Anatomical Characterization of Nine Taxa of Genus Acmella Rich. (Toothache Plant) in India

Abstract The present study is aimed for anatomical characterization of nine taxa of Acmella to supplement data specifically for its current sectional classification and species circumscriptions. Anatomical characterization of this genus is little explored. This study focuses on internal structure of leaves, petioles, peduncles, stems, roots and cell inclusions to determine its taxonomic importance. In stem anatomy the number of hypodermal collenchymatous layers and the arrangement of parenchymatous cortex together place an important role in the identification of Acmella. Root anatomy was similar in all the examined taxa except in the arrangement of xylem vessels. In A. tetralobata xylem vessels arranged in pentarch fashion while rest of the species possess tetrarch arrangement. Several cellular inclusions such as calcium oxalate crystals and oil bodies were observed. The petioles were crescent shaped having bifacial surfaces with both surfaces pubescent. Peduncles possess ridges and furrows in its outline. The leaves are dorsi ventral and possess single layered epidermal cells covered with cuticle having anomocytic, anisocytic and diacytic types of stomata in both adaxial and abaxial surfaces. The present study provides a tool for the microscopic identification of the genus.

Structure and distribution of glandular trichomes in three species of Bignoniaceae / Estrutura e distribuição de tricomas glandulares em três espécies da família Bignoniaceae

Glandular trichomes play a major role in the morphological characterization of the Bignoniaceae. Due to their great diversity of forms and functions, this study aimed to inventory the glandular trichomes present in the aerial vegetative axis of Amphilophium magnoliifolium, Martinella obovata and Stizophyllum riparium, analyze their structure and register the participation of ants in these plants. Fresh samples from the nodal region, petiole and from medium to apical regions of the leaflet blade were fixed and processed according to usual methods in light and scanning electron microscopies. The glandular trichomes found were: peltate, capitate, stipitate, and patelliform/cupular. Peltate trichomes are the most abundant ones and present the most uniform distribution. Patelliform/cupular trichomes occur at specific regions, such as prophylls, leaflet blade and nodal regions. Martinella obovata is the only species that presents capitate and stipitate trichomes, which are widely distributed along the entire aerial vegetative axis. Ants were found in all species, mainly at nodal regions. The occurrence of the capitate-type trichome is reported for the first time to the genus.

Tricomas glandulares desempenham papel importante na caracterização morfológica de Bignoniaceae e, devido à grande diversidade de formas e funções que esses tricomas apresentam, o objetivo desse estudo foi inventariar os tricomas glandulares presentes no eixo vegetativo aéreo de Amphilophium magnoliifolium, Martinella obovata. e Stizophyllum riparium, bem como analisar sua estrutura e registrar a participação de formigas nessas espécies. Amostras frescas da região mediana à apical das lâmina foliolar, pecíolo e nó foram fixadas e processadas de acordo com os métodos usuais para microscopia de luz e eletrônica de varredura. Os tricomas glandulares encontrados nas espécies foram: peltados, capitados, estipitados e pateliformes/cupuliformes. Dentre esses tipos o mais abundante foi o tricoma peltado, apresentando também uma distribuição mais uniforme que os demais. Os tricomas pateliformes/cupuliformes estavam em regiões mais específicas, como profilos, lâmina foliolar e na região nodal. Martinella obovata foi a única espécie que apresentou os tricomas capitados e estipitados, amplamente distribuídos ao longo de todo eixo vegetativo aéreo. Em todas as espécies foram encontradas formigas, principalmente nas regiões nodais. A ocorrência do tricoma capitado é relatada pela primeira vez para o gênero.

Physiological indexese macro- and micronutrients in plant tissue and essential oil of Mentha piperita L. grown in nutrient solution with variation in N, P, K and Mg levels / Índices fisiológicos, macro e micronutrientes no tecido vegetal e óleo essencial de Mentha piperita L. cultivada em solução nutritiva com variação de N, P, K e Mg.

Mentha piperita L. is an aromatic and medicinal species of the family Lamiaceae, known as mint or peppermint, and its leaves and branches produce essential oil rich in menthol. This study aimed to evaluate physiological indexes, macro- and micronutrients inthe shootsand essential oil of Mentha piperita L. grown in nutrient solution number 2 of Hoagland and Arnon (1950) with different N, P, K and Mg levels. Shoot length, dry mass of the different organs, total dry mass, leaf area, essential oil yield and composition, and macronutrient (N, P, K, Mg, Ca, S) and micronutrient (Mn, Cu, Fe, Zn) contents in the shoot were evaluated. Plants treated with 65%N/50%P/25%K/100%Mg had a tendency towards longer shoot, greaterroot and leaf blade dry masses, higher essential oil yield, higher menthol levels and lower menthone levels. The results showed that Mentha can be grown in nutrient solution by reducing 65% N, 50% P, 25% K and 100% Mg. This solution had better development compared to the other tested treatments. Therefore,we recommendMentha piperita L. to be grown with such nutrient levels.

Mentha piperita L., é uma espécie aromática e medicinal pertencente à família Lamiaceae, conhecida como menta ou hortelã-pimenta que produz em sua parte aérea óleo essencial rico em mentol. O objetivo do trabalho foi avaliar os índices fisiológicos, macro e micronutrientes na parte aérea e óleo essencial de Mentha piperita L. cultivada em solução nutritiva numero Hoagland e Arnon (1950) com variação dos níveis de N, P, K e Mg. Foram avaliados comprimento da parte aérea, massa seca dos diferentes órgãos e total