Phytochemical composition and biological activities of extracts from ten species of the family Melastomataceae Juss / Composição fitoquímica e atividades biológicas de extratos de dez espécies da família Melastomataceae Juss

Plants possess a renewable source of metabolites with enormous chemical structural diversity, which may have potential therapeutic relevance. Furthermore, this chemical diversity favors the possibility of finding new and different chemical constituents with antimicrobial, antioxidant and anti-tumor activities. This work analyzed preliminary phytochemical profiles and evaluated the antimicrobial, antioxidant and cytotoxic activities of hexane extracts of leaves of ten species of the family Melastomataceae. Phytochemical screening was performed using staining methods while total phenols and flavonoids were quantified by spectrophotometry. Antimicrobial activity was evaluated using the disk diffusion method. Antioxidant activity was determined by the 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazil (DPPH) method. Toxicity was recorded using the lethality test with Artemia salina Leach (1819). Cytotoxic activity of the extracts was assessed in vitro with acute monocytic leukemia cells (THP-1). Phytochemical analysis detected the presence of tannins, terpenes, steroids, polyphenols and flavonoids and the absence of alkaloids. Clidemia capitellata (Bonpl.) D. Don had the greatest amount of polyphenols (205.95 mg/g ± 4.14) while Clidemia hirta (L.) D. Don had the highest content of total flavonoids (143.99 mg/g ± 4.18). The hexane extracts did not show antimicrobial activity nor toxicity against Artemia salina. The extract of Tibouchina francavillana Cogn. was the most active in sequestering the DPPH radical. The extracts showed cytotoxicity in THP-1 cells with the appearance of apoptotic bodies and cell death. The extracts of Miconia amoena, Clidemia sericea and Clidemia capitellata are non-toxic against Artemia salina and induce the formation of apoptotic bodies and cell death of the THP-1 lineage.

Os vegetais apresentam uma fonte renovável de metabólitos com enorme diversidade química estrutural, os quais podem apresentar potencial relevante na terapêutica, aumentando as possibilidades de encontrar novos e diferentes constituintes químicos com atividades antimicrobiana, antioxidante e antitumoral. Este trabalho analisou o perfil fitoquímico preliminar e as atividades antimicrobiana, antioxidante, citotóxica dos extratos em hexano das folhas de dez espécies da família Melastomataceae. A triagem fitoquímica foi executada utilizando métodos de coloração e quantificação de fenóis e flavonoides totais por espectrofotometria. A atividade antimicrobiana foi realizada pelo método de difusão em disco. A atividade antioxidante foi determinada pelo método 2,2-difenil1-picrilhidrazila (DPPH). A toxicidade foi registrada utilizando o ensaio de letalidade com Artemia salina Leach (1819). A atividade citotóxica dos extratos foi realizada in vitro com células leucêmicas monocítica aguda (THP-1). A análise fitoquímica detectou a presença de taninos, terpenos, esteroides, polifenóis, flavonoides e ausência de alcaloides. A maior quantificação de polifenóis foi da Clidemia capitellata (Bonpl.) D. Don (205,95 mg/g ± 4,14) e o extrato de Clidemia hirta (L.) D. Don apresentou maior teor de flavonoides totais (143,99 mg/g ± 4,18). Os extratos hexânicos não demostraram atividade antimicrobiana e nem toxicidade frente à Artemia salina. O extrato de Tibouchina francavillana Cogn. foi o mais ativo no sequestro do radical DPPH. Os extratos apresentaram citotoxicidade em células THP-1, com visualização de corpos apoptóticos e morte celular. Os extratos de Miconia amoena, Clidemia sericea e Clidemia capitellata são atóxicos contra Artemia salina e induzem a formação de corpos apoptóticos e morte celular da linhagem THP-1.

Phytochemical composition and biological activities of extracts from ten species of the family Melastomataceae Juss

