Cadmium toxicity symptoms and uptake mechanism in plants: a review / Sintomas de toxicidade de cádmio e mecanismo de absorção em plantas: uma revisão

Cadmium (Cd) is one of non-essential heavy metals which is released into environment naturally or anthropogenically. It is highly persistent toxic metals that are exceptionally distressing industrial and agriculture activities by contaminating soil, water and food. Its long-duration endurance in soil and water results in accumulation and uptake into plants, leading to the food chain. This becomes a serious global problem threatening humans and animals as food chain components. Living organisms, especially humans, are exposed to Cd through plants as one of the main vegetative food sources. This review paper is concentrated on the symptoms of the plants affected by Cd toxicity. The absorption of Cd triggers several seen and unseen symptoms by polluted plants such as stunted growth, chlorosis, necrosis and wilting. Apart from that, factors that affect the uptake and translocation of Cd in plants are elaborated to understand the mechanism that contributes to its accumulation. By insight of Cd accumulation, this review also discussed the phytoremediation techniques-phytoextraction, phytostimulation, phytostabilization, phytovolatization and rhizofiltration in bioremediating the Cd.

O cádmio (Cd) é um dos metais pesados ​​não essenciais que é liberado no meio ambiente de forma natural ou antropogênica. São metais tóxicos altamente persistentes que prejudicam excepcionalmente as atividades industriais e agrícolas, contaminando o solo, a água e os alimentos. Sua resistência de longa duração no solo e na água resulta em acúmulo e absorção pelas plantas, levando à cadeia alimentar. Isso se torna um sério problema global que ameaça humanos e animais como componentes da cadeia alimentar. Os organismos vivos, principalmente os humanos, são expostos ao Cd através das plantas como uma das principais fontes de alimento vegetativo. Este artigo de revisão concentra-se nos sintomas das plantas afetadas pela toxicidade do Cd. A absorção de Cd desencadeia vários sintomas visíveis e invisíveis por plantas poluídas, como crescimento atrofiado, clorose, necrose e murcha. Além disso, são elaborados fatores que afetam a absorção e translocação de Cd nas plantas para entender o mecanismo que contribui para o seu acúmulo. A partir do conhecimento do acúmulo de Cd, esta revisão também discutiu as técnicas de fitorremediação - fitoextração, fitoestimulação, fitoestabilização, fitovolatização e rizofiltração na biorremediação do Cd.

Spontaneous poisoning by Ateleia glazioviana (leg. Papilionoideae) in sheep and goats in the West region of Santa Catarina / Intoxicação espontânea por Ateleia glazioviana (Leg. papilionoideae) em ovinos e caprinos no Oeste de Santa Catarina

This study reported the epidemiological data and the clinical and pathological conditions of spontaneous poisoning by Ateleia glazioviana in sheep and goats in the West region of Santa Catarina. The small ruminants were located in a place where there was a large amount of young plants of A. glazioviana and showing signs of consumption. The stock of sheep was composed of 250 animals, of which 45 died. In the goat herd, there were 28 animals, and of these, 27 died, and one was sacrificed. The main clinical signs were weight loss, fatigue, slow-walk, and eventually submandibular and facial edema. Some animals were found dead, and others died suddenly after being moved. Abortions and the birth of weak lambs were also observed. In total, five sheep and one goat were necropsied. The main macroscopic lesions were associated to eccentric cardiac hypertrophy and moderate, multifocal white areas in the epicardium and myocardium. Two sheep showed marked edema in the subcutaneous tissue of the head and neck and it could be noted hydrothorax and hydroperitoneum and liver with a nutmeg-like appearance. Histological changes were relevant in the myocardium. They consisted of fibrosis and myofiber necrosis associated with macrophage infiltrate, multifocal, low and marked swelling of cardiomyocytes with loss of fibrillarystriae, and increased nuclear volume. In two sheep, there was still congenital hepatic, as well as marked centrilobular and diffuse areas.(AU)

