et al., 1993; Oliveira et al., 1991).

O presente trabalho tem como objetivo o estudo anatômico e histoquímico dos órgãos vegetativos da espécie P. hydropiperoides visando estabelecer parâmetros para o controle de qualidade da droga vegetal.

MATERIAL E MÉTODOS

Amostras de caule, folha e raiz foram coletadas em Novembro de 2001 em Nova Serrana, Minas Gerais, em local alagado e ensolarado. A exsicata foi incorporada ao acervo do Herbário PAMG, da Empresa Agropecuária de Minas Gerais (EPAMIG) sob o número 55034.

Para a análise anatômica, as amostras coletadas de P. hydropiperoides foram fixadas em FAA 70 (Johansen, 1940) e conservadas em álcool 70%. As secções transversais foram realizadas à mão livre e obtidas do ápice da raiz, do segundo entrenó do caule e da região mediana da folha do terceiro nó. Foram coradas segundo técnica descrita por Bukatsch (1972), com safranina e azul de astra (2:8, v/v). A epiderme foi analisada através da dissociação de fragmentos de lâmina foliar utilizando-se mistura de Jeffrey (Johansen, 1940), diafanizada com hipoclorito de sódio a 1% (Bersier & Bocquet, 1960), corada com safranina 1% (Johansen, 1940) e montada em gelatina glicerinada.

O pó obtido da planta toda de P. hydropiperoides, após secagem e moagem da amostra coletada foi diafanizado com hipoclorito de sódio a 1% (Bersier & Bocquet, 1960), centrifugado, lavado e as lâminas foram montadas em gelatina glicerinada.

Os testes histoquímicos foram efetuados utilizando material fresco. Os cortes obtidos foram submetidos aos seguintes reagentes: Sudan IV (Foster, 1949) para detecção de lipídios, cutina e suberina; DMACA (p-dimetilaminocinamaldeído) para flavonóides (Feucht & Schmid, 1983), reagente de Nadi (David & Carde, 1964) para avaliação de terpenos e lugol para amido (Lageron, 1949). A presença de compostos fenólicos foi avaliada com solução de sulfato ferroso a 2% em formalina 4% (Johansen, 1940). Para a realização de testes controle, derivados fenólicos e flavônicos foram extraídos com reagente de Stockwell (Johansen 1940) por 24 h e lipídios com clorofórmio:metanol (2:1) v/v (Moore et al., 1991).

As fotomicrografias foram obtidas com microscópio Olympus CBA acoplado a uma câmara fotográfica Olympus PM-6.

RESULTADOS

As células epidérmicas fundamentais, em vista frontal, são poliédricas, de paredes anticlinais retas ou levemente sinuosas na face adaxial (Figura 2) e apresentam maior sinuosidade na face abaxial (Figura 1). Sobre as nervuras, as células apresentam-se retangulares com as paredes retas (Figura 1). Os estômatos são em sua maioria do tipo paracítico, sendo uma das células subsidiárias maior (Figura 3), podendo ocorrer alguns estômatos do tipo anisocítico (Figura 5).

Tricomas tectores multisseriados, de paredes espessadas ocorrem na nervura principal e no bordo foliar (Figura 10).

Em vista frontal observam-se glândulas compostas por quatro células envolvendo um pequeno poro na região central, e rodeadas por pequenas células, seguidas pelas células epidérmicas fundamentais (Figura 5). Esse poro comunica-se com a cavidade subepidérmica da glândula (Figura 6). Também ocorrem tricomas glandulares distribuídos em ambas as faces, localizados em pequenas depressões da epiderme, formados por quatro células na sua porção distal e por uma célula peduncular curta (Figuras 3 e 4).

Em secção transversal as glândulas mostram-se formadas por duas células epiteliais de formato côncavo justapostas, as quais estão envolvidas por várias células menores que delimitam-se com o mesofilo (Figuras 6 e 8). Esta estrutura é composta na sua porção central por uma grande cavidade que se encontra preenchida por substâncias que através de testes histoquímicos revelaram composição de lipídios e flavonóides, respectivamente (Figuras 19 e 20). A presença de flavonóides é evidenciada por uma coloração azul anil (Figura 20).

