Antioxidant and genotoxic properties of Maytenus dasyclada: a comparative study in relation to Maytenus reference species / Propriedades antioxidantes e genotóxicas de Maytenus dasyclada: um estudo comparativo em relação às espécies de referência de Maytenus

In these work the in vitro antioxidant activity and the in vivo genotoxicity of M. dasyclada was compared to the reference species M. aquifolium and M. ilicifolia. M. dasyclada showed in vitro antioxidant activity comparable to M. aquifolium but lower than M. ilicifolia, being that a inverse Pearson correlation between DPPH IC50 values and total phenolic content was detected (–0.932). The carbonyl content of M. dasyclada and M. aquifolium extracts promoted a similar increase in protein oxidation in vivo, while M. ilicifolia no altered the carbonyl levels. The comet assay demonstrated that the three analyzed species promoted a low and similar level of genotoxicity; which is compatible with DNA damage induced by other medicinal plants and is partially recovered by a co-treatment with vitamin C. The data showed M. dasyclada as antioxidant activity in vitro, and that its genotoxic and pro-oxidant effects in vivo are comparable to the Maytenus reference species.

No presente trabalho a atividade antioxidante in vitro e a genotoxicidade in vivo de M. dasyclada foi comparada com as espécies de referência M.aquifolium e M. ilicifolia. M. dasyclada mostrou atividade antioxidante in vitro comparável a de M. aquifolium mas inferior a M. ilicifolia, sendo que foi detectada uma correlação de Pearson inversa entre os valores de IC50 por DPPH e o conteúdo fenólico total (–0,932). Em relação ao teor de carbonila, os extratos de M. dasyclada e M. aquifolium promoveram um aumento semelhante na oxidação das proteínas in vivo, ao passo que Maytenus ilicifolia não alterou os níveis de carbonila. O ensaio do cometa demonstrou que as três espécies analisadas promoveram um nível baixo e semelhante de genotoxicidade, o que é compatível com os danos no DNA induzidos por outras plantas medicinais e é parcialmente recuperada por um co-tratamento com a vitamina C. Os dados mostraram M. dasyclada com atividade antioxidante in vitro, e que os seus efeitos genotóxicos e pró-oxidantes in vivo são comparáveis às espécies de referência de Maytenus.

Insecticidal and repellent activity of the essential oil of Cinnamomum camphora var. linaloolifera Y. Fujita (Ho-Sho) and Cinnamomum camphora (L. ) J Presl. var. hosyo (Hon-Sho) on Sitophilus zeamaisMots. (Coleoptera, Curculionedae) / Atividade inseticida e repelente do óleo essencial de Cinnamomum camphora var. linalooliferaY. Fujita (Ho-Sho) e Cinnamomum camphora (L. ) J Presl. var. hosyo (Hon-Sho) sobre Sitophilus zeamais Mots. (Coleoptera, Curculionedae).

ABSTRACT: The aim of this work was to evaluate the insecticidal and repellency activity of the essential oil of Cinnamomum camphora var. linaloolifera Y. Fujita (Ho-Sho) and Cinnamomum camphora (L.) J Presl.var. hosyo (Hon-Sho), against the Sitophilus zeamais in maize grains. The essential oils were obtained by hydrodistillation and analyzed by GC-MS.The insecticidal activity was determined by the toxicity of different concentrations of essential oils during 24 hours of contact with the insects, in the absence of feed substrate. The Bioassays of repellency were conducted with lethal doses (LD50,LD25,and LD12.5) obtained from insecticidal bioassay. In order to compare the treatments the preference index (PI) was employed. The analysis of the essential oils of Cinnamomum camphora leaves indicated 68% of camphor and 9% of linalool for the variation Hon-Sho and 95% of linalool to the variation Ho-Sho. The variation Ho-Sho presented greatest insecticidal activity than the variation Hon-Sho against the Sitophilus zeamais, with LD50 of 0.35 µL/cm2, whereas in the variation Hon-Sho the ratewas 0.48 µL/cm2. However, considering only the concentrations of linalool and camphor of Ho-Sho and Hon-Sho, the lethal doses' evaluation of these compounds were similar. The values of the preference index ranged from -0.3 to -0.8 for thevariation Ho-Sho and -0.2 to -0.7 for the variation Hon-Sho. The essential oils evaluated in this work showed repellent activity against Sitophiluszeamais in vitro and in trials performed in mini-silos