Descrevem-se dados epidemiológicos, sinais clínicos e lesões da intoxicação espontânea por Ateleia glazioviana em ovinos e caprinos no Oeste de Santa Catarina. Os ovinos e caprinos se encontravam em um local que havia grande quantidade de A. glazioviana jovem e com sinais de consumo. O plantel de ovinos era composto por 250 animais, dos quais 45 morreram. No rebanho caprino haviam 28 animais e destes, 27 morreram e um foi sacrificado. Os principais sinais clínicos se caracterizaram por perda de peso, cansaço, caminhar lento e eventualmente edema submandibular e facial. Alguns foram encontrados mortos e outros morreram subitamente após serem movimentados. Abortos e nascimento de cordeiros fracos também foi observado. No total, cinco ovinos e um caprino foram necropsiados. As principais lesões macroscópicas foram hipertrofia excêntrica do coração e áreas brancas multifocais, moderadas, no epicárdio e miocárdio. Dois ovinos apresentaram edema acentuado no tecido subcutâneo da cabeça e pescoço, bem como hidrotórax, hidroperitôneo e fígado com aspecto de noz-moscada. As alterações histológicas foram relevantes no miocárdio e consistiram de áreas de fibrose e necrose de miofibras associada à infiltrado de macrófagos, multifocal, leve, além de tumefação acentuada de cardiomiócitos com perda das estrias fibrilares e aumento do volume nuclear. Em dois ovinos, havia ainda, congestão hepática, centrolobular, difusa.(AU)

Study of acute toxicity and investigation of the presence of β-N-methylamino-L-alanine in the Gunnera manicata L. a species native to Southern Brazil / Estudo da toxicidade aguda e investigação da presença de β -N-metilamino-L-alanina no manicata Gunnera L. uma espécie nativa sul do Brasil

Gunnera (Gunneraceae) forms a complex association with the cyanobacterium Nostoc puctiforme L. Gunnera-Nostoc symbiosis is the only one reported involving a flowering plant, and results in the formation of the neurotoxic amino acid β-N-methylamino-L-alanine (BMAA). The species Gunnera manicata L., for which phytochemical, pharmacological and toxicological studies are lacking, is found in Southern Brazil. Therefore, acute toxicity and the presence of neurotoxic amino acid were investigated in aqueous extracts of G. manicata. The acute toxicity test was conducted by administering aqueous root extract of G. manicata at a concentration of 2000 mg/kg in a single dose orally to Wistar rats. Lethality was monitored daily for 14 days after treatment. The relative mass of organs was analyzed by one-way ANOVA and macroscopic changes were investigated. The analysis of BMAA, a procedure performed by GC/MS, involved a preliminary derivatization step. The ESI-MS/MS analysis was done by direct infusion. The present study demonstrated absence of neurotoxin in the samples of G. manicata analyzed and absence of acute toxicity in aqueous root extracts. These data confirm that extracts from the roots of G. manicata have a high margin of drug safety.

Gunnera (Gunneraceae) forma uma complexa associação com a cianobactéria Nostoc puctiforme L. A simbiose Gunnera-Nostoc é a única relatada envolvendo uma angiosperma e, em decorrência desta, ocorre a formação da neurotoxina β-N-metilamino-L-alanina (BMAA). No sul do Brasil, encontra-se a espécie G. manicata L., da qual não constam, na literatura científica, estudos fitoquímicos, farmacológicos e toxicológicos. Assim, o presente estudo avaliou a toxicidade aguda e a presença da neurotoxina BMAA em extratos aquosos de G. manicata. O ensaio de toxicidade aguda foi realizado com extrato aquoso das raízes de G. manicata na concentração de 2000 mg/kg, administrado em dose única via oral em ratos Wistar. Letalidade foi observada diariamente durante 14 dias pós-tratamento. Após a eutanásia, a massa relativa dos órgãos foi analisada por ANOVA de uma via e investigou-se a presença de alterações macroscópicas. A análise do BMAA por CG/EM envolveu uma etapa preliminar de derivatização, já a análise por ESI-EM/EM foi realizada por infusão direta. O presente estudo demonstrou a ausência da neurotoxina nas amostras de G. manicata analisadas bem como a ausência de toxicidade aguda no extrato aquoso das raízes. Esses dados demonstram alta margem de segurança dos extratos testados.