A folha é anfiestomática com a epiderme uniestratificada em ambas as faces (Figuras 7 e 17). A epiderme da face abaxial difere da face adaxial pelo tamanho das células, sendo estas últimas de maior tamanho (Figuras 7 e 17). Suas paredes periclinais externas encontram-se revestidas por uma cutícula fina e lisa de natureza lipídica, mais evidente junto a nervura principal (Figura 18). O parênquima paliçádico é constituído de uma camada de células (Figuras 7 e 8) e através de testes histoquímicos foi evidenciada a presença de compostos fenólicos (Figuras 16 e 17). O parênquima esponjoso apresenta-se compacto formado por duas a três camadas de células de forma elíptica (Figura 7); os feixes vasculares de menor calibre são colaterais e estão envolvidos pela endoderme (Figuras 7 e 8). Glândulas epidérmicas e subepidérmicas são observadas tanto na face adaxial como abaxial e exibem formato esférico, interrompendo eventualmente o parênquima paliçádico e esponjoso (Figuras 6, 8, 19 e 20). Idioblastos globosos contendo drusas são observados com maior freqüência no parênquima esponjoso, próximo ao parênquima paliçádico (Figura 8).

A nervura central em secção transversal, apresenta contorno biconvexo, mais proeminente na face abaxial (Figura 9). A epiderme é uniestratificada, as células possuem contorno arredondado (Figura 9), com tricomas tectores multisseriados (Figura 10). O colênquima angular ocorrendo junto a ambas as faces é constituído de uma a quatro camadas de células na face adaxial e de uma a duas camadas na face abaxial (Figura 9). O parênquima paliçádico é interrompido pelo colênquima e o parênquima cortical apresenta amplos espaços intercelulares, principalmente junto à face abaxial (Figura 9). O sistema vascular da nervura central, na região mediana da folha, é constituído por quatro feixes colaterais dispostos em círculo e as fibras ocorrem externamente ao floema (Figura 9). Grãos de amido e drusas são comuns no parênquima cortical (Figura 11).

O caule jovem em início de desenvolvimento secundário, em secção transversal, mostra epiderme unisseriada formada de células aproximadamente retangulares, com a parede periclinal externa, mais espessa, colênquima angular subepidérmico com duas a três camadas de células, parênquima cortical com células arredondadas e espaços intercelulares, idioblastos contendo drusas, feixes vasculares colaterais, câmbio interfascicular e fibras pericíclicas formando um anel concêntrico (Figura 12). Compostos fenólicos foram encontrados na região cortical e no floema (Figura 14). A secreção das glândulas é heterogênea composta de lipídios e flavonóides, a qual foi observada pela cor alaranjada do Sudam IV e pela cor azul anil do DMACA, respectivamente. Grãos de amido (Figura 12) e drusas são freqüentes no parênquima medular e na região central da medula ocorre uma lacuna (Figura 14).

O caule em estrutura secundária, em secção transversal, possui epiderme unisseriada, formada de células aproximadamente retangulares, com a parede periclinal externa mais espessa e com uma cutícula evidente, colênquima angular subepidérmico com duas a três camadas de células, parênquima cortical com três a quatro camadas de células comprimidas, periciclo esclerificado formando um anel concêntrico e câmbio vascular evidente. O sistema vascular possui floema secundário pouco desenvolvido e o xilema secundário é formado por poucas camadas de elementos de vasos. A região medular é composta por células parenquimáticas arredondadas de paredes finas (Figura 13).

A raiz em estrutura secundária, em secção transversal, é constituída de periderme de quatro camadas de células de composição lipídica, córtex parenquimático pouco desenvolvido, fibras do floema isoladas e/ ou agrupadas, elementos de vaso e fibras de paredes secundárias lignificadas que se dispõem em filas radiais (Figura 15).

O pó de P. hydropiperoides apresentou coloração marrom pardacento (Figura 21), com estruturas que se identificam como sendo fragmentos de folha devido à presença de estômatos e às células epidérmicas da folha em vista frontal (Figura 24). Estruturas como drusas e grãos de amido em fragmentos de medula são características indicadoras de caule (Figuras 22 e 23).