Abstract Plants possess a renewable source of metabolites with enormous chemical structural diversity, which may have potential therapeutic relevance. Furthermore, this chemical diversity favors the possibility of finding new and different chemical constituents with antimicrobial, antioxidant and anti-tumor activities. This work analyzed preliminary phytochemical profiles and evaluated the antimicrobial, antioxidant and cytotoxic activities of hexane extracts of leaves of ten species of the family Melastomataceae. Phytochemical screening was performed using staining methods while total phenols and flavonoids were quantified by spectrophotometry. Antimicrobial activity was evaluated using the disk diffusion method. Antioxidant activity was determined by the 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazil (DPPH) method. Toxicity was recorded using the lethality test with Artemia salina Leach (1819). Cytotoxic activity of the extracts was assessed in vitro with acute monocytic leukemia cells (THP-1). Phytochemical analysis detected the presence of tannins, terpenes, steroids, polyphenols and flavonoids and the absence of alkaloids. Clidemia capitellata (Bonpl.) D. Don had the greatest amount of polyphenols (205.95 mg/g ± 4.14) while Clidemia hirta (L.) D. Don had the highest content of total flavonoids (143.99 mg/g ± 4.18). The hexane extracts did not show antimicrobial activity nor toxicity against Artemia salina. The extract of Tibouchina francavillana Cogn. was the most active in sequestering the DPPH radical. The extracts showed cytotoxicity in THP-1 cells with the appearance of apoptotic bodies and cell death. The extracts of Miconia amoena, Clidemia sericea and Clidemia capitellata are non-toxic against Artemia salina and induce the formation of apoptotic bodies and cell death of the THP-1 lineage.

Resumo Os vegetais apresentam uma fonte renovável de metabólitos com enorme diversidade química estrutural, os quais podem apresentar potencial relevante na terapêutica, aumentando as possibilidades de encontrar novos e diferentes constituintes químicos com atividades antimicrobiana, antioxidante e antitumoral. Este trabalho analisou o perfil fitoquímico preliminar e as atividades antimicrobiana, antioxidante, citotóxica dos extratos em hexano das folhas de dez espécies da família Melastomataceae. A triagem fitoquímica foi executada utilizando métodos de coloração e quantificação de fenóis e flavonoides totais por espectrofotometria. A atividade antimicrobiana foi realizada pelo método de difusão em disco. A atividade antioxidante foi determinada pelo método 2,2-difenil-1-picrilhidrazila (DPPH). A toxicidade foi registrada utilizando o ensaio de letalidade com Artemia salina Leach (1819). A atividade citotóxica dos extratos foi realizada in vitro com células leucêmicas monocítica aguda (THP-1). A análise fitoquímica detectou a presença de taninos, terpenos, esteroides, polifenóis, flavonoides e ausência de alcaloides. A maior quantificação de polifenóis foi da Clidemia capitellata (Bonpl.) D. Don (205,95 mg/g ± 4,14) e o extrato de Clidemia hirta (L.) D. Don apresentou maior teor de flavonoides totais (143,99 mg/g ± 4,18). Os extratos hexânicos não demostraram atividade antimicrobiana e nem toxicidade frente à Artemia salina. O extrato de Tibouchina francavillana Cogn. foi o mais ativo no sequestro do radical DPPH. Os extratos apresentaram citotoxicidade em células THP-1, com visualização de corpos apoptóticos e morte celular. Os extratos de Miconia amoena, Clidemia sericea e Clidemia capitellata são atóxicos contra Artemia salina e induzem a formação de corpos apoptóticos e morte celular da linhagem THP-1.

Phytochemical composition and biological activities of extracts from ten species of the family Melastomataceae Juss / Composição fitoquímica e atividades biológicas de extratos de dez espécies da família Melastomataceae Juss

Plants possess a renewable source of metabolites with enormous chemical structural diversity, which may have potential therapeutic relevance. Furthermore, this chemical diversity favors the possibility of finding new and different chemical constituents with antimicrobial, antioxidant and anti-tumor activities. This work analyzed preliminary phytochemical profiles and evaluated the antimicrobial, antioxidant and cytotoxic activities of hexane extracts of leaves of ten species of the family Melastomataceae. Phytochemical screening was performed using staining methods while total phenols and flavonoids were quantified by spectrophotometry. Antimicrobial activity was evaluated using the disk diffusion method. Antioxidant activity was determined by the 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazil (DPPH) method. Toxicity was recorded using the lethality test with Artemia salina Leach (1819). Cytotoxic activity of the extracts was assessed in vitro with acute monocytic leukemia cells (THP-1). Phytochemical analysis detected the presence of tannins, terpenes, steroids, polyphenols and flavonoids and the absence of alkaloids. Clidemia capitellata (Bonpl.) D. Don had the greatest amount of polyphenols (205.95 mg/g ± 4.14) while Clidemia hirta (L.) D. Don had the highest content of total flavonoids (143.99 mg/g ± 4.18). The hexane extracts did not show antimicrobial activity nor toxicity against Artemia salina. The extract of Tibouchina francavillana Cogn. was the most active in sequestering the DPPH radical. The extracts showed cytotoxicity in THP-1 cells with the appearance of apoptotic bodies and cell death. The extracts of Miconia amoena, Clidemia sericea and Clidemia capitellata are non-toxic against Artemia salina and induce the formation of apoptotic bodies and cell death of the THP-1 lineage.