Phytochemical constituents and preliminary toxicity evaluation of leaves from Rourea induta Planch. (Connaraceae) / Constituintes fitoquímicos e avaliação preliminar de toxicidade folhas de Rourea Induta Planch. (Connaraceae)

Most active plants are toxic at high doses and it is therefore important to investigate the preliminary toxicity of plant extracts. The Rourea induta species is a potential drug with no phytochemical or biological studies registered in the literature. Thus, a phytochemical study and a toxicity analysis of the ethanolic extract obtained from the leaves of Rourea induta Planch., Connaraceae, was run. A long chain hydrocarbon, n-tetracosane, and four flavonoids were identified: quercetin, and three glycosylated derivates, quercetin-3-O-α-arabinofuranoside, quercetin-3-O-β-xyloside and quercetin-3-O-β-galactoside. This is the first time these have been isolated in this species. The structures were elucidated by 13C NMR, ¹H NMR, UV and IR spectroscopy. The toxicity evaluation of extracts was performed by the brine shrimp method and determination of hemolytic activity. The samples demonstrated no toxic potential by the analyzed methods.

A maioria das plantas ativas é tóxica em doses elevadas, portanto, é importante a investigação da toxicidade preliminar dos extratos das plantas. A espécie Rourea induta é uma droga potencial que não apresenta estudo fitoquímico ou biológico descrito na literatura. Assim, um estudo fitoquímico e análises toxicológicas foram realizados com o extrato etanólico obtido das folhas de Rourea induta Planch., Connaraceae. Foram obtidos um hidrocarboneto de cadeia longa, n-tetracosano, e quatro flavonóides, quercetina e três derivados glicosilados, quercetina-3-O-α-arabinofuranosideo, quercetina-3-O-β-xilosideo e quercetina-3-O-β-galactosideo. Esta é a primeira vez que estes compostos são isolados nesta espécie. As estruturas foram elucidadas por espectroscopia de RMN-13C, RMN-¹H, ultravioleta e infravermelho. A avaliação da toxicidade dos extratos foi analisada pelo método da Artemia salina e atividade hemolítica. Nenhuma das amostras testadas apresentou um potencial tóxico pelos métodos analisados.

Efecto citotóxico de algunos compuestos naturales aislados de plantas Laureaceae y derivados sintéticos / Cytotoxic effect of some natural compounds isolated from Lauraceae plants and synthetic derivatives

Introducción. El efecto contra la proliferación celular de once neolignanos, dos lignanos y un diterpeno, aislados de tres plantas de la familia Lauraceae, y cuatro benzofuranos y dos biciclooctanos sintéticos, fue evaluado in vitro sobre cinco líneas celulares derivadas de tumores sólidos de alta incidencia en Colombia.Objetivo. Evaluar el efecto citotóxico de veinte compuestos sobre las líneas tumorales HeLa, A-549, Hep-2, PC-3 y MCF-7. Materiales y métodos. Los 14 compuestos de origen natural fueron aislados de tres plantas nativas colombianas (Pleurothyrium cinereum, Ocotea macrophylla y Nectandra amazonum) por técnicas cromatográficas y se establecieron sus estructuras por métodos espectroscópicos, y los seis derivados sintéticos fueron preparados mediante reacción de oxiarilación y metilación con diazometano. El efecto contra la proliferación y la recuperación celular se hicieron mediante tratamiento in vitro de las líneas tumorales con los compuestos , evaluando la viabilidad celular por tinción con resazurina.Resultados. Entre los compuestos evaluados, solamente ocofilal A, cinerina D, ácido kaurenoico, dos benzofuranos y la (-)-cinerina A sintética presentaron actividad contra la proliferación celular en diferentes niveles. Los biciclooctanos, así como el ácido kaurenoico, fueron activos contra todas las líneas celulares, mientras que los benzofuranoides mostraron actividad selectiva contra HeLa. Además, la (-)-cinerina A exhibió un efecto letal total contra todas las líneas celulares, mientras que el ácido kaurenóico presentó efecto letal total contra PC-3, Hep-2 y A549.Conclusión. Los compuestos evaluados que exhibieron actividad contra la proliferación celular mostraron resultados interesantes, lo cual sugiere su potencial uso como cabezas de serie o moléculas plantilla en el desarrollo de agentes anticancerígenos.

