Acetylcholinesterase and α-Amylase inhibitors from Mouriri elliptica Martius leaf extract / Inibidores da acetilcolinesterase e α-amilase do extrato da folha de Mouriri elliptica Martius

Population growth has raised food production, and new sources are needed to increase quantity and quality of agricultural products. Carbamates and organophosphates are insecticide classes used worldwide as acetylcholinesterase (AChE) inhibitors. Plants have a natural resistance to insects, which can be employed in pest control as a new alternative to reduce the use of chemicals. An alternative may be the use of α-amylase inhibitors, which are digestive enzymes that impair pest species growth and development. Another would be acetylcholinesterase inhibitors since they damage the normal functioning of the central and peripheral nervous system, by releasing high concentrations of acetylcholine in cholinergic synapses. This substance accumulation increases stimulations that lead to behavioral changes, asphyxia, hyperactivity, and death. Botanical agrochemicals are believed to have advantages over synthetic ones, as they are rapidly degraded in the environment. In this scenario, plants have played an important role in pest control as sources of interest for the synthesis of new molecules for agricultural use. The present study evaluated acetylcholinesterase and α-amylase inhibition by microplate method, from leaf extracts of Mouriri elliptica Martius with different polarities.

O crescimento populacional tem aumentado a quantidade de produção alimentícia, sendo necessárias novas fontes para o aumento da quantidade e qualidade dos produtos agrícolas. Os carbamatos e organofosforados são classes de inseticidas utilizadas em todo o mundo, são inibidores da acetilcolinesterase (AChE). Os vegetais possuem uma resistência natural aos insetos, e esse método de resistência pode ser utilizado no controle das pragas como uma nova alternativa para redução do uso de inseticidas químicos, tais como os inibidores da α-amilase, enzima digestiva, a qual sua inibição prejudica o crescimento e desenvolvimento de espécies de pragas. E os inibidores da acetilcolinesterase que danificam o funcionamento normal do Sistema Nervoso Central e Periférico, através de elevadas concentrações da acetilcolina que ficam depositadas nas sinapses colinérgicas. Este acúmulo de ACh provoca uma grande estimulação que leva á alterações comportamentais, asfixia, hiperatividade e a morte. Estudos já realizados mostraram que os agrotóxicos botânicos têm vantagens sobre os sintéticos, sendo degradados rapidamente no meio ambiente. Neste cenário os vegetais têm desempenhado um importante papel no controle de pragas, através da síntese de novas moléculas para uso na agricultura. O presente trabalho avaliou a inibição das enzimas acetilcolinesterase e α-amilase através do método da microplaca a partir dos extratos das folhas de Mouriri elliptica Martius em diferentes polaridades.

Effect of salicylic acid and silver nitrate on rutin production by Hyptis marrubioides cultured in vitro / Efeito do ácido salicílico e nitrato de prata na produção de rutina por Hyptis marrubioides cultivada in vitro

ABSTRACT: Hyptis marrubioides (Lamiaceae) is a medicinal plant that is native from Brazilian Cerrado. In vitro propagation techniques make use of elicitors to alter metabolic pathways, affecting how molecules are produced both qualitatively and quantitatively. This research aimed to evaluate how abiotic elicitors salicylic acid (SA) and silver nitrate (SN) at concentrations of 30µM or 60µM influence Hyptis marrubioides seedling growth by two different in vitro culture methods. The rutin content was quantified by HPLC-DAD. Compared to an untreated culture, the H. marrubioides methanolic extracts cultured in MS medium for 10 days followed by culture in MS medium containing SN (30µM) for 20 days had 1.28 times higher rutin content. In a second experiment, seedlings were cultured in MS medium for 20 days, and then the desired elicitor was added to the culture and allowed to remain in contact with the medium for three and six days. SA (30µM) gave the best results: rutin production was 16.56-foldhigher than the control after six days. SN (30µM) increased the rutin content by 1.17-fold. At the two concentrations evaluated during the elicitation experiments, neither SA nor SN altered the growth parameters shoot length, leaf number, and fresh and dry weight of H. marrubioides seedlings grown in vitro as compared to the control. Based on these results, the abiotic elicitors SA and SN successfully provide Hyptis marrubioides with increased rutin content in vitro.

