Micropropagation of Baccharis antioquensis (Asteraceae) and photoinduction of polyphenols by UV radiation / Micropropagación de Baccharis antioquensis (Asteraceae) y fotoinducción de polifenoles mediante radiación UV

Abstract Polyphenols are a large diversity of chemical types and interactions that can be responsible for a multiplicity of protective functions ranging from toxicity and light/UV shielding to signal transduction. Bacharis antioquensis has been described as a potential source of new photoprotective compounds with antioxidant capacity associated to polyphenols compounds. The aim of the present work was to develop a micropropagation protocol of B. antioquensis and evaluate the production of polyphenols by in vitro plants exposure to UVB radiation. Branches in juvenile stage of B. antioquensis were collected, desinfected and cultured on half strength Murashige and Skoog medium, supplemented or not with growth regulators (TDZ, BA or GA3) on light/darkness conditions and liquid/solid media. After UV treatments, the absorption coefficient in the UVA-UVB range, the antioxidant capacity and the total phenol content (TPC) from all tissue cultures and the wild tissue were evaluated. Growth regulators, light conditions and type of culture medium (solid or liquid) had a favorable effect on the response of explants. Treatments containing BA + GA3 regulators (2 and 0.5 mg/L respectively) and TDZ (0.5 mg/L) showed positive results in bud growth in liquid medium and darkness. Results showed that UVR exhibited promoting effects on the accumulation of polyphenols, enhancing the absorption coefficient in the UVA-UVB range, the antiradical capacity and the TPC of B. antioquensis in vitro plants. Rev. Biol. Trop. 66(2): 754-764. Epub 2018 June 01.

Resumen Los polifenoles son compuestos químicos con una diversidad de interacciones que pueden ser responsables de muchas funciones, que van desde la toxicidad hasta la protección y blindaje contra la luz/UV. Baccharis antioquensis es una fuente potencial de compuestos fotoprotectores con capacidad antioxidante. El objetivo del presente trabajo fue desarrollar un protocolo de micropropagación para B. antioquensis y evaluar la producción de polifenoles in vitro por exposición a la radiación UVB. Ramas juveniles fueron colectadas y cultivadas en medio de Murashige y Skoog (MS) y suplementadas o no con reguladores de crecimiento (TDZ, BA o GA3) en diferentes condiciones de luz/oscuridad y medios líquidos/sólidos. Después de los tratamientos UVR, se midió el espectro de absorción UV y se evaluó el coeficiente de absorción en la región UVA-UVB, la capacidad antioxidante y TPC tanto en las plantas in vitro como en las plantas silvestres. Los tratamientos que contenían reguladores BA + GA3 (2 y 0.5 mg / L respectivamente) y TDZ (0.5 mg / L) mostraron resultados positivos en el crecimiento del brote en medio líquido y en condiciones de oscuridad. Los resultados mostraron que la UVR tiene efectos promotores sobre la acumulación de metabolitos secundarios, aumentando el coeficiente de absorción en la región UVA-UVB, la capacidad antiradicalaria y TPC en las plantas in vitro.

Características Fenológicas de Baccharis trimera (Less. ) DC. (1836) - Asteraceae - no município de Viçosa, Minas Gerais, Brasil / Phenology of populations of "carqueja" [Baccharis trimera (Less. ) DC. - Asteraceae] in the municipal district of Viçosa, Minas Gerais, Brazil

Quatro populações de Baccharis trimera (Asteraceae) foram analisadas no município de Viçosa-MG quanto ao ciclo fenológico. As observações foram realizadas mensalmente de março de 2010 a março de 2011 acompanhando a fenofase vegetativa e reprodutiva em espécimes ocorrentes em diferentes ambientes - barranco, mata de eucaliptos, mata secundária e pastagem. Os indivíduos do barranco e da pastagem floresceram durante maio, junho e julho e frutificaram entre agosto e setembro. As plantas em sub-bosque de mata secundária não apresentaram a fenofase reprodutiva. A floração e a frutificação das plantas na mata de eucalipto ocorreram após um mês em relação às outras populações. O conhecimento preliminar do ciclo fenológico da espécie contribui para a estratégia de seu manejo sustentável e emprego medicinal.