Introduction. The antiproliferative effect of eleven neolignans, two lignans and one diterpene isolated from three Lauraceae plants, four benzofurans and two bicyclooctanes synthetic derivatives was evaluated in vitro on a set of five human cancer cells from solid tumors with a high incidence in Colombia.Objective. To evaluate the cytotoxic effect of twenty compounds on the tumor cell lines HeLa, A-549, Hep-2, PC-3, and MCF-7.Materials and methods. Fourteen natural compounds were isolated by chromatographic techniques from three native colombian plants (Pleurothyrium cinereum, Ocotea macrophylla and Nectandra amazonum), whose structures were established by spectroscopic methods; six synthetic derivatives were prepared by oxyarylation and diazomethane methylation. Antiproliferative effect and cell recovery were performed by means of in vitro treatment of tumor cell lines with test compounds, evaluating cell viability by resazurin staining.Results. Among test compounds, only neolignans ocophyllal A, cinerin D, kaurenoic acid, two benzofuran-derivatives, and synthetic (-)-cinerin A were found to have antiproliferative effect at different levels. Bicyclooctanoids as well as kaurenoic acid exhibited activity against all human cancer cells while benzofuranoids showed selective activity against HeLa. Furthermore, compounds (-)-cinerin A and kaurenoic acid exhibited total lethal effect against all-five cell lines and PC-3, Hep-2, and A549 cell lines, respectively.Conclusion. Test compounds exhibiting antiproliferative activity showed interesting results, which would promote their use as lead compounds on further studies for anticancer agents development.

Rúcula em cultivo hidropônico submetida em diferentes concentrações de alumínio / Eruca in hydroponics posted in different concentrations of aluminum

Objetivou-se avaliar os efeitos do alumínio em solução nutritiva, no crescimento de plantas de rúcula (Eruca sativa Mill.) em condições controladas. Utilizou-se tricloreto de alumínio, AlCl3, sendo os tratamentos: 0,0; 15,0; 30,0; 45,0 e 60,0 mg Al3+ L-1 de solução. As sementes de rúcula foram distribuídas em espuma fenólica onde receberam água destilada durante 10 dias após a semeadura (DAS) e após esse período as plântulas foram transferidas para vasos plásticos de capacidade de 2 kg com areia lavada e peneirada. Na omissão de alumínio (0,0 mg Al3+ L-1) o pH foi ajustado para 6,0. O experimento foi dividido em três etapas: 1) do 11º ao 14º DAS, as plantas foram irrigadas com solução completa diluída a 50% (pH 6,0); 2) do 15º ao 28º DAS, as plantas foram irrigadas com solução completa, modificada, com fósforo na concentração de 3,1 mg L-1 (pH 6,0); 3) do 29º ao 45º DAS, as plantas foram submetidas aos tratamentos com alumínio na solução nutritiva completa, modificada com concentração de fósforo de 3,1 mg L-1 e pH ajustado para 4,2. Aos 45 DAS foram avaliados: número de folhas, comprimento da parte aérea, das raízes e total, massa seca das raízes, das hastes e total além da área foliar. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com cinco repetições e os dados submetidos à análise de variância e estudo de regressão polinomial. O crescimento das plantas de rúcula é significativamente reduzido na presença do alumínio (AlCl3 ) em condições de solução nutritiva.

