ABSTRACT
Rubus adenotrichos is an Andean blackberry plant bearing glandular trichomes which secrete an adhesive exudate. The resin bug Heniartes stali is frequently found on this plant and collects this exudate using the forelegs to enhance its preying capacity. Here, we describe the morphology of the plant's glandular trichomes with the aid of light and scanning electron microscopy, as well as the chemical components of the exudate by histochemical and gas chromatography-mass spectrometry analysis. We have also combined behavioral observations with the analysis of the insect leg morphology to identify possible morpho-functional adaptations evolved by H. stali for collecting the sticky secretions. Glandular trichomes exhibited a multicellular long stalk and a calyx-shaped head with radially aligned cells. The composition of the resinous fluid was mainly terpenes and phenolics, which may contribute to its sticky properties. Brush-like structures on the tibia of forelegs in H. stali suggests an adaptive trait for collecting the trichomes exudate. A profusely hair-covered area on metatibiae operated as a resin storage structure. Abundant pore-like openings were observed in the cuticle of this area through which substances could be conceivably secreted to prevent resin hardening. These findings combine morphological and chemical features of a fascinating insect-plant interaction in the Neotropics.
Rubus adenotrichos es una planta de mora andina que contiene tricomas glandulares los cuales secretan un exudado pegajoso. El chinche de las resinas Heniartes stali se encuentra con frecuencia en esta planta recogiendo el exudado con sus patas delanteras para mejorar su capacidad en la captura de las presas. En este trabajo empleamos microscopía de luz y microscopía electrónica de barrido para describir la morfología de los tricomas. Los constituyentes químicos del exudado fueron estudiados mediante técnicas histoquímicas, de cromatografía de gases y espectrometría de masas. También combinamos observaciones del comportamiento del insecto en la recolección y almacenamiento del exudado con el análisis de la morfología de sus patas, empleando microscopía de luz y microscopía electrónica de barrido para identificar las posibles adaptaciones morfo-funcionales desarrolladas para la manipulación de estas secreciones adhesivas. Los tricomas glandulares exhibieron un tallo largo multicelular y una cabeza glandular en forma de cáliz con células alineadas radialmente. El fluido resinoso estaba compuesto principalmente por terpenos y compuestos fenólicos, los cuales parecen contribuir con sus propiedades adhesivas. La presencia de estructuras tipo pincel en las puntas de las tibias de las patas delanteras sugieren un carácter adaptativo para recoger el exudado de los tricomas. También describimos un área en las patas traseras profusamente cubierta de pelos, que funcionaban como estructuras de almacenamiento de la resina. En la cutícula de éstas observamos abundantes aberturas similares a poros y sugerimos que a través de ellos se secretan sustancias que impiden el endurecimiento de la resina almacenada. Estos hallazgos aportan información sobre características morfológicas y químicas de un novedoso modelo de interacción insecto-planta en el neotrópico.
ABSTRACT
A comparative analysis between the hydromethanolic extracts of Achyrocline alata (Kunth) DC. and A. satureioides (Lam.) DC., Asteraceae, was performed by the use of HPLC-DAD-MS. Both plants were used without distinction and under the same indications in folk medicine in Mato Grosso do Sul, Brasil. While Achyrocline alata ("jatei-ka-ha") is used in folk medicine of the Brazilian state of Mato Grosso do Sul, A. satureioides is predominantly used in other states. Samples of both plants collected in different periods, 1996 and 2002, showed a very similar chemical profile. The results indicate that A alata could be used in phytotherapeutic preparations as substitue for A. satureioides, since they have similar chemical compositions of the polar extract.
Análises comparativas entre os extratos hidrometanólico de Achyrocline alata (Kunth) DC. e A. satureioides (Lam.) DC., Asteraceae,foram desenvolvidas utilizando HPLC-DAD-MS. Ambas as plantas são utilizadas indistintamente para as mesmas indicações na medicina popular de Mato Grosso do Sul, Brasil, enquanto a A. alata ("jatei-ka-há) é predominante neste estado, a A. satureioides ("marcela") é predominante nos demais estados da Federação. Amostras das duas espécies coletadas em épocas diferentes, 1996 e 2002, apresentaram o mesmo perfil cromatográfico. O presente resultado pode justificar que A. alata possa ser utilizada como sucedânea de A. satureioides, pois apresentam similar composição de metabólitos secundários polares.
ABSTRACT
La cinética de la reacción entre los iones cianuro y picrato se estudió por espectro-fotometría UV-Vis. Se observó una reacción de orden uno para ambos reactivos, así como un desplazamiento batocrómico de la señal de máxima absorbancia, incrementando la concentración de cualquiera de los reactivos, asociada a la formación de complejos de diferente estequiometría y resultando en los consiguientes cambios en los parámetros espectrométricos. Estos resultados sustentan una interacción de tipo π para el complejo resultante, resultado que se pudo generalizar utilizando otras moléculas donadoras que muestran las posibles interferencias de algunos compuestos químicos en las determinaciones cualitativas y cuantitativas de la frecuencia cianogénica y la determinación cuantitativa de glucósidos cianogénicos en plantas.
The kinetics of the cianide-picrate reaction was studied on the basis of UV-Vis spectrophotometry. A first order reaction was found for each reagent. It was also observed a batocromic displacement of the maximum absorbance wavelength, by increasing the concentration of any of the reagents, this result is associated to the formation of different stoichiometry complexes and the subsequent spectrometric parameters change. These results support the existence of an interaction of the π kind for the resulting complex, and a parallel result was obtained by using other π electron donor molecules. This displays the evidence of plausible interferences of some chemicals in qualitative and quantitative analytical applications of this reaction, specially of those used in the cianogenic frequence and quantitaive cianogenic glycosides determination in plants.
A cinética da reação entre o íon cianeto e o picrato de sódio foi acompanhada por espectrofotometria no UV/Vis. Foi observada uma reação de primeira ordem para ambos reagentes, bem como um deslocamento batocrômico no Dmax, aumentando-se a concentração de qualquer um dos reagentes, associa-se a ela, a formação de complexos de diferentes estequiometrias e, consequentemente, mudanças nos parâmetros espectrométricos. Estes resultados sustentam a possibilidade de uma interação do tipo π para o complexo resultante e que pode ser aplicada, de forma generalizada, para outras moléculas doadoras, evidenciando possíveis interferências de alguns compostos químicos com as determinações qualitativa e quantitativa de derivados cianogênicos, bem como a determinação quantitativa de derivados glicosilados cianogênicos em plantas.