Nest refuse of Acromyrmex balzani (Hymenoptera: Formicidae) increases the plant vigor in Turnera subulata (Turneraceae) / O substrato de descarte de Acromyrmex balzani (Hymenoptera: Formicidae) aumenta o vigor da planta Turnera subulata (Turneraceae)

Abstract Some studies report the positive effect of organic residues from ant nests on soil properties and on the structure of the adjacent plant community in field experiments, but there is a gap about the effect on individual species. The purpose of the present study was to compare the soil nutrient content and the development of Turnera subulata Smith, an ornamental species, in the presence of the nest refuse (basically composed of fragments of grass leaves and the symbiotic fungus) produced by the leaf-cutting ant Acromyrmex balzani (Emery, 1890) or in control soil through a greenhouse pot experiment. The experiment was carried out with two treatments: control soil and soil with 25% of nest refuse. The plants were kept in 1L pots for 90 days. We evaluated the parameters: plant height, stem diameter, root length, number of leaves, dry weight of the root, dry and fresh aboveground biomass. Additionally, the relative chlorophyll content and leaf nutrients were used as nutritional parameters. As a result, plants that grew in the soil with nest refuse showed significant higher values of all parameters evaluated when compared to the control treatment (p < 0.001). We conclude that this biofertilizer contributed to the production of more vigorous plants, being able to act on the local dynamics of nutrients in the ecosystems where A. balzani occurs. As it is relatively abundant and easy to collect, the refuse of A. balzani has the potential to be used as an alternative substrate in the production of shortlife cycle plants.

Resumo Alguns estudos relatam o efeito positivo de resíduos orgânicos de formigueiros nas propriedades do solo e na estrutura da comunidade de plantas adjacentes em experimentos de campo, mas há uma lacuna sobre o efeito em espécies individuais. O objetivo do presente estudo foi comparar o desenvolvimento de Turnera subulata Smith, uma espécie ornamental, na presença do substrato de descarte (SD) de formigueiros produzido pela formiga cortadeira Acromyrmex balzani (Emery, 1890) por meio de experimento em casa de vegetação. O experimento foi conduzido com dois tratamentos: solo controle e solo com 25% de SD. As plantas foram mantidas em vasos de 1L por 90 dias. Foram avaliados os parâmetros: altura da planta, diâmetro do caule, comprimento da raiz, número de folhas, massa seca da raiz, biomassa seca e fresca da parte aérea. Além disso, o conteúdo relativo de clorofila e os nutrientes foliares foram usados como parâmetros fisiológicos. Como resultado, as plantas que cresceram no solo com SD apresentaram valores significativamente maiores de todos os parâmetros avaliados quando comparadas ao tratamento controle (p < 0.001). Concluímos que esse biofertilizante contribuiu para a produção de plantas mais vigorosas, podendo atuar na dinâmica local de nutrientes nos ecossistemas onde A. balzani ocorre. Além disso, por ser relativamente abundante e fácil de coletar, o SD de A. balzani tem potencial para ser utilizado como biofertilizante na produção de plantas de ciclo de vida curta.

Nest refuse of Acromyrmex balzani (Hymenoptera: Formicidae) increases the plant vigor in Turnera subulata (Turneraceae) / O substrato de descarte de Acromyrmex balzani (Hymenoptera: Formicidae) aumenta o vigor da planta Turnera subulata (Turneraceae)

Some studies report the positive effect of organic residues from ant nests on soil properties and on the structure of the adjacent plant community in field experiments, but there is a gap about the effect on individual species. The purpose of the present study was to compare the soil nutrient content and the development of Turnera subulata Smith, an ornamental species, in the presence of the nest refuse (basically composed of fragments of grass leaves and the symbiotic fungus) produced by the leaf-cutting ant Acromyrmex balzani (Emery, 1890) or in control soil through a greenhouse pot experiment. The experiment was carried out with two treatments: control soil and soil with 25% of nest refuse. The plants were kept in 1L pots for 90 days. We evaluated the parameters: plant height, stem diameter, root length, number of leaves, dry weight of the root, dry and fresh aboveground biomass. Additionally, the relative chlorophyll content and leaf nutrients were used as nutritional parameters. As a result, plants that grew in the soil with nest refuse showed significant higher values of all parameters evaluated when compared to the control treatment (p < 0.001). We conclude that this biofertilizer contributed to the production of more vigorous plants, being able to act on the local dynamics of nutrients in the ecosystems where A. balzani occurs. As it is relatively abundant and easy to collect, the refuse of A. balzani has the potential to be used as an alternative substrate in the production of shortlife cycle plants.