Four populations of Baccharistrimera (Asteraceae) were analyzedin Viçosa-MG in relation to thephenological cycle. The observations were taken monthly from March 2010 to March 2011 following the vegetative and reproductive phenology inspecimens occurringin different environments-ravine, forest of eucalyptus trees, secondary forest and pasture. Individuals from the ravine and pasture bloomed during May, June and July and bore fruitin August and September. The plants of the secondary forestunder story showed no reproductive phenology. Flowering and fruiting of plants in the forest of eucalyptus trees occurred after one month compared to other populations. Preliminary knowledge of the phenological cycle of the species contributes toits sustainable management strategy and medicinal uses.

Preparados homeopáticos e ambiente de cultivo na produção e rendimento de quercetina em carqueja [Baccharis trimera (Less) DC. ] / Homeopathic preparations and crop environments through production and yield of quercetin on carqueja plants [Baccharis trimera (Less) DC. ]

A carqueja (Baccharis trimera) é uma espécie da família Asteraceae muito utilizada na medicina popular por apresentar várias atividades biológicas relacionadas à seus metabólitos secundários, entre eles os flavonoides. Este experimento teve como objetivo avaliar os efeitos de preparados homeopáticos e do ambiente de cultivo na produção e rendimento de flavonoides totais expressos em quercetina por plantas de carqueja. Foi adotado o esquema fatorial 6 x 2 no delineamento inteiramente casualisado, sendo 5 tratamentos homeopáticos: Silicea CH6, CH12, CH30, D7 e Equisetum D7 e controle (etanol 70%) x 2 ambientes de cultivo: estufa e tela de sombreamento 50%, com 4 repetições, totalizando 48 unidades experimentais. Os tratamentos homeopáticos foram aplicados na concentração de 25 gotas/500 mL de água destilada usando borrifadores manuais. Cada planta recebeu 10 mL da solução por aplicação, via foliar. As aplicações foram realizadas sempre pela manha, três vezes por semana, em dias alternados, durante dois meses (27/07/2010 a 27/09/2010). A interação entre os fatores, assim como os fatores independentes foram comparados pelo teste Tukey a 5% de probabilidade. O efeito dos preparados homeopáticos e dos dois ambientes de cultivo em plantas de carqueja foi avaliado pelas variáveis: massa fresca (MFPA), massa seca (MSPA) e teor de quercetina (QCT) na parte aérea das plantas. As variáveis MFPA e QCT foram influenciadas pelos ambientes de cultivo, pelos preparados homeopáticos e pela interação entre os dois fatores. A variável MSPA foi influenciada apenas pela interação dos fatores. Plantas cultivadas em ambiente com 50% de sombreamento associadas à aplicação dos preparados homeopáti-cos Silicea CH6 e D7, apresentaram maior rendimento em querceti-na. Plantas cultivadas na estufa associadas à aplicação do Equisetum D7 apresentaram menor rendimento em quercetina.

The carqueja plant (Baccharis trimera) is a specie of the family Asteraceae widely used in folk medicine for presenting various biological activities, due to the high content of secondary metabolites, including flavonoids. The objective of this study was to evaluate the effect of homeopathic preparations and crop environments through production and yield of quercetina on carqueja plants. The experiment was a factorial scheme (6X2) on completely randomized design with 5 homeopathic treatments: Silicea CH6, CH12, CH30, D7 and Equisetum D7 e control (70% ethanol) x 2 crop environments: greenhouse and shade 50% and 4 replicates, totaling 48 experimental units. The treatments were applied at concentration of 25 drops/500 mL of distilled water using hand sprayers. Each plant received 10 mL via leaves. The prepara-tions were sprayed always on mornings, three times a week on alternate days during two months (27/09/2010 to 27/11/2010). The interaction between the factors as well as the independents factors were compared by the Tukey test at 5% probability. The effect of homeopathic preparations and the two crop environments on carqueja plants were evaluated through the variables: fresh matter of aerial part (FMAP), dry matter of aerial part (DMAP) and flavonoids content (QCT). The variables FMAP and QCT were significantly influenced by the crop environments, the preparations and interaction between the two factors. The DMAP was only influenced by the interaction of the two factors. The 50% shade environment associated with Silicea CH6 or D7 increased yield of quercetin. The greenhouse environment associated with Equisetum D7 decreased yield of quercetin.