Os vegetais apresentam uma fonte renovável de metabólitos com enorme diversidade química estrutural, os quais podem apresentar potencial relevante na terapêutica, aumentando as possibilidades de encontrar novos e diferentes constituintes químicos com atividades antimicrobiana, antioxidante e antitumoral. Este trabalho analisou o perfil fitoquímico preliminar e as atividades antimicrobiana, antioxidante, citotóxica dos extratos em hexano das folhas de dez espécies da família Melastomataceae. A triagem fitoquímica foi executada utilizando métodos de coloração e quantificação de fenóis e flavonoides totais por espectrofotometria. A atividade antimicrobiana foi realizada pelo método de difusão em disco. A atividade antioxidante foi determinada pelo método 2,2-difenil1-picrilhidrazila (DPPH). A toxicidade foi registrada utilizando o ensaio de letalidade com Artemia salina Leach (1819). A atividade citotóxica dos extratos foi realizada in vitro com células leucêmicas monocítica aguda (THP-1). A análise fitoquímica detectou a presença de taninos, terpenos, esteroides, polifenóis, flavonoides e ausência de alcaloides. A maior quantificação de polifenóis foi da Clidemia capitellata (Bonpl.) D. Don (205,95 mg/g ± 4,14) e o extrato de Clidemia hirta (L.) D. Don apresentou maior teor de flavonoides totais (143,99 mg/g ± 4,18). Os extratos hexânicos não demostraram atividade antimicrobiana e nem toxicidade frente à Artemia salina. O extrato de Tibouchina francavillana Cogn. foi o mais ativo no sequestro do radical DPPH. Os extratos apresentaram citotoxicidade em células THP-1, com visualização de corpos apoptóticos e morte celular. Os extratos de Miconia amoena, Clidemia sericea e Clidemia capitellata são atóxicos contra Artemia salina e induzem a formação de corpos apoptóticos e morte celular da linhagem THP-1.

Nitric oxide and immune response in infection control of Caseous Lymphadenitis / Óxido nítrico e resposta imune no controle de infecção da Linfadenite Caseosa

This study aimed to evaluate aspects of host immune response using an experimental infection model of Corynebacterium pseudotuberculosis (CP) in C57/Black6 wild-type and knockout for nitric oxide (KO-NO) mice. 28 mice were evaluated: 4 wild-type controls; 10 wild-type infected with CP; 4 KO-NO controls; 10 KO-NO infected with CP. Infection procedures were carried out by intraperitoneal inoculation using 107. Infected C57/Black6 KO-NO mice began to die after the 5° day post-inoculation, up until the 14º day. Neutrophils were found in increased numbers in the infiltrate of KO-NO murine peritoneal cavities. Examination of splenic tissue revealed an accumulation of lymphocytes, predominantly CD8 T-cells, in experimental animal groups. KO-NO animals were found to have a predominance of granulomas 7 days post-inoculation, primarily in the lymph nodes. In addition, greater amounts of bacteria were recovered from the mesenteric lymph nodes of KO-NO mice. There was no statistically significant difference in the levels of total IgG and its subclasses 14 days post-inoculation between KO-NO and wild groups. The results suggest the importance of nitric oxide in the process of controlling CP infection, as KO-NO animals were observed to be markedly more affected by infection with this bacterium.(AU)

O objetivo deste estudo foi avaliar os aspectos da resposta imune do hospedeiro, mediante o uso de um modelo experimental de infecção de Corynebacterium pseudotuberculosis (CP) em camundongos C57/Black6 do tipo selvagem e em C57/Black6 knockout para o óxido nítrico (KO-NO). Foram avaliados 28 camundongos: quatro controles de tipo selvagem; 10 do tipo selvagem infectados com CP; quatro controles KO-NO; e 10 KO-NO infectados com CP. A infecção foi realizada via intraperitoneal, usando-se 107. Os animais C57/Black6 KO-NO infectados começaram a vir a óbito no quinto dia pós-inoculação, o que aconteceu até o 14º dia. Um número maior de neutrófilos foi encontrado na sua cavidade peritoneal. O exame do baço revelou um acúmulo de linfócitos, predominantemente células T CD8, nos grupos de animais experimentais. Nos animais KO-NO, foi observada a presença de granulomas, sete dias pós-inoculação, principalmente nos gânglios linfáticos. Além disso, uma maior quantidade de bactérias foi detectada dos linfonodos mesentéricos desses animais. Não houve diferença estatisticamente significante nos níveis séricos IgG total e em suas subclasses aos 14 dias pós-inoculação nos grupos KO-NO e selvagem. Os resultados obtidos sugerem a importância do óxido nítrico no processo de controle da infecção por CP.(AU)