Aimed to evaluate the effects of aluminum in nutrient solution on growth of Eruca plants (Eruca sativa Mill.) under controlled conditions. We used aluminum trichloride, AlCl3, and the treatments: 0.0, 15.0, 30.0, 45.0 and 60.0 mg Al3 + L-1 solution. Eruca seeds were distributed phenolic foam which received distilled water for 10 days after sowing (DAS) and after this period the seedlings were transferred to plastic pots capacity of 2 kg washed sand and sieved. The omission of aluminum (Al3+ 0.0 mg L-1) the pH was adjusted to 6.0. The experiment was divided into three stages: 1) from 11 to the 14 DAS, the plants were irrigated with a solution diluted 50% (pH 6.0), 2) from 15 to 28 DAS, plants were irrigated with complete solution modified with phosphorus at a concentration of 3.1 mg L-1 (pH 6.0), 3) from 29 to the 45 DAS, the plants were treated with aluminum in the complete nutrient solution, modified with phosphorus concentration of 3,1 mg L-1 and pH adjusted to 4.2. At 45 DAS were evaluated: number of leaves, shoot length, root and total, dry mass of roots, stems and total leaf area as well. A completely randomized design with five replicates and the data submitted to analysis of variance and polynomial regression study. Plant growth rocket is significantly reduced in the presence of aluminum (AlCl3) under conditions.of.nutrient.solution

Variedades de vegetales y de hongos existentes en la República Argentina y poseedoras de principios psicoactivos / Varieties of vegetables and existing fungi in the Argentine Republic and possessing of psychoactive principles

En este trabajo se ha recopilado información correspondiente a 25 géneros, 34 especies de vegetales y 4 géneros ,4 especies de hongos que pueden ser encontrados en el espacio territorial de la República Argentina. Todos estos organismos poseen principios psicoactivos. Haciéndose referencia a la forma que se utilizan como fuente alternativa de sustancias psicoactivas y/o a su potencial uso y, la relación que guardan con la legislación vigente en nuestro país.

Nitritos e nitratos em hortícolas produzidas pelos sistemas de cultivo convencional, orgânico e hidropônico na Região Metropolitana de Curitiba / Nitrites and nitrates in horticultures produced by the conventional, organic and hydroponic cultivation systems in the Metropolitan Region of Curitiba

Os nitritos e nitratos acumulam-se naturalmente nos vegetais pelo efeito de diversos fatores, como temperatura, pluviometria, irrigação, regime de fertilização nitrogenada e insolação, podendo ocasionar riscos à saúde humana, relacionados à possibilidade de ocorrência da metahemoglobinemia e da formação de N-nitrosaminas com efeitos carcinogênicos, teratogênicos e mutagênicos. O objetivo deste trabalho foi avaliar o teor de nitritos e nitratos presentes em hortícolas convencionais (C), orgânicas(O) e hidropônicas(H), produzidas e/ou comercializadas na Região Metropolitana de Curitiba. Foram coletadas 141 amostras de hortícolas incluindo C,O e H e determinados os teores de nitritos e nitratos por cromatografia iônica de alta eficiência. As culturas que apresentaram as maiores concentrações (em mg/kg) de nitritos e nitratos foram: agrião C, O e H (498,37;3259,59 e 2623,6); alface C,O e H (798,86; 459,98 e 1778,64); e espinafre C e O(1376,53 e 877,73). Consequentemente, foram as que apresentaramas maiores restrições ao consumo, variando de cerca de 192 a 301g para o espinafre convencional e hidropônico, considerando a IDA para nitritos e nitratos fixada pela Comunidade Européia e FAQ/WHO, para uma pessoa com 70kg. Os menores valores foram obtidos nas culturas de batata C e O (75,83 e 15,52). O estudo indicou grande variação entre as culturas, o que sugere a necessidade de monitoramento e técnicas de manejo mais apropriadas para cada tipo de hortícola

