Efeito alelopático de extratos polares de Senegalia polyphylla (DC.) Britton & Rose em espécies alvo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Asif Khan
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://doi.org/10.11606/D.41.2023.tde-09022024-152704
Resumo: A alelopatia explora as intrincadas interações químicas entre as plantas, resultando em efeitos favoráveis e/ou adversos em espécies-alvo. Este estudo teve como objetivo investigar a composição química do caule e das folhas de Senegalia polyphylla e o impacto dos extratos em espécies-alvo. Extratos brutos (CE) de caule e folhas, as fases de partição Hx (hexano), diclorometano (DCM), butanol (BuOH), acetato de etila (EtOAc) e o resíduo hidroalcoólico (EtOH) foram investigados em bioensaios de análise do alongamento do coleóptilo de trigo e de germinação e crescimento inicial em alface e tomate, nas concentrações de 0,2, 0,4 e 0,8 mg.mL-1. Através de análises em CLAE-EM/EM e CG-EM foram detectados derivados de flavonoides, fosfolipídios, glicolipídios, glicerídeos, derivados de alcaloides, terpenos, ácidos graxos e derivados de éster. De modo geral, as plântulas de tomate foram mais sensíveis que as de alface. Apesar de serem observados padrões muito semelhantes, os extratos e fases de partição obtidos das folhas foram mais fitotóxicos que os de caule, assim como os efeitos observados para a fase de partição combinada Hx/DCM foram mais pronunciados que para a fase de partição de BuOH. Tanto o CE do caule como das folhas e as suas fases de partição, com exceção do EtOAc, inibiram significativamente o alongamento do coleóptilo do trigo. Da mesma forma, as fases de partição BuOH e Hx/DCM inibiram significativamente a taxa de germinação, o comprimento da raiz e da parte aérea, levando a redução da biomassa fresca das plântulas de alface e tomate. Além disso, essas fases de partição levaram a redução dos teores dos pigmentos fotossintéticos (clorofila a, b e carotenoides) nas duas espécies alvo, o que pode estar relacionado ao menor crescimento inicail das plântulas. No entanto, as enzimas antioxidantes foram afetadas diferencialmente. Comparando com o controle, as plântulas de alface e tomate apresentaram maior atividade da SOD em todos os tratamentos, reforçando a ideia de ativação do sistema de defesa da planta contra agentes estressores. Já CAT e APX apresentaram respostas variáveis, não possibilitando entender o papel dessas enzimas nesse contexto. Alterações anatômicas marcantes foram observadas nas raízes das plântulas das espécies alvo submentidas aos tratamentos das fases de partição Hx/DCM e BuOH (0,8 mg.mL-1) do extrato de caule da S. polyphylla. A análise microscópica revelou a formação de aerênquima, células corticais menores e espaços intercelulares no cortex e no sistema vascular. Assim, este estudo destaca os efeitos fitotóxicos significativos dos extratos de caule e das folhas de S. polyphylla, alterando morfologica e fisiologicamente as espécies alvo. Recomenda-se mais investigação para isolar os compostos ativos e avaliar o impacto dessa espécie em culturas importantes em condições de campo.
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spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis Efeito alelopático de extratos polares de Senegalia polyphylla (DC.) Britton & Rose em espécies alvo Allelopathic effect of polar extracts of Senegalia polyphylla (DC.) Britton & Rose on target species 2023-12-01Deborah Yara Alves Cursino dos SantosAdriana Maria Zanforlin MartiniPaula NovaesAsif KhanUniversidade de São PauloCiências Biológicas (Botânica)USPBR Alelopatia Allelopathy Crescimento inicial Extração Fabaceae Fabaceae Fitoquímicos Initial growth Photosynthetic pigments Phytochemicals Pigmentos fotossintéticos Senegalia polyphylla Senegalia polyphylla A alelopatia explora as intrincadas interações químicas entre as plantas, resultando em efeitos favoráveis e/ou adversos em espécies-alvo. Este estudo teve como objetivo investigar a composição química do caule e das folhas de Senegalia polyphylla e o impacto dos extratos em espécies-alvo. Extratos brutos (CE) de caule e folhas, as fases de partição Hx (hexano), diclorometano (DCM), butanol (BuOH), acetato de etila (EtOAc) e o resíduo hidroalcoólico (EtOH) foram investigados em bioensaios de análise do alongamento do coleóptilo de trigo e de germinação e crescimento inicial em alface e tomate, nas concentrações de 0,2, 0,4 e 0,8 mg.mL-1. Através de análises em CLAE-EM/EM e CG-EM foram detectados derivados de flavonoides, fosfolipídios, glicolipídios, glicerídeos, derivados de alcaloides, terpenos, ácidos graxos e derivados de éster. De modo geral, as plântulas de tomate foram mais sensíveis que as de alface. Apesar de serem observados padrões muito semelhantes, os extratos e fases de partição obtidos das folhas foram mais fitotóxicos