Alguns estudos relatam o efeito positivo de resíduos orgânicos de formigueiros nas propriedades do solo e na estrutura da comunidade de plantas adjacentes em experimentos de campo, mas há uma lacuna sobre o efeito em espécies individuais. O objetivo do presente estudo foi comparar o desenvolvimento de Turnera subulata Smith, uma espécie ornamental, na presença do substrato de descarte (SD) de formigueiros produzido pela formiga cortadeira Acromyrmex balzani (Emery, 1890) por meio de experimento em casa de vegetação. O experimento foi conduzido com dois tratamentos: solo controle e solo com 25% de SD. As plantas foram mantidas em vasos de 1L por 90 dias. Foram avaliados os parâmetros: altura da planta, diâmetro do caule, comprimento da raiz, número de folhas, massa seca da raiz, biomassa seca e fresca da parte aérea. Além disso, o conteúdo relativo de clorofila e os nutrientes foliares foram usados como parâmetros fisiológicos. Como resultado, as plantas que cresceram no solo com SD apresentaram valores significativamente maiores de todos os parâmetros avaliados quando comparadas ao tratamento controle (p < 0.001). Concluímos que esse biofertilizante contribuiu para a produção de plantas mais vigorosas, podendo atuar na dinâmica local de nutrientes nos ecossistemas onde A. balzani ocorre. Além disso, por ser relativamente abundante e fácil de coletar, o SD de A. balzani tem potencial para ser utilizado como biofertilizante na produção de plantas de ciclo de vida curta.

Phytochemical analysis of hydroethanolic extract of Turnera diffusa Willd and evaluation of its effects on astrocyte cell death / Análise fitoquímica do extrato hidroetanólico de Turnera diffusa Willd e avaliação de seus efeitos na morte de astrócitos

ABSTRACT Objective To evaluate the phytochemical composition of hydroethanolic extracts from powdered aerial parts of Turnera diffusa Willd (Turneraceae; T. diffusa), as well as its toxicity in astrocytes. Methods Chemical analyses of hydroethanolic extract from powdered aerial parts ofT. diffusa were carried out using HPLC-DAD-ESI-MS/MS.In vitro assays using astrocytes culture were performed to evaluate cell death. Results Flavone-C, O-diglycosides, such as, luteolin-8-C-[6-deoxy-2-O-rhamnosyl]-xylo-hexos-3-uloside, apigenin-8-C-[6-deoxy-2-O-rhamnosyl]-xylo-hexos-3-uloside and apigenin-7-O-6”-p-coumaroylglucoside were the main compounds found in this hydroethanolic extract. Concentration time-effect demonstrated the toxicity of this extract at a concentration of 1,000µg/mL in astrocyte culture, after 6 and 24 hours of incubation. Conclusion In phytochemical analyses, important antioxidants (mainly flavonoids) were observed. T. diffusa extracts presented cytotoxic effect in high concentrations, leading to increased cell death in astrocyte culture.

RESUMO Objetivo Avaliar a composição fitoquímica do extrato hidroetanólico das partes aéreas de Turnera diffusa Willd (Turneraceae; T. diffusa) e sua toxicidade em astrócitos. Métodos Análises químicas do extrato hidroetanólico de partes aéreas de T. diffusa foram feitas por HPLC-DAD-ESI-MS/MS. Os ensaiosin vitro utilizaram culturas de astrócitos para avaliar morte celular. Resultados Flavonas-C, O-diglicosídeos, como, luteolina-8-C-[6-deoxi-2-O-raminosil]-xilo-hexos-3-ulosideo, apigenina-8-C-[6-deoxi-2-O-raminosil]-xilo-hexos-3-ulosideo e apigenina-7-O-6”-p-cumaroilglucosídeo foram os principais constituintes encontrados neste extrato hidroetanólico. Uma curva tempo-concentração demonstrou toxicidade desse extrato na concentração de 1.000µg/mL, na cultura de astrócitos após 6 e 24 horas de incubação. Conclusão Nas análises fitoquímicas, importantes antioxidantes, sobretudo flavonoides, foram observados. Extratos de T. diffusa apresentaram efeitos citotóxicos em altas concentrações, ocasionando aumento de morte celular em cultura de astrócitos.