RESUMO: Atividade inseticida e repelente do óleo essencial de Cinnamomum camphora var. linaloolifera Y. Fujita (Ho-Sho) e Cinnamomum camphora (L.) J Presl. var. hosyo (Hon-Sho) sobre Sitophilus zeamais Mots. (Coleoptera, Curculionedae). O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade inseticida e de repelência dos óleos essenciais de Cinnamomum camphora var. linaloolifera Y. Fujita (Ho-Sho) e Cinnamomum camphora (L.) J Presl. var. hosyo (Hon-Sho) contra Sitophilus zeamais em grãos de milho. Os óleos essenciais foram obtidos por hidrodestilação e analisados por CG-EM. A atividade inseticida foi determinada pela toxicidade de diferentes concentrações dos óleos essenciais durante 24 horas de contato com os insetos, na ausência de substrato alimentar. Os bioensaios de repelência foram realizados com as doses letais (DL50, DL25, e DL12,5) obtidas do bioensaio inseticida. Para comparar os tratamentos foi utilizado o índice de preferência (PI). A análise de óleos essenciais de folhas de Cinnamomum camphora indicou a presença de 68% de cânfora e 9% de linalol na var. Hon-Sho e de 95% de linalol na var. Ho-Sho. A var. Ho-Sho apresentou maior toxicidade que var. Hon-Sho contra Sitophilus zeamais, com DL50 de 0,35 µL/cm2,enquanto que na var. Hon-Sho foi de 0,48 µL/cm2. No entanto, considerando apenas as concentrações de linalol e cânfora de Ho-Sho e Hon-Sho, a avaliação das doses letais destes compostos foram semelhantes. Os valores do índice de preferência variaram de -0,3 a -0,8 para a var. Ho-Sho e -0,2 para -0,7 para a var. Hon-Sho. Os óleos essenciais avaliados neste trabalho apresentaram atividade repelente contra Sitophilus zeamais in vitro e em experimentos realizados em mini-silos

Essential oil of Cinnamodendron dinisii Schwanke for the control of Sitophilus zeamais Motschulsky (Coleoptera: Curculionidae) / Óleo essencial de Cinnamodendron dinisii Schwanke para controle de Sitophilus zeamais Motschulsky (Coleoptera: Curculionidae)

ABSTRACT The use of natural compounds is a less aggressive alternative for the control of insects in stored grains, in relation to synthetic chemical agents. Plants with insecticidal properties can be used as a source of these compounds to the direct application in pest control. In this work, the essential oil of Cinnamodendron dinisii was chemically characterized and tested regarding its insecticidal and repellent effect on the control of Sitophilus zeamais in stored grains. The essential oil was obtained by hydrodistillation and analyzed by gas chromatography–mass spectrometry (GC-MS). The insecticidal potential was evaluated through the maintenance of the insects during 24 hours in contact with several doses of the oil, in the absence of feed substrate. The Bioassays of repellency were conducted with lethal doses (LD5, LD25, LD50 and LD95) obtained from insecticidal bioassay. In order to compare the treatments, the preference index (PI) was used. The essential oil of C. dinisii had insecticidal activity against S. zeamais, causing a linear and crescent mortality with LD of 0.04, 0.17, 0.34 and 0.63 µL/cm2, respectively. The repellency ranged from 55.4% to 85.2%, using the LD values previously mentioned. The DL5 was neutral regarding repellence (PI index -0,09), but from DL25 on, the PI index was between -0.1 and -1.0, indicating repellence activity.

RESUMO O uso de compostos naturais é uma alternativa menos agressiva para o controle de insetos em grãos armazenados em relação aos agentes químicos sintéticos. Plantas com propriedades inseticidas podem ser usadas como fonte destes compostos para a aplicação direta no controle de pragas. No presente trabalho, o óleo essencial de Cinnamodendron dinisii foi caracterizado quimicamente e testado em relação ao seu efeito repelente inseticida no controle de Sitophilus zeamais em grãos armazenados. O óleo essencial foi obtido por hidrodestilação e analisado por cromatografia gasosa-espectrometria de massa (GC-MS). O potencial inseticida foi avaliado pela manutenção dos insetos durante 24 horas em contato com várias doses de óleo, na ausência de substrato alimentar. Os bioensaios de repelência foram realizados com as doses letais (DL5, DL25, DL50 e DL95) obtidas do bioensaio inseticida. Para comparar os tratamentos foi utilizado o índice de preferência (PI). O óleo essencial de C. dinisii apresentou atividade inseticida sobre S. zeamais, causando mortalidade linear e crescente com DL de 0,04, 0,17, 0,34 e 0,63 µL/cm2, respectivamente. A repelência variou entre 55,4% até 85,2%, utilizando os valores de DL acima mencionados. A DL5mostrou-se neutra em relação à repelência (índice PI -0,09), mas a partir de DL25 o índice PI foi entre -0,1 e -1,0, indicando atividade de repelência.