RESUMO: Hyptis marrubioides (Lamiaceae) é uma planta medicinal nativa do Cerrado brasileiro. Técnicas de propagação in vitro fazem uso de elicitores para alterar as vias metabólicas, afetando a produção de moléculas qualitativa e quantitativamente. Este trabalho teve como objetivo avaliar como os elicitores abióticos ácido salicílico (SA) e nitrato de prata (SN) nas concentrações de 30µM ou 60µM influenciam no crescimento de plântulas de Hyptis marrubioides por dois diferentes métodos de cultivo in vitro. O teor de rutina foi quantificado por CLAE-DAD. Em comparação com uma cultura não tratada, os extratos metanólicos de H. marrubioides cultivados em meio MS por 10 dias, seguidos de cultura em meio MS contendo SN (30µM) por 20 dias, apresentaram 1,28 vezes maior teor de rutina. Em um segundo experimento, as plântulas foram cultivadas em meio MS por 20 dias, e então o elicitor desejado foi adicionado à cultura e deixado em contato com o meio por três e seis dias. SA (30µM) forneceu os melhores resultados na produção de rutina, sendo 16,56 vezes maior do que o controle após seis dias. SN (30µM) aumentou o teor de rutina em 1,17 vezes. Nas duas concentrações avaliadas durante os experimentos de elicitação, nem SA nem SN alteraram os parâmetros de crescimento, como comprimento da parte aérea, número de folhas ou peso fresco e seco das plântulas de H. marrubioides cultivadas in vitro em relação ao controle. Com base nestes resultados, os elicitores abióticos SA e SN forneceram com sucesso Hyptis marrubioides in vitro com maior conteúdo de rutina.

Eugenia Klotzschiana O. Berg Fruits as New Sources of Nutrients: Determination of their Bioactive Compounds, Antioxidant Activity and Chemical Composition

Abstract: The Cerrado is one of the world's biodiversity hotspots and Brazil's second largest biome. Many native species of the Brazilian Cerrado provide fruits that have unique sensory characteristics and high nutritional value. This study aimed at characterizing the pulp of Eugenia klotzschiana O. Berg, concerning its proximal composition, bioactive compound content and antioxidant activity. The pulp under study had high moisture (89.47 g kg-1) and caloric (96.07 kcal kg-1) values whereas its contents of protein (0.59 g kg-1) and lipids (2.35 g kg-1) were low. The cerrado pear pulp also had high iron content (16.5 mg kg -1) and dietary fiber (6.45 g kg-1), besides 0.034-0,055 mg kg-1 carotenoids, 8.66 mg kg-1 ascorbic acid and 0.66 mg kg-1 total chlorophyll. Total phenolic compounds (333.41-566.33 mg EAG kg-1) and flavonoids (225-50 mg EQ kg-1) were found by extraction methods named Method 1 (water) and Method 2 (acetone+methanol), respectively. Thus, the cerrado pear can be an alternative to improving nutrient intake and to providing sustainable use of the native flora in the Cerrado.

Impact of light quality on flavonoid production and growth of Hyptis marrubioides seedlings cultivated in vitro

ABSTRACT Hyptis marrubioides Epling, Lamiaceae, a species from Brazilian Cerrado, has been used against gastrointestinal infections, skin infections, pain, and cramps. Herein, H. marrubioides seedlings were cultured in vitro under different wavelengths (white, blue, green, red, and yellow) with 50 µmol m-2 s-1 irradiance and a 16-h photoperiod. After 20 and 30 days of cultivation, shoot length, leaf number, fresh mass, and dry mass were evaluated. The flavonoid rutin content was determined by the HPLC-DAD method. The shoots were longer in plants cultivated under yellow (16.603 ± 0.790 cm, 1.8-fold), red (15.465 ± 0.461 cm, 1.7-fold), and green (14.677 ± 0.737 cm, 1.6-fold) lights than in control plants exposed to white light (9.203 ± 0.388 cm). The number of leaves increased in plants exposed to red (23.425 ± 1.138, 1.1-fold) and green (22.725 ± 1.814, 1.1-fold) lights, compared to control plants (20.133 ± 0.827). Fresh (0.665 ± 0.048 g, 1.2-fold) and dry (0.066 ± 0.005 g, 1.3-fold) mass of seedlings were the highest in seedlings grown under red light, compared to seedlings grown under white light (0.553 ± 0.048 and 0.028 ± 0.004, respectively). However, rutin production was higher under white (0.308 mg g-1 of dry weight) and blue lights (0.298 mg g-1 of dry weight). Thus, red light induces plant growth and increases leaf number and dry weight in in vitro-cultivated H. marrubioides, whereas blue and white lights promote the greatest rutin accumulation.