Proline levels, oxidative metabolism and photosynthetic pigments during in vitro growth and acclimatization of Pitcairnia encholirioides L.B. Sm. (Bromeliaceae) / Niveis de prolina, do metabolismo oxidativo e dos pigmentos fotossintéticos durante o crescimento in vitro e aclimatização de Pitcairnia encholirioides L.B. Sm. (Bromeliaceae)

Abstract This study aimed to evaluate the variation in the levels of proline, oxidative metabolism and photosynthetic pigments in plants of Pitcairnia encholirioides grown in vitro under different conditions and after acclimatization. The analyses were performed after 150 days of in vitro cultivation in MS media supplemented with 10 µM GA3 or 0.2 µM NAA, sucrose at 15 or 30 g L–1, in test tubes which allowed gas exchange or in a hermetically sealed system, and 180 days after acclimatization. The in vitro maintenance in hermetically sealed flasks, with GA3 and 15 g L–1 sucrose had adverse metabolic effects, which was demonstrated by the lower proline and photosynthetic pigments accumulation and by the increase in antioxidant enzymes activities. After acclimatization, differences for proline and photosynthetic pigments were no longer found and the enzymatic activities ranged unevenly. The results suggest that the in vitro cultivation in media with 0.2 µM NAA and 30 g L–1 sucrose, in test tubes capped with closures which allowed gas exchange, is more suitable for micropropagation of P. encholirioides, providing a prolonged maintenance of in vitro cultures and plantlets with superior quality for ex vitro development.

Resumo Este trabalho objetivou avaliar a contribuição da prolina, do metabolismo oxidativo e dos pigmentos fotossintéticos na propagação in vitro e aclimatização de Pitcairnia encholirioides, uma bromélia criticamente ameaçada de extinção. As análises foram realizadas após 150 dias de cultivo in vitro em meio MS suplementado com 10 µM de GA3 ou 0,2 µM de ANA, 15 ou 30 g L–1 de sacarose, em tubos de ensaio que permitiam trocas gasosas ou em sistema hermeticamente vedado, e também 180 dias após aclimatização. A manutenção in vitro em frascos hermeticamente fechados, com GA3 e 15 g L–1 de sacarose apresentou efeito metabólico adverso, demonstrado pelo menor acúmulo de prolina e pigmentos fotossintéticos e também pelo aumento das atividades de enzimas antioxidantes. Após aclimatização, as diferenças para prolina e pigmentos fotossintéticos não foram mais encontradas e as atividades enzimáticas variaram de maneira desuniforme. Os resultados sugerem que o cultivo in vitro em meio com 0,2 µM de ANA e 30 g L–1 de sacarose, em tubos fechados com tampas que permitem trocas gasosas, é mais adequado para a micropropagação de P. encholirioides, proporcionando uma manutenção prolongada das culturas in vitro e plântulas com qualidade superior para o desenvolvimento ex vitro.

Functional leaf traits of understory species: strategies to different disturbance severities / Traços funcionais foliares de espécies de sub-bosque: estratégias às diferentes intensidades de perturbação

The specific leaf area (SLA) has been related to environmental disturbances, showing a positive correlation between the disturbances intensities and SLA in a plant community. These studies, however, assessed the responses of plant community as a whole, neglecting species attributes, such as the position in the vertical stratum of forests. Considering the importance of SLA to understand forest ecological processes, this study aimed to determine the influence of the disturbance regime on the SLA of understory species, considering that, unlike for communities as a whole, an increase in the disturbance intensity implies a decrease in SLA of understory species. This study was conducted in nine understories of seasonal forests in Brazil. The most abundant species were selected and their SLA were evaluated. The variability of SLA among populations in different forests was analyzed by Student’s t-tests. The SLA of the understories (SLAU) was also compared by an adaptation of the Community-weighted mean index. The comparison of species SLA showed significant differences among the populations of understories under different disturbance regime, showing a decrease in SLA with an increase in the disturbance intensity. Similar results were found for the SLA of understories communities (SLAU), corroborating our hypothesis. The correlation between a reduction in species SLA and in SLA of understory with an increase in disturbance intensity, contradicted the trend observed in the literature for the community as a whole. This study highlights the importance of the evaluation of SLA in understories, as an indicator of the successional stage of communities.