Comparison between Oligoryzomys nigripes and O. flavescens by RAPD and genetic diversity in O. nigripes (Rodentia, Cricetidae) / Comparação entre Oligoryzomys nigripes e O. flavescens e diversidade genética em O. nigripes (Rodentia, Cricetidae) por RAPD

The genus of Oligoryzomys includes species of small size, morphologically similar, which may impede taxonomic identification, mainly between O. flavescens (Waterhouse, 1837) and O. nigripes (Olfers, 1818). The main objective of this work was to investigate whether the RAPD markers are capable of genetically differentiating the specimens O. nigripes and O. flavescens, coming from Rio Grande do Sul (RS) and Santa Catarina (SC) states, and also to estimate the genetic variability among populations of O. nigripes, with the Uruguay River as a geographical barrier. For this purpose, samples were collected in fragments of forests situated in the North of RS, at FLONA (Floresta Nacional de Passo Fundo) and in fragments from SC, close to the Uruguay River. The karyotyping of two samples for each species was carried out and compared using the RAPD technique together with non- karyotyped individuals. Samples of O. nigripes presented 2n = 62; NA = 82, with submetacentric arms on the largest chromosomes, while samples of O. flavescens showed 2n = 64; NA = 66, with the largest chromosomes presenting acrocentric morphology, making such a result the main difference between the species. The analysis was able to detect two distinct groups, being the first one with karyotyped O. flavescens and the second with karyotyped O. nigripes. Identification afforded 211 loci, among them 181 (85.78%) polymorphic. The Jaccard similarity coefficient was in the range of 0.45 to 0.87. The UPGMA and Main Coordinate Analysis techniques demonstrated the existence of heterogeneous genetics among populations, but did not separate them completely in terms of geographical standards, and they are not influenced by the Uruguay River, which did not act as an efficient barrier.

O gênero Oligoryzomys inclui espécies de tamanho pequeno, morfologicamente semelhantes, com difícil identificação taxonômica, principalmente entre O. flavescens e O. nigripes. O objetivo principal deste trabalho foi investigar se os marcadores RAPD são capazes de diferenciar geneticamente as amostras de O. nigripes e O. flavescens, oriundas do Rio Grande do Sul (RS) e Santa Catarina (SC) e também para estimar o variabilidade genética entre populações de O. nigripes, tendo o rio Uruguai como uma barreira geográfica. Para este fim, as amostras foram coletadas em fragmentos florestais situados no Norte do RS, na FLONA (Floresta Nacional de Passo Fundo) e em fragmentos florestais de SC, próximos ao Rio Uruguai. O cariótipo de duas amostras de cada espécie foi realizado e comparado com a técnica RAPD em conjunto com indivíduos não cariotipados. As amostras de O. nigripes apresentaram 2n = 62, NA = 82, com braços submetacêntricos nos cromossomos maiores, enquanto que as amostras de O. flavescens mostraram 2n = 64, NA = 66, com os maiores cromossomos apresentando morfologia acrocêntrica, tornando tal resultado a principal diferença entre as espécies. As análises por RAPD foram capazes de detectar dois grupos distintos, sendo o primeiro com O.flavescens cariotipados e o segundo com O. nigripes cariotipados. Foram avaliados 211 loci, e entre eles 181 (85,78%) foram polimórficos. O coeficiente de similaridade de Jaccard variou de 0,45 a 0,87. A análise por UPGMA e análise de coordenadas principais demonstraram a existência de heterogeneidade genética entre as populações, mas não foi possível separá-las completamente em termos de padrões geográficos, e estas não são influenciadas pelo rio Uruguai, o qual não agiu como uma barreira eficiente.