Characterization and anti-staphylococcal activity of the essential oil from Turnera subulata Sm

The present study is pioneer in analyzing the chemical composition of the essential oil from aerial parts of Turnera subulata Sm. and evaluates their antibacterial activity against a panel of drug-resistant strains of Staphylococcus aureus. The aerial parts were kiln-dried and then powdered in mechanical mill, and was subjected to hydrodistillation in a Clevenger-type apparatus. The components were analyzed using a mass spectrometrycoupled gas chromatography (GC-MS), and the identification of substances was performed by comparison of the mass spectra obtained with the mass spectra of the database of the GC-MS and retention indices . The essential oil was evaluated using the method of broth dilution at concentrations ranging from 3.125µg/mL to 3200µg/mL. It was possible to identify 45 substances (92.1%) of the essential oils, and the major components were trans-caryophyllene (6.7%), citronellol (5.6%), sphatulenol (5.3%), α-cadinol (4.3%), n-tricosano (4.3%), geraniol (4.1%) and trans-geranilacetone (3.7%), n-pentacosano (3.5%), globulol (3.4%), caryophyllene oxide (3.2%). The essential oil of T. subulata Sm. showed effective antibacterial activity for the various strains of S. aureus tested, with the MIC values between 25 µg/mL and 1600 µg/mL. The study of the essential oil of Turnera subulata Sm. showed that it consists of a complex mixture of several classes of compounds having the sesquiterpenes as major constituents followed by monoterpenes, and showed an antibacterial activity significant front the strains tested.

O presente estudo é pioneiro em analisar a composição química dos óleos essenciais das partes aéreas de Turnera subulata Sm. e sua atividade antibacteriana frente à Staphylococcus aureus resistentes a antibióticos. As partes aéreas da planta foram secas em estufa, pulverizadas em moinho mecânico e submetidas à hidrodestilaçao em aparato tipo Clevenger. A composição dos óleos essenciais foi analisada por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas (CG-EM), e a identificação realizada por comparação dos espectros de massas com a biblioteca do CG-EM e índices de retenção. A atividade antimicrobiana do óleo essencial foi avaliada usando o método de diluição em caldo, em concentrações que variaram de 3.125µg/mL to 3200µg/mL. Foi possível identificar 45 substâncias (92,1%) do óleo essencial, sendo os componentes majoritários: trans-cariofileno (6,7%), citronelol (5,6%), espatulenol (5,3%), α-cadinol (4,3%), n-tricosano (4,3%), geraniol (4,1%) e trans-geranilacetona (3,7%), n-pentacosano (3,5%), globulol (3,4%) e óxido de cariofileno (3,2%). O óleo essencial de T. subulata Sm. mostrou atividade antibacteriana eficaz para as várias cepas de S. aureus testadas, com valores de CIM entre 25 µg/mL e 1600 µg/mL. O estudo do óleo essencial de Turnera subulata Sm. evidenciou sua complexa mistura, contendo várias classes de substâncias, tendo os sesquiterpenos como constituintes majoritários seguido dos monoterpenos, e mostrou significativa atividade antibacteriana frente as cepas testadas.

Avaliação da atividade anti-Trypanosoma e anti-Leishmania de Mentha arvensis e Turnera ulmifolia / Evaluation of the anti-Trypanosoma and anti-Leishmania activity of Mentha arvensis and Turnera ulmifolia

Tripanosomiasis or “Chagas disease”, caused by Trypanosoma cruzi, affect 10 million people in Latin America. Today, the chemotherapy is the only specific treatment against this disease, being the most used drugs the nifurtimox and benznidazole. Leishmaniasis is a disease caused by parasites of the genus Leishmania, mainly founded in regions with forests, as the Amazonia. Recent reports about the Leishmaniasis indicate a deficit of therapeutical drugs available against this disease and reinforce the necessity of the discovering of new drugs. An interesting approach against these diseases is the use of natural products, as the extracts of plants as Mentha arvensis and Turnera ulmifolia. For the in vitro assays against T. cruzi and Leishmania, was used the clone CL-B5 and promastigote forms, respectively. The cytotoxic assay was performed using fibroblasts. Our results indicated that M. arvensis was active against all strains assayed, inhibiting 65 e 47 percent of the assayed strains (IC50 = 192.3 and 531.9 ug/mL respectively), representing an interesting and alternative source of natural products with anti-kinetoplastida activity.

Doença de Chagas, causada por Trypanosoma cruzi, afeta cerca de 10 milhões de pessoas nas Américas. Atualmente, a quimioterapia é o único tratamento específico disponível para esta doença, onde os medicamentos utilizados são nifurtimox e benzonidazol. Leishmaniose tegumentar Americana no Brasil é causada por uma variedade de espécies de Leishmania e uma grande diversidade destes parasitos pode ser encontrada na Região Amazônica. Revisões recentes na quimioterapia de leishmaniose enfatizam as deficiências dos agentes terapêuticos atualmente disponíveis e mostram a necessidade urgente de novos candidatos. Uma alternativa para substituir esses medicamentos são extratos naturais de Mentha arvensis e Turnera ulmifolia. Foram preparados extratos etanólicos das folhas de M. arvensis e T. ulmifolia. Para os testes in vitro de T. cruzi, foi utilizado o clone CL-B5 e para Leishmania brasiliensis foram utilizadas formas promastigotas. O ensaio de citotoxicidade foi realizado com linhagens de fibroblastos. Nossos resultados indicam que M. arvensis foi eficaz contra as cepas de parasitos testadas apresentando 65 e 47 por cento de inibição em uma concentração de 500 ug/mL (respectivamente, CE50 = 192.3 e 531.9 ug/mL), sendo considerada uma fonte alternativa de produtos naturais com atividade contra T. cruzi e L. brasiliensis.

