Corpo Discente - Egressos
Lana Cynthia Silva Magalhães
| Título | Atividade alelopática e perfil fitoquímico da espécie invasora Artocarpus heterophyllus Lam | ||||||||||||||||||||||||
| Data da Defesa | 30/05/2022 | ||||||||||||||||||||||||
| Download | Em sigilo | ||||||||||||||||||||||||
Banca
| |||||||||||||||||||||||||
| Palavras-Chaves | jaqueiras; invasão biológica; alelopatia; metabólitos secundários. | ||||||||||||||||||||||||
| Resumo | A alelopatia pode explicar o porquê de algumas espécies exóticas se tornarem invasoras bem sucedidas. A produção e liberação de substâncias químicas que causam inibições na germinação e crescimento é uma das formas pela qual as plantas invasoras podem afetar espécies nativas. O objetivo deste estudo foi caracterizar o potencial alelopático de Artocarpus heterophyllus Lam. em condições naturais e controladas, além do perfil fitoquímico relacionado com esta atividade biológica. Para isso, um estudo de campo foi realizado no Parque Estadual Sumaúma, em Manaus (AM), com busca ativa e mapeamento das jaqueiras existentes. Em duas áreas identificadas como de invasão biológica foram instaladas parcelas para o levantamento das espécies nativas e estimativa dos parâmetros fitossociológicos. Com as parcelas delimitadas, um bioensaio de alelopatia, utilizando a Lactuca sativa (alface) como espécie teste, foi realizado em sub-parcelas com e sem carvão ativado para diferentes densidades de sementes testes. Também foi realizado um experimento de germinação em condições de viveiro, utilizando sementeiras com vermiculita, solo de área não invadida e solo da área invadida por jaqueiras, em combinação com lixiviados sob três espécies testes: L. sativa, Bellucia grossularioides e Piper hispidum. Em bioensaios laboratóriais, os extratos de folhas e raízes de jaqueiras foram preparados e testados avaliando a germinação e crescimento inicial de L. sativa. Extratos de solo da área não invadida e invadida foram avaliados da mesma forma. O perfil fitoquímico dos extratos foi avaliado através de cromatografia em camada delgada comparativa para inferir as classes químicas presentes, seguido de fracionamentos. No Parque Estadual Sumaúma, as populações de jaqueiras apresentaram distribuição agrupada, com poucos indivíduos nativos próximos. Esse padrão de campo já sugere algum tipo de inibição química. A jaqueira apresentou os maiores índices de valor de importância, destacando-se na comunidade. Nos experimentos de alelopatia em campo, o maior número de sementes germinadas foi encontrado nas subparcelas sem carvão ativado na área invadida. Em casa de vegetação, as duas espécies nativas foram mais afetadas pelos solos da área invadida e não invadida. Nas condições de laboratório, observou-se redução de até 92% na germinação das sementes submetidas ao tratamento com extrato metanólico das folhas, comparado ao tratamento controle. O mesmo extrato também causou reduções na velocidade de germinação das sementes. O extrato hexânico da raiz também causou reduções de até 64% na velocidade de germinação. Nos bioensaios com extrato de solo, o solo da área invadida causou maiores inibições sobre L. sativa. O extrato metanólico das folhas apresentou indícios de substâncias aromáticas, terpenos e flavonoides. O extrato hexânico de raiz também apresentou evidências de terpenos, e o fracionamento resultou no isolamento da mistura β-sitosterol e estigmasterol, e dos triterpenos cicloartenona, 3-lupenona e taraxastenona. Ao relacionar os experimentos de alelopatia em diferentes condições é possível comprovar o potencial alelopático da jaqueira. Por fim, a invasão biológica de jaqueiras no Parque Estadual Sumaúma pode servir de modelo para o impacto da espécie nos ecossistemas amazônicos e indica a necessidade de manejo voltado para o controle da espécie em áreas protegidas. | ||||||||||||||||||||||||
| Abstract | Allelopathy may explain why some alien species become successful invasives. The production and release of chemicals that cause inhibition of germination and growth is one of the ways in which invasive plants can affect native species. The aim of this study was to characterize the allelopathic potential of Artocarpus heterophyllus Lam. under natural and controlled conditions, and the phytochemical profile related to this biological activity. For this, a field study was carried out in the Sumauma State Park, in Manaus (AM), with an active search and mapping of the existing jackfruit trees. In two areas identified as biologically invasive, plots were installed to survey native species and estimate phytosociological parameters. With the plots delimited, an allelopathy bioassay, using Lactuca sativa (lettuce) as a test species, was carried out in subplots with and without activated charcoal for different densities of test seeds. A germination experiment was also carried out under nursery conditions, using sowing with vermiculite, soil from non-invaded area and soil from area invaded by jackfruit trees, in combination with leachate under three test species: L. sativa, Bellucia grossularioides and Piper hispidum. In laboratory bioassays, extracts from jackfruit leaves and roots were prepared and tested evaluating the germination and initial growth of L. sativa. Soil extracts from the uninvaded and invaded areas were evaluated in the same way. The phytochemical profile of the extracts was evaluated by comparative thin layer chromatography to infer the chemical classes present, followed by fractionations. In Sumauma State Park, jackfruit populations showed a clustered distribution, with few native individuals nearby. This field pattern already suggests some kind of chemical inhibition. The jackfruit tree presented the highest importance value indices, standing out in the community. In field allelopathy experiments, the highest number of germinated seeds was found in subplots without activated charcoal in the invaded area. In the greenhouse, the two native species were more affected by the soils of the invaded and non-invaded areas. Under laboratory conditions, a reduction of up to 92% was observed in the germination of seeds submitted to treatment with methanolic extract of leaves, compared to the control treatment. The same extract also caused reductions in seed germination speed. The hexane root extract also caused up to 64% reductions in germination speed. In bioassays with soil extract, soil from the invaded area caused greater inhibitions on L. sativa. The methanolic extract of the leaves showed evidence of aromatic substances, terpenes and flavonoids. The hexane root extract also showed evidence of terpenes, and fractionation resulted in the isolation of the β-sitosterol and stigmasterol mixture, and triterpenes mixture cycloartenone, 3-lupenone e taraxastenone. By relating the allelopathy experiments under different conditions, it is possible to prove the jackfruit allelopathic potential. Finally, the biological invasion of jackfruit trees in the Sumauma Park can serve as a model for the impact of the species on Amazonian ecosystems and indicates the need for management aimed at controlling the species in protected areas. | ||||||||||||||||||||||||
Parceiros