Extrato de plantas medicinais como carrapaticida de Rhipicephalus (Boophilus) microplus / Herbal extract against Rhipicephalus (Boophilus) microplus ticks

O uso de plantas medicinais tem sido uma prática antiga da humanidade, contribuindo para a divulgação das virtudes terapêuticas de extratos de diferentes vegetais. Na busca de alternativas naturais eficazes para males que prejudicam indiretamente o homem, as plantas medicinais têm sido utilizadas na veterinária na tentativa de eliminar ou reduzir a ação dos carrapatos B. microplus, que podem trazer prejuízos a bovinos. Durante anos têm sido utilizado produtos químicos nesse controle, no entanto, os carrapatos adquirem resistência aos fármacos em decorrência do uso contínuo. Assim, objetivou-se avaliar o efeito de hidrolato e extratos aquosos de carqueja [Baccharis trimera (Less). D.C.], alfavaca (Ocimum gratissimum L.), necroton [Vernonia condensata (Backer) H. Rob.] camomila [Chamomilla recutita (L.) Rauschert], além do óleo essencial de alfavaca (Ocimum gratissimum L.). Os ensaios para larvas de B. microplus foram realizados com impregnação das substâncias em papel filtro. Os resultados obtidos demonstraram que todos os extratos aquosos foram ineficazes; o hidrolato de carqueja e de necroton apresentaram eficiência em torno de 30%, necessitando novos testes para comprovação. Dentre os resultados obtidos, destaca-se o hidrolato de alfavaca que apresentou eficiência de 76,7% na concentração de 100% e o óleo essencial puro de alfavaca que apresentou ação larvicidade 100% indicando o potencial carrapaticida dessa planta, especificamente no combate de B.microplus.

The use of medicinal plants has been a longstanding practice of mankind, helping to spread the therapeutic virtues of different plant extracts, due to their medicinal effects. In the search for effective natural alternatives for ailments that indirectly affect man, medicinal plants have been used in veterinary medicine, in an attempt to eliminate or reduce the action of B. microplus ticks, which can cause damage to cattle. For many years, chemical products have been used in this control. However, after some time ticks acquire drug resistance, as a result of continuous use. Thus, the objective of this paper was to evaluate the effect of hydrolates and aqueous extracts of carqueja [Baccharis trimera (Less). DC], alfavaca (Ocimum gratissimum L.), necroton [Vernonia condensata (Baker) H. Rob.], chamomile [Chamomilla recutita (L.) Rauschert] and also the essential oil of alfavaca (Ocimum gratissimum L.). The assays for larvae of B. microplus were carried out by impregnating the paper filter with the substances. The results showed that all the aqueous extracts were ineffective; the hydrolate of carqueja and necroton presented efficiencies around 30%, requiring further tests to prove. Among the results, we observed that the alfavaca hydrolate showed an efficiency of 76.7% at a concentration of 100% and the pure alfavaca oil showed a larvicidal action of 100%, indicating this plant's potential to reduce ticks, specifically in the control of B. microplus.