Estudo farmacobotânico comparativo de folhas de Turnera chamaedrifolia Cambess. e Turnera subulata Sm. (Turneraceae) / Comparative and pharmacobotanical study of the leaves of Turnera chamaedrifolia Cambess. and Turnera subulata Sm. (Turneraceae)

Neste trabalho realizou-se um estudo farmacobotânico comparativo entre as folhas de Turnera chamaedrifolia Cambess. e Turnera subulata Sm. (Turneraceae), espécies cujas folhas são usadas na medicina popular. As identificações botânicas e as morfodiagnoses macroscópicas foram realizadas após estudos morfológicos. Para as morfodiagnoses microscópicas realizaram-se secções paradérmicas e transversais de folhas (lâmina e pecíolo), que foram posteriormente clarificadas em hipoclorito (1 por cento) e coradas com safranina hidroalcoólica e safrablue. As duas espécies compartilham o mesmo tipo de estômato, paracítico, entretanto, T. chamaedrifolia possui folhas com a epiderme hipoestomática, com células de paredes ondeadas; o mesofilo dorsiventral; e a vascularização do pecíolo com três feixes nas porções distal e mediana, e apenas um feixe na proximal. Em T. subulata a epiderme é anfi-hipoestomática, com paredes sinuosas; mesofilo isobilateral; e a vascularização do pecíolo possui um feixe na porção distal e três feixes nas porções mediana e proximal. A morfologia das estruturas vegetativas e reprodutivas associada à anatomia foliar são caracteres distintivos para estas espécies.

This work is a comparative pharmacobotanical study between the leaves of Turnera chamaedrifolia Cambess. and Turnera subulata Sm. (Turneraceae), which are used in folk medicine. The botanical identifications and macroscopical morphodiagnosis were done after morphological studies. The microscopical morphodiagnosis was carried out by paradermic and transversal cuts of the leaves (blade and petiole), clarified and coloured with safranin and astrablue. The leaves of T. chamaedrifolia have hypostomatics epidermis, with wavy cells walls; the mesophyll is dorsiventral; and the vascular system of the peciole has three vascular bundles in the distal and medium portions, and only one, in the proximal portion. T. subulata has amphihypostomatic epidermis, with sinuous cells walls; the mesophyll is isobilateral; and the vascular system of the petiole has only one vascular bundle in the distal portion and three in the medium and proximal portions. The vegetative and reproductive morphologies associated to the leaf anatomy constitute a set of distinctive characters for these species.

Territórios de machos, acasalamento, distribuição e relação com plantas em Protomeliturga turnerae (Ducke, 1907) (Hymenoptera, Andrenidae) / Male territories, mating, distribution and relation to plants in Protomeliturga turnerae (Ducke, 1907) (Hymenoptera, Andrenidae)

Protomeliturga turnerae (Ducke, 1907) represents the monotypic tribe Protomeliturgini (Andrenidae, Panurginae). The species is oligolectic on flowers of Turnera L. (Turneraceae). A survey of bees on flowers of Turneraceae and of material in entomological collections showed that P. turnerae is common and endemic in Northeastern Brazil, occurring from the State of Maranhão to Alagoas. In João Pessoa, Paraíba, we studied the reproductive biology and mating behavior of P. turnerae and its relations to plants. At the study site, the species was univoltine with males emerging 5-8 days before the females. Soon after emergence the males established territories on flowers of Turnera subulata Smith which they occupied during several days. Parts of each territory overlapped with those of 1 to 3 other males. On the average, a territory comprised 124 flowers, 59 being shared with other males. Males showed two mating strategies: patrolling the flowers of T. subulata in which females collected pollen or waiting in a specific flower inside the territory for arriving females. P. turnerae showed multiple mating. On the average, a male mated 7 times a day, each copula lasting 3 to 25 sec. We observed 2 to 3 males attempting to copulate with the same female. At the end of anthesis of T. subulata the males stopped flying activity and remained inside flowers until their closure.