DISCUSSÃO

Para a família Polygonaceae, Meltcalfe & Chalk (1950) descreveram a predominância de estômatos anomocíticos, observados neste trabalho. Porém, outros tipos de estômatos são descritos para a família como anomocíticos, anisocíticos, diacíticos ou paracíticos (Cronquist, 1981). Em P. persicaria, Scavone & Graeiro (1970) relatam a ocorrência de estômatos paracíticos e em P. hydropiperoides, Mitchell (1971) e Silva-Brambilla & Moscheta (2001) observaram predominância de estômatos paracíticos em sete espécies de Polygonum. A variabilidade estomática não permite a utilização dessa estrutura como de valor taxonômico para o gênero (Lersten & Curtis, 1992).

Mitchell (1971) observou células epidérmicas fortemente cutinizadas e Scavone & Graeiro (1970) inclusões de mucilagens, em espécies de Polygonum, características não observadas neste estudo.

Na lâmina foliar de espécies de Polygonum foi evidenciada a presença de diversos tipos de tricomas unisseriados ou multisseriados (Yano, 1999; Mitchell, 1971; Scavone & Graeiro, 1970). Lersten & Curtis (1992) comentam que alguns tricomas pluricelulares são na verdade, aglomerados de pêlos que formam feixes, semelhantes aos observados neste estudo. Descrevem também que é comum a ocorrência de tricomas glandulares variando o número de células que formam a porção glandular entre duas a vinte sendo sua distribuição em ambas faces da epiderme ou apenas na face abaxial. Tricomas glandulares capitados esferoidais descritos por Lersten & Curtis (1992) para P. hydropiperoides foram evidenciados neste trabalho.

Silva-Brambilla & Moscheta (2001) descrevem a presença de idioblastos epidérmicos na face adaxial em P. hydropiperoides, entretanto os testes histoquímicos realizados neste estudo mostraram que são glândulas epidérmicas e subepidérmicas que possuem composição heterogênea de lipídios e flavonóides. A existência de compostos flavônicos, também, foi comprovada nos extratos etanólicos e hidroetanólicos da matéria-prima vegetal, através de análise de cromatografia de camada delgada (Jácome et al., 2004).

As glândulas registradas na espécie em estudo já foram relatadas por autores, em espécies de Polygonum, com diversas denominações e tipos de secreção como: cavidades secretoras epidérmicas que contêm óleo-resinas (Gattuso, 2001; Lersten & Curtis, 1992;); glândulas complexas localizadas em um círculo de células epidérmicas menores (Gattuso, 2001); células armazenadoras de água (Scavone & Graeiro, 1970; Metcalfe & Chalk, 1950) e câmaras valváticas excretoras de substâncias irritantes (Mitchell, 1971). Porém, este último autor não observou a presença dessas câmaras em P. hydropiperoides. A presença ou ausência da glândula é uma característica de grande valor diagnóstico na delimitação das secções de Polygonum (Gattuso, 2001).

Colênquima angular e lacuna na região central da medula presentes na espécie em estudo também foram registrados em P. persicaria (Yano 1999; Scavone & Graeiro, 1970). Por outro lado, o periciclo ocorre amplamente no gênero, principalmente em espécies de crescimento rápido (Metcalfe & Chalk, 1950).

A presença de compostos fenólicos detectados na região cortical caulinar e no mesofilo foliar foi confirmada pelas análises fitoquímicas realizadas nos extratos etanólicos e hidroetanólicos de P. hydropiperoides (Jácome et al., 2004).

As características anatômicas da raiz de P. hydropiperoides, como periderme com várias camadas e fibras do floema isoladas e/ou agrupadas, são semelhantes às observadas em P. persicaria (Scavone & Graeiro, 1970).

CONCLUSÕES

Os estudos anatômicos de P. hydropiperoides, espécie de maior ocorrência em Minas Gerais, possibilitaram determinar aspectos importantes como folha anfiestomática, dorsiventral com estômatos paracíticos e anisocíticos, tricomas glandulares capitados na folha e glândulas epidérmicas e subepidérmicas, tanto na folha como no caule. Essas glândulas produzem secreções heterogêneas de lipídios e flavonóides. Os dados obtidos fornecem subsídios para o controle de qualidade da matéria-prima utilizada na produção de fitoterápicos.

AGRADECIMENTOS

Ao Laboratório Osório de Moraes e a Fundação de Amparo a Pesquisa de Minas Gerais (FAPEMIG) pela concessão de bolsa de Mestrado a um dos autores (D.E.S.L.)

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  22 Jan 2010
• Data do Fascículo
  Set 2009