Produção de fitomassa, teor e produtividade do óleo essencial de Baccharis dracunculifolia DC. em função da adubação orgânica / Phytomass production, content, and productivity of essential oil of Baccharis dracunculifolia DC. as affected by organic compound

Objetivou-se avaliar a produção de fitomassa, teor e produtividade do óleo essencial de Baccharis dracuculifolia DC., em função de doses de adubo orgânico, e foram utilizadas mudas produzidas por semente, e mantidas sob sombrite pelo período de 84 dias até serem transplantadas para o campo, no espaçamento de 1,0 x 1,0 m, com irrigação por gotejamento. O delineamento estatístico utilizado foi em blocos ao acaso, com quatro repetições, e as doses de composto orgânico foram: 0, 10, 20, 30, 40 e 50 t ha-1. Foi realizada uma colheita, aos 150 dias após o transplante das mudas. O óleo essencial foi extraído por hidrodestilação e analisado em cromatógrafo a gás acoplado a espectrômetro de massas (Shimadzu, QP-5000). Todos os resultados foram submetidos à análise de variância pelo teste F seguido da análise de regressão e o teste Tukey para os dados: massa seca útil da parte aérea, teor e produtividade do óleo essencial. Para as variáveis massa seca total e massa seca útil da parte aérea, as dosagens estudadas influenciaram as plantas, que apresentaram os melhores resultados na dose 50 t ha-1. Para teor de óleo não houve influência significativa para as dosagens estudadas, porém a dose 30 t ha-1 apresentou o melhor resultado. Entretanto para a produtividade do óleo essencial, as dosagens estudadas influenciaram as plantas, que na dosagem 30 t ha-1 obtiveram os melhores resultados.

The objective was to evaluate the characteristics of the Baccharis dracunculifolia DC., depending on levels of organic fertilizer, and seedlings were used B. dracunculifolia produced by seed, and kept under shade for a period of 84 days before being transplanted to the field, spaced 1.0 x 1.0 m, with drip irrigation. The experimental design was randomized blocks with four replications, and doses of organic compost, 0, 10, 20, 30, 40 and 50 t ha-1. We performed a harvest, 150 days after transplanting. The essential oil was extracted by hydrodistillation and analyzed by gas chromatography coupled to mass spectrometer (Shimadzu, QP-5000). All results were submitted to analysis of variance F test followed by regression analysis and Tukey test for the data: useful dry mass of shoots, content of essential and productivity of essential oil. For the variables total dry mass and dry mass of shoots useful, the doses studied influenced the plants, which showed the best results at a dose 50 t ha-1. For content of essential oil no significant influence was verified on the doses studied, but the dose 30 t ha -1 showed the best result. However the productivity of the essential oil, the doses studied influenced the plants, which in dose 30 t ha-1 obtained the best results.

Composição química do óleo essencial de duas amostras de carqueja (Baccharis sp. ) coletadas em Paty do Alferes - Rio de Janeiro / Chemical composition of essential oil from two samples of carqueja (Baccharis sp. ) collected in Paty do Alferes - Rio de Janeiro, Brazil

O Brasil possui em sua flora a maior diversidade genética do mundo, apresentando varias espécies nativas. Dentre as plantas nativas do Brasil encontra-se o gênero Baccharis (família Asteraceae) que possui algumas espécies popularmente conhecidas como carqueja, carqueja amarga ou vassoura. Estas espécies são utilizadas na medicina popular como protetora e estimulante do fígado, para o controle da obesidade, diabetes, hepatite, gastroenterite, digestiva, diurética, depurativa, tônica, antianêmica e anti-reumática. Este trabalho teve por objetivo investigar a composição química do óleo essencial de duas populações do gênero Baccharis coletadas em Paty do Alferes, visando encontrar novas fontes de carquejol e acetato de carquejila. Amostras de duas populações diferentes de carqueja foram coletadas em propriedades particulares Paty do Alferes - Rio de Janeiro em novembro de 2010. Estas foram secas a temperatura ambiente (28ºC +- 2) e à sombra. O óleo essencial das duas amostras de Baccharis sp. foi extraído por hidrodestilação em aparelho tipo Clevenger modificado durante 4 horas. O mesmo foi analisado por cromatografia gasosa acoplada à espectrômetro de massas (CG-EM Shimadzu, QP 5050, coluna capilar DB-5 - 30 m x 0.25µm x 0.25mm). Utilizou-se o Helio como gás carreador (1.7mL/min); temperatura do injetor: 240ºC e detector: 230ºC, Split: 1:20, no seguinte programa de temperatura: 60º C - 240º C (3ºC/ min). A identificação da composição química dos óleos essenciais foi realizada pela comparação de seus espectros de massa e valores de índice de Kovats (IK) com compostos conhecidos descritos na literatura. Foram identificados 19 compostos nestes óleos essenciais. Os principais compostos encontrados foram trans-cariofileno (22,0 por cento e 18,1 por cento), seguido por germacreno-D (7,0 por cento), biciclogermacreno (8,5 por cento), ledol (13,7 por cento), espatulenol (13,8 por cento e 20,7 por cento) e óxido de cariofileno (8,3 por cento e 12,0 por cento). Carquejol e acetato de carquejila não foram observados nestas amostras de óleo essencial, o que pode ser um indicativo que esta espécie não é B. trimera. Os resultados apresentados apontaram que as amostras coletadas em Paty do Alferes apresentam composição química similar e podem ser a mesma espécie vegetal, com grande indicativo de ser B. crispa (B cylindrica).

