Chemical defense in the red seaweed Plocamium brasiliense: spatial variability and differential action on herbivores / Defesa química na macroalga marinha vermelha Plocamium brasiliense: variabilidade espacial e diferentes ações sobre herbívoros

Species of Plocamium are known as prolific sources of halogenated secondary metabolites exhibiting few explored ecological roles. In this study the crude extracts from specimens of P. brasiliense collected in two distinct places, Enseada do Forno and Praia Rasa, Búzios, Estado do Rio de Janeiro, were evaluated as defense against the sea urchin Lytechinus variegatus and the crab Acanthonyx scutiformis. These specimens produce a similar amount of crude extract and also halogenated monoterpene compound-types, but individuals of P. brasiliense from Praia Rasa exhibit a major compound representing about 59% of the total chemicals. Natural concentrations of the crude extracts obtained from both specimens of P. brasiliense significantly inhibited the herbivory by the sea urchin L. variegatus, but had no significant effect on the feeding by A. scutiformis, a crab commonly associated to chemically defended host. Crude extract from P. brasiliense collected at Praia Rasa was more efficient as defense against L. variegatus than that crude extract from populations of this alga from Enseada do Forno, probably due to presence of a major secondary metabolite. These two studied population live under different environmental conditions, but they are only about 30 Km apart. However, it is impossible to affirm that environmental characteristics (abiotic or biotic) would be responsible for the difference of defensive potential found in the two populations of P. brasiliense studied here. Further genetic studies will be necessary to clarify this question and to explain why populations of a single species living in different but close locations can exhibit distinct chemicals.

Espécies de Plocamium são conhecidas como fontes prolíficas de metabólitos secundários halogenados com significados ecológicos pouco conhecidos. Neste trabalho extratos brutos de espécimes de P. brasiliense coletados em duas localidades distintas, Enseada do Forno e Praia Rasa, Búzios, Estado do Rio de Janeiro, foram avaliados como defesa química contra o ouriço Lytechinus variegatus e o caranguejo Acanthonyx scutiformis. Estes espécimes produzem teores similares de extrato bruto e tipos de substâncias monoterpenos halogenados, mas os indivíduos da Praia Rasa possui um componente majoritário representando 59% do total de metabólitos. Concentrações naturais dos extratos brutos destes espécimes inibiram significativamente o consumo por L. variegatus, mas não causaram qualquer efeito sobre A. scutiformis, um caranguejo comumente associado a P. brasiliense, um hospedeiro quimicamente defendido. O extrato bruto de P. brasiliense coletada na Praia Rasa foi mais eficiente como defesa frente a L. variegatus do que aquele obtido de população desta alga da Enseada do Forno, provavelmente pela presença de uma substância majoritária. Estas duas populações de P. brasiliense estudadas vivem sob diferentes condições ambientais, mas distantes somente cerca de 30 km. Entretanto, é impossível afirmar que características ambientais (abióticas ou bióticas) seriam responsáveis pelas diferenças de potencial defensivo encontrados nestas duas populações de P. brasiliense estudadas. Futuros estudos genéticos são necessários para esclarecer esta questão e para explicar porque populações de uma mesma espécie vivendo em regiões tão próximas, mas ambientalmente distintas, produzem substâncias distintas.

Antifouling activity of twelve demosponges from Brazil / Atividade anti-incrustante de doze demosponjas do Brasil

Benthic marine organisms are constantly exposed to fouling, which is harmful to most host species. Thus, the production of secondary metabolites containing antifouling properties is an important ecological advantage for sessile organisms and may also provide leading compounds for the development of antifouling paints. High antifouling potential of sponges has been demonstrated in the Indian and Pacific oceans and in the Caribbean and Mediterranean seas. Brazilian sponges remain understudied concerning antifouling activities. Only two scientific articles reported this activity in sponges of Brazil. The objective of this study was to test crude extracts of twelve species of sponges from Brazil against the attachment of the mussel Perna perna through laboratorial assays, and highlight promising species for future studies. The species Petromica citrina, Amphimedon viridis, Desmapsamma anchorata, Chondrosia sp., Polymastia janeirensis, Tedania ignis, Aplysina fulva, Mycale angulosa, Hymeniacidon heliophila, Dysidea etheria, Tethya rubra, and Tethya maza were frozen and freeze-dried before extraction with acetone or dichloromethane. The crude extract of four species significantly inhibited the attachment of byssus: Tethya rubra (p = 0.0009), Tethya maza (p = 0.0039), Petromica citrina (p = 0.0277), and Hymeniacidon heliophila (p = 0.00003). These species, specially, should be the target of future studies to detail the substances involved in the ability antifouling well as to define its amplitude of action.

Organismos bentônicos marinhos estão expostos constantemente à incrustação, que pode ser danosa para a maioria das espécies. Assim, a produção de metabólitos secundários com propriedades anti-incrustantes é uma vantagem ecológica importante para organismos sésseis e pode também orientar o estudo de substâncias para o desenvolvimento de tintas anti-incrustantes. O alto potencial anti-incrustante de esponjas tem sido demonstrado nos oceanos Índico e Pacífico, nos mares Mediterrâneo e Caribenho. Esponjas brasileiras permanecem pouco estudadas em relação à atividade anti-incrustante. Apenas dois artigos científicos registraram essa atividade em esponjas do Brasil. O objetivo desse estudo foi testar os extratos brutos de doze espécies de esponjas do Brasil contra a fixação do molusco Perna perna através de ensaios laboratoriais e também destacar espécies promissoras para estudos futuros. As espécies Petromica citrina, Amphimedon viridis, Desmapsamma anchorata, Chondrosia sp., Polymastia janeirensis, Tedania ignis, Aplysina fulva, Mycale angulosa, Hymeniacidon heliophila, Dysidea etheria, Tethya rubra e Tethya maza foram congeladas e liofilizadas logo após a coleta e posteriormente procedeu-se a extração com acetona ou diclorometano. O extrato bruto de quatro espécies inibiu significativamente a fixação de bissos: Tethya rubra (p = 0.0009), Tethya maza (p = 0.0039), Petromica citrina (p = 0.0277), e Hymeniacidon heliophila (p = 0.00003). Essas espécies, especialmente, devem ser priorizadas em estudos futuros para detalhamento das substâncias envolvidas na capacidade anti-incrustante, bem como para definir sua amplitude de ação.