Métodos de superação de dormência em sementes de croada (Mouriri elliptica Mart) / Dormancy breaking methods in croada (Mouriri elliptica Mart) seeds

Sementes de croada (Mouriri elliptica Mart.) Melastomataceae, espécie frutífera nativa do cerrado, foram submetidas aos seguintes tratamentos, visando a superação de dormência: pré-resfriamento a 5° C por 7 dias; pré-aquecimento em estufa com circulação de ar a 40º C por 7 dias; escarificação química em ácido sulfúrico concentrado por 5 e 15 minutos; imersão em água fervente por 5 e 15 minutos; imersão em ácido giberélico a 100 e 200 mg L-1 por 48 horas; imersão em água destilada por 24 e 48 horas; escarificação mecânica com lixa nº 80 na parte superior e oposta ao eixo embrionário e testemunha (sementes sem tratamento prévio). Quatro repetições de quinze sementes foram colocadas para germinar sobre papel umedecido com água destilada ou nitrato de potássio a 0,2 por cento, em temperatura de 30º C em presença de luz. Foram realizadas contagens diárias do 2º dia após a implantação do experimento até a estabilização da porcentagem de germinação, que acorreu no 60º dia. A germinação foi mais rápida em sementes pré-embebidas em ácido giberélico (em substrato umedecido com água ou com solução de nitrato de potássio 0,2 por cento), pré-embebidas em água por 24 horas, em substrato umedecido com água, e pré-embebidas em água por 48 horas ou escarificadas mecanicamente e colocadas para germinar em substrato umedecido com água. Taxas de germinação mais elevadas ocorreram em sementes pré-embebidas em ácido giberélico a 100 ou 200 mg L-1, em substrato umedecido com solução de nitrato de potássio 0,2 por cento.

Croada seeds (Mouriri elliptica Mart.) Melastomataceae, a fruit-bearing species native of the cerrado (savannah-like vegetation), were submitted to the following dormancy breaking methods: pre-cooling at 5° C for 7 days; pre-heating in a oven air circualtion at 40º C for 7 days; chemical escarification in concentrated sulfuric acid for 5 and 15 min; soaking in boiling water for 5 and 15 min; soaking in gibbereli acid at 100 and 200 mg L-1 for 48 hours; soaking into distilled water for 24 and 48 hours; mechanical escarification with a sandpaper number 80 at teh upper aprt and opposed to the embryonary axis and control (seeds without any previous treatment). The seeds were put to germinate on a "germitest" type paper moistened with destilled water or 0.2 percent potassiun nitrate. Daily counts between the 2nd day after the establishment of the experiment till the stabilization, which took place on the 60th day, were performed. Seeds germinated faster when they were pre-soaked in gibberelic acid, independent of if placed to germinate on a water-moistened substrate or with a soultion of 0.2 percent potassiun nitrate, pre-soaked into water for 24 hours, on a water-moistened substrate, or independent of the substrate, and, pre-soaked into water for 48 hours or mechanical escarification and put to germinate on a water-containing substrate. Higher germination rates occurred in seeds pre-soaked into 100 or 200 mg L-1 gibberelic acid, on a substrate moistend with a 0.2 percent potassiun nitrate containing solution.

Acúmulo de massa, teor foliar de nutrientes e rendimento de óleo essencial e hortelã-do-campo (hyptis marrubioides epl) cultivado sob adubação orgânica / Biomass accumulation, foliar content of nutrients and yeld of essential oil of hortelã- do- campo (hyptis marrubioides epl) cultivated under organic fertilization

O gênero Hyptis (Lamiaceae) inclui cerca de 300 espécies, de ampla ocorrência na América tropical. Este gênero apresenta uma grande importância como fonte de constituintes bioativos, possuindo importantes efeitos biológicos. Devido à crescente demanda no consumo de plantas medicinais, práticas agronômicas têm sido estudadas a fim de aumentar a sua produtividade, dentre elas, destaca-se a adubação. O trabalho foi realizado de setembro de 2004 a janeiro de 2005. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito de doses de adubação orgânica no crescimento da planta, teor foliar de nutrientes e rendimento do óleo essencial em plantas de Hyptis marrubioides. Foram avaliadas 5 doses de esterco de curral (0, 3, 6, 9 e 12 kg m-2), combinados com ausência e presença de 1,8 t ha-1 de calcário dolomítico. A adubação orgânica proporcionou melhoria na fertilidade do solo, aumento do acúmulo de massa seca e maiores rendimentos de óleo essencial (g planta-1). A calagem não influenciou significativamente as variáveis analisadas.

The Hyptis type (Lamiaceae) includes around 300 species of large occurrence in tropical America. This type presents a great importance as a source of bioactive constituents and has important biological effects. Because of the demand growth in medical plants consume, agricultural practices, the fertilization in special, have been studied in order to increase its productivity. The study was conducted from September 2004 to January 2005. The aim of this study was to evaluate the effect of organic fertilization in the plant growth, foliar content of nutrients and yield of the essential oil in Hyptis marrubioides plants. It was evaluated 5 doses of farmyard manure (0,3, 6, 9 e 12 kg m-2) combined with absence and presence of 1,8 t ha-1 of dolomitic limestone. The organic fertilization provided an improvement on soil fertility, increase of dry biomass and bigger yield of essential oil (g plant-1). The liming didn't significantly influenced the analyzed variables.