que os de caule, assim como os efeitos observados para a fase de partição combinada Hx/DCM foram mais pronunciados que para a fase de partição de BuOH. Tanto o CE do caule como das folhas e as suas fases de partição, com exceção do EtOAc, inibiram significativamente o alongamento do coleóptilo do trigo. Da mesma forma, as fases de partição BuOH e Hx/DCM inibiram significativamente a taxa de germinação, o comprimento da raiz e da parte aérea, levando a redução da biomassa fresca das plântulas de alface e tomate. Além disso, essas fases de partição levaram a redução dos teores dos pigmentos fotossintéticos (clorofila a, b e carotenoides) nas duas espécies alvo, o que pode estar relacionado ao menor crescimento inicail das plântulas. No entanto, as enzimas antioxidantes foram afetadas diferencialmente. Comparando com o controle, as plântulas de alface e tomate apresentaram maior atividade da SOD em todos os tratamentos, reforçando a ideia de ativação do sistema de defesa da planta contra agentes estressores. Já CAT e APX apresentaram respostas variáveis, não possibilitando entender o papel dessas enzimas nesse contexto. Alterações anatômicas marcantes foram observadas nas raízes das plântulas das espécies alvo submentidas aos tratamentos das fases de partição Hx/DCM e BuOH (0,8 mg.mL-1) do extrato de caule da S. polyphylla. A análise microscópica revelou a formação de aerênquima, células corticais menores e espaços intercelulares no cortex e no sistema vascular. Assim, este estudo destaca os efeitos fitotóxicos significativos dos extratos de caule e das folhas de S. polyphylla, alterando morfologica e fisiologicamente as espécies alvo. Recomenda-se mais investigação para isolar os compostos ativos e avaliar o impacto dessa espécie em culturas importantes em condições de campo. Allelopathy addresses the intricate chemical interactions between plants, resulting in favorable and/or adverse effects on target species. This study aimed to investigate the chemical composition of the stem and leaves of Senegalia polyphylla and the impact of the extracts on target species. Crude extracts (CE) of stem and leaves, the partition phases Hx (hexane), dichloromethane (DCM), butanol (BuOH), ethyl acetate (EtOAc) and the hydroalcoholic residue (EtOH) were investigated in bioassays of wheat coleoptile elongation and germination and initial growth in lettuce and tomato, at concentrations of 0.2, 0.4 and 0.8 mg.mL-1. Through HPLC-MS/MS and GC-MS analyses, derivatives of flavonoids, phospholipids, glycolipids, glycerides, alkaloid derivatives, terpenes, fatty acids and ester derivatives were detected. In general, tomato seedlings were more sensitive than lettuce seedlings. Despite very similar patterns, the extracts and partition phases obtained from the leaves were more phytotoxic than those from the stem, as well as the effects for the combined Hx/DCM partition phase were more pronounced than for the BuOH partition phase. Both stem and leaf CE and their partition phases (except EtOAc) significantly inhibited wheat coleoptile elongation. Likewise, the BuOH and Hx/DCM partition phases significantly inhibited the germination rate, root and shoot length, leading to a reduction in the fresh biomass, of lettuce and tomato seedlings. Furthermore, these partition phases led to a reduction in the levels of photosynthetic pigments (chlorophyll a, b and carotenoids) in the two target species, which may be related to the lower initial growth of the seedlings. However, antioxidant enzymes were differentially affected. Compared to the control, lettuce and tomato seedlings showed greater SOD activity in all treatments, reinforcing the idea of activation of the initial plant\'s defense system against stressors. CAT and APX showed variable responses, making it impossible to understand the role of these enzymes in this context. Marked anatomical changes were observed in the roots of lettuce and tomato seedlings subjected to Hx/DCM and BuOH (0.8 mg.mL-1) partition phases of S. polyphylla stem extract. Microscopic analysis revealed the formation of aerenchyma, smaller cortical cells and intercellular spaces in the cortex and vascular cylinder. Thus, this study highlights the significant phytotoxic effects of S. polyphylla stem and leaf extracts, reaching morphological and physiological traits of the target species. Further investigation is recommended to isolate the active compounds and evaluate the impact of this species on important crops under field conditions. https://doi.org/10.11606/D.41.2023.tde-09022024-152704info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USP2024-03-15T13:20:16Zoai:teses.usp.br:tde-09022024-152704Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-02-15T19:46:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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