A área foliar específica (SLA) tem sido relacionada a distúrbios ambientais, apresentando uma correlação positiva entre a intensidade de perturbação e a SLA da comunidade vegetal. Estes estudos, no entanto, avaliaram as respostas da comunidade vegetal como um todo, negligenciando os atributos por espécies, tais como a posição vertical no estrato florestal. Considerando a importância da SLA para entender os processos ecológicos das florestas, este estudo teve como objetivo determinar a influência do regime de perturbação na SLA de espécies de sub-bosque, cuja hipótese é que, ao contrário de comunidades como um todo, um aumento na intensidade de perturbação implica na diminuição da SLA de espécies de sub-bosque. Este estudo foi realizado em nove sub-bosque de florestas estacionais no Brasil. As espécies mais abundantes foram selecionados e suas SLA foram avaliadas. A variabilidade de SLA entre as populações em diferentes florestas foi analisada pelo teste t de Student. O SLA dos sub-bosque (SLAu) também foi comparado por uma adaptação do índice de média ponderada da comunidade. A comparação de SLA das espécies mostraram diferenças significativas entre as populações de sub-bosque sob um regime de distúrbios diferentes, mostrando um decréscimo na SLA com um aumento na intensidade de perturbação. Resultados semelhantes foram encontrados para o SLA dos sub-bosque (SLAu), corroborando nossa hipótese. A correlação entre a redução no SLA espécies e SLA do sub-bosque com um aumento na intensidade de perturbação contradiz a tendência observada na literatura para a comunidade como um todo. Este estudo destaca a importância da avaliação de SLA em sub-bosque, como um indicador do estágio sucessional das comunidades.

Análise fitoquímica e atividade fotoprotetora de extrato etanólico de Euphorbia tirucalli Linneau (Euphorbiaceae) / Phytochemical analysis and photoprotective activity of theethanolic extract of Euphorbia tirucalli Linneau (Euphorbiaceae)

RESUMO Euphorbia tirucalli Linneau, conhecida popularmente como "avelós", "cachorro pelado" ou "pau-pelado", é utilizada na medicina popular para o tratamento de câncer, antibiótico e antivirótico. As plantas medicinais são, frequentemente, utilizadas com o intuito de substituir ou auxiliar as terapias convencionais no tratamento de várias doenças, inclusive para evitar os malefícios causados por radiações ultravioletas. Com isso, o objetivo desta pesquisa foi avaliar o potencial fotoprotetor e a triagem fitoquímica do extrato etanólico das partes aéreas de avelós. A atividade fotoprotetora foi avaliada por meio de ensaios in vitro segundo o método adaptado de Mansur, utilizando extrato etanólico das partes aéreas. Os resultados obtidos mostraram que o estudo fitoquímico evidenciou a presença de açúcares redutores, alcaloides, fenóis, flavonoides, taninos, saponinas, esteroides e triterpenóides na fração etanólica. O extrato apresentou capacidade antioxidante (EC50) de 16,98 ± 0,35 µg.mL-1, teor de compostos fenólicos de 96,18 ± 1,33 mg EqAG/g e flavonoides de 63,57 ± 2,74 mg EqC/g que podem favorecer a atividade fotoprotetora. Avaliando o fator de proteção solar, pode-se observar que todas as concentrações testadas (0,01 a 0,1 µg.mL-1) apresentaram potencial de fotoproteção da radiação ultravioleta com variação de FPS de 6,05 a 19,84, respectivamente. Esses resultados sugerem que o extrato etanólico de Euphorbia tirucalli Linneau apresenta possível efeito fotoprotetor

ABSTRACT Euphorbia tirucalli Linneau, popularly known as "avelos", "naked cock" or "naked dog", is used in popular medicinein order to treat cancer, antibiotic and antiviral diseases. Herbal medicines are often employed in order to assist or replace conventional therapies for the treatment of several diseases, including the prevention of the damage caused by ultraviolet radiation. Thus, the aim of this research was to evaluate the photoprotective potential and phytochemical screening of the ethanol extract of the aerial parts of avelos. The photoprotective activity was assessed by in vitrotrials according to the method adapted from Mansur, using the ethanol extract of the aerial parts. The results showed that the phytochemical study revealed the presence of reducing sugars, alkaloids, phenols, flavonoids, tannins, saponins, steroids and triterpenoids in ethanolic fraction. The extract showed antioxidant activity (EC50) of 16,98 ± 0,35 µg.mL-1, phenolic contents of 96,18 ± 1,33 mg EqAG/g and 63,57 ± 2,74 flavonoids from mg EqC/g that can advantage the photoprotective activity. Assessing the sun protection factor, it can be observed that all the tested concentrations (0,01 to 0,1 µg.mL-1) showed potential for photoprotection from ultraviolet radiation with a range of 6,05 to 19,84 FPS, respectively. These results suggest that the ethanol extract of Euphorbia tirucalli Linneau presents possible photoprotective effect