Effect of catha edulis [khat] on the level of serum uric acid in healthy Yemeni male adults

Effect of catha edulis [khat] on the level of serum uric acid was studied in eighteen healthy Yemeni male adults. Their serum uric acid concentration was determined immediately after lunch and two hours after they have started to chew khat. The level of serum uric acid was consistently lower after chewing khat in all cases and the differences were statistically significant p-value < 0.05. No significant difference was found in the control groups. Therefore, chewing khat has resulted in lowering of the concentration of serum uric acid. Speculation on how khat could bring about this effect is discussed, and implications on proper diagnosis of relevant ailments have been highlighted

Banisteriopsis caap: acao alucinogena e uso ritual / Banisteriopsis caap: hallucinogenic action and ritual use

Atualmente, um crescente interesse nas praticas rituais indigenas, as quais se utilizavam de plantas com o intuito de se comunicarem com o mundo espiritual tem sido observado. No Brasil, as ceitas religiosas Uniao do Vegetal (UDV) e Santo Daime, frequentemente, fazem uso do cha, preparado a partir das plantas Banisteriopsis caap e Psychotria viridis...

Avaliaçäo de vegetais como fonte de infecçäo por pseudomonas aeruginosa para pacientes hospitalizados: 1. Nível de contaminaçäo dos alimentos servido aos pacientes / Vegetablkes as souce of pseudomonas aeruginosa infections for hospitalized patients. 1. Contamination level of vegetables served in hospitals

Resumo: Amostras de verduras e legumes crus (200) servidos a pacientes de um hospital universitário e um hospital de oncologia foram analisadas qualitativa e quantitativamente quanto ao nível de contaminaçäo por Pseudomonas aeruginosa. As cepas isoladas dos vegetais, foram submetidas ao teste de sensibilidade aos antimicrobianos. P. aeruginosa foi isolada em 19,0 (por cento) das omostras de vegetais analisadas e metade destaws apresentou contagens superiores a 100 unidades formadoras de colônia/g, apesar de terem sido submetidas à prática de sanificaçäo com hipoclorito a agriäo. A analise do perfil de sensibilidade aos antimicrobianos demonstrou que, embora as cepas isoladas de vegetais fossem em geral mais sensíveis, a resistência à carbenicilina e à amicacina foi semelhante àquela apresentada pelas cepas isoladas de pacientes. O alto nível de contaminaçäo dos vegetais analisados apontam no sentido de uma revisäo nas rotinas de manipulaçäp destes alimentos nos hospitais (au)

Avaliaçä de vegetais como fonte de infecçäo por pseudomonas aeruginosa para pacientes hospitalizados. 2. Detecçäo de marcadores epidemológicos em cepas provenientres de alimenteos e de pacientes / Vegetables as souce of Pseudomas aeruginosa infections for hospitalized patiens. 2. Epidemiological markers of vegetablesand patiens strains

Resumo: Cepas de pseudomonas aeruginosa isoladas de verduras e legumes crus servidos a pacientes de um hospital universitário e um hospital de oncologia, bem como as isoladas de espécimes clínicos durante o período da coleta dos vegetais foram identificadas fenotipicamente através da produçäo de piocinas e do antígeno somático, com o objetivo de avaliar o potencial desses alimentos como fonte de infecçäo pelo microrganismo. Os resultados da tipagem sorológica e da piocinopagem evidenciaram a presença de cepas de P. aeruginosa com características fenotípicas idênticas tanto ente cepas de sorotipo 04 e piocinotipo PT10/b foram detectadas tanto nos espécimes clínicos como nos vegetais, no hospital de oncologia constatamos cepas de fenótipos 01-PT 22/e, 02a-PT 10/a, 02a-PT10b, 04-PT10/a 011-PT10/a e 011-PT10/b nos dois grupos de amostras. Os dados registrados permitem sugterir que os vegetais representam uma fonte de infecçäo endêmica por P. aeruginosa para pacientes hospitalizados (au)