Brazil presents the highest vegetable genetic diversity of the world. Among the native plants of Brazil is some species of genus Baccharis (Asteraceae family) and popularly known as "carqueja". This medicinal specie has been used as diuretic, tonic, digestive, protective and stimulate of the liver, antianemic, anti-rheumatic, obesity control, diabetes, hepatitis and gastroenteritis. Samples of two different populations of plants were collected in a privet property in Paty do Alferes district (Rio de Janeiro State) in 11/2010, and dried at room temperature (28ºC +- 2) at shade conditions. Essential oil was extracted by hydrodistillation (Clevenger-type apparatus) for 4h and analyzed by GC-MS (Shimadzu, QP 5050-DB-5 capillary column - 30mx0.25µmx0.25mm). Carrier gas was Helium (1.7mL/min); split ratio: 1:30. Temperature program: 60º C - 240º C (3ºC/ min), rising to 240ºC at 3ºC/min. Injector temperature: 240ºC and detector temperature: 230ºC. Identifications of chemical compounds were made by matching their mass spectra and Kovat's indices (IK) values with known compounds reported in the literature. Were found 19 compounds in these essential oils. The major compound founded was trans-caryophyllene (22.0 percent and 18.1 percent), followed by germacrene-D (7.0 percent), bicyclogermacrene (8.5 percent), ledol (13.7 percent), spathulenol (13.8 percent and 20.7 percent) and caryophyllene oxide (8.3 percent and 12.0 percent). Carquejol and carquejyl acetate were not observed in these essential oil. These results showed that these samples present similar chemical composition and they can be the same vegetal specie (B. crispa/ B cylindrica).

Mutagenicidade do extrato aquoso de Baccharis articulata (Lam. ) Persoon no ensaio Salmonella/Microssoma / Mutagenicity of aquous extracts of Baccharis articulata (Lam. ) Persoon in Salmonella/Microssoma assay

Baccharis articulata (Lam.) Persoon, é uma planta medicinal muito utilizada como chá no sul do Brasil, pelas suas propriedades digestivas e diuréticas. Extratos aquosos desta planta foram testados quanto à presença de atividade mutagênica no ensaio Salmonella/microssoma, ou teste de Ames, em presença e ausência de atividade metabólica hepática de mamíferos in vitro (fração S9). Foram utilizadas as linhagens TA 98, TA 100 e TA 102, que permitem avaliar mutagênese por delocamento do quadro de leitura, substituição de pares de base e danos oxidativos, respectivamente. Foi possível observar atividade mutagênica direta para as linhagens TA 98, TA 100 e TA 102. Em presença de metabolização hepática foi detectado um decréscimo importante do efeito, persistindo a mutagenicidade do tipo deslocamento do quadro de leitura. Portanto os agentes mutagênicos de ação direta, presentes na infusão de B. articulata, foram em parte, inativados pela fração S9. Outros ensaios serão necessários para a confirmação destas propriedades e suas conseqüências para a saúde humana