Effect of different liming levels on the biomass production and essential oil extraction yield of Cunila galioides Benth / Efeito de diferentes níveis de calagem na produção de biomassa e no rendimento de extração de óleo essencial de Cunila galioides Benth

Poejo is an aromatic and medicinal plant native to highland areas of south Brazil, in acid soils with high Al3+ concentration. The main objective of the present work was to evaluate the effect of liming on the extraction yield of essential oil of three chemotypes of poejo (Cunila galioides Benth). For this purpose, the experiments were performed in a greenhouse, using 8-litre pots. The treatments were four dosages of limestone (0, 3.15, 12.5, and 25 g.L-1) and a completely random experimental design was used, with four replications and three chemotypes, set up in a 3 × 4 factorial arrangement. The parameters evaluated were dry weight of aerial parts, essential oil content and chemical composition of essential oil. Results showed that liming affects the biomass production, essential oil yield and chemical composition, with cross interaction verified between chemotype and limestone dosage. For the higher dosage lower biomass production, lower yield of essential oil as well as the lowest content of citral (citral chemotype) and limonene (menthene chemotype) was observed. In the ocimene chemotype, no liming influence was observed on the essential oil yield and on the content of major compounds. The dosage of 3.15 g.L-1 can be considered the best limestone dosage for the production of poejo for the experimental conditions evaluated.

O poejo é uma espécie aromática e medicinal, autóctone do sul do Brasil, encontrada em regiões de campos nativos de altitude, onde os solos se caracterizam por apresentar elevada acidez e altas concentrações de Al3+. O presente trabalho objetivou avaliar o efeito da calagem na produção de biomassa e de óleo essencial de três quimiotipos (QT) de poejo (Cunila galioides Benth.). O experimento foi conduzido em casa de vegetação utilizando-se recipientes com capacidade de oito litros. Os tratamentos consistiram de quatro dosagens de calcário dolomítico (0; 3,15; 12,5; 25 g.L-1 de substrato) e o delineamento experimental foi completamente casualisado, utilizando-se três quimiotipos de poejo (citral, menteno e ocimeno), quatro tratamentos e quatro repetições, em esquema fatorial 3 × 4. Foram avaliados o peso de matéria seca da parte aérea das plantas, o teor de óleo essencial e a composição química dos componentes majoritários presentes no óleo. Os resultados mostraram efeito da calagem na produção de biomassa, no teor e na composição química do óleo, ocorrendo efeito de interação entre quimiotipo e dosagem de calcário. Na maior dosagem, observou-se a menor produção de biomassa média, o teor de óleo essencial foi significativamente menor, assim como os componentes citral (QT-citral) e limoneno (QT-menteno). Para o quimiotipo ocimeno, as dosagens de calcário não influenciaram o teor e os componentes majoritários do óleo essencial, mas prejudicaram a produção de biomassa em doses elevadas. A calagem com 3,15 g.L-1 de substrato, elevando o pH para 5,0, pode ser considerada a melhor dosagem de calcário e a mais adequada faixa de pH para a produção de poejo, nas condições experimentais avaliadas.

Intra and inter populational genetic variability in Maytenus ilicifolia Mart. ex Reiss. 1861, through RAPD markers

Maytenus ilicifolia is a medicinal plant largely used in the South Brazilian folk medicine. The aim of this study was to quantify the intra and inter populational genetic variability in three populations of M. ilicifolia, focusing on the genetic conservation of this species, which has been threatened by anthropic action. RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) markers were used to analyze 30 plants of each of the three populations collected in the Alto Uruguai Gaúcho region. Fourteen selected primers generated a total of 158 bands, 71.5% of which were polymorphic. The comparison of Jaccard’s distances showed that the intra populational variation was higher than the inter populational variability, and cluster analysis allowed the separation of the three populations. Just 7.6% of the bands were specific of at least two populations. Data indicate that the analyzed M. ilicifolia populations represent a single genetic pool, and therefore any of the population thoroughly can represent the overall genetic variability of the species in the sampled region.

Maytenus ilicifolia é uma planta medicinal bastante utilizada na medicina popular da região sul do Brasil. O objetivo deste estudo foi quantificar a variabilidade genética intra e interpopulacional em três populações de M. ilicifolia visando a conservação genética desta espécie, que se encontra ameaçada pela ação antrópica. Marcadores RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) foram utilizados para analisar 30 plantas de cada uma das três populações coletadas na região do Alto Uruguai Gaúcho. Foram selecionados 14 primers, que geraram 158 bandas, das quais 71,5% foram polimórficas. A comparação das distâncias de Jaccard mostraram que a variabilidade intra populacional foi maior que a interpopulacional, e a análise de agrupamentos permitiu a separação das três populações. Somente 7.6% das bandas foram específicas de pelo menos duas populações. Os resultados indicam que as populações de M. ilicifolia analisadas representam um único conjunto gênico, de tal forma que qualquer uma das populações pode representar a variabilidade genética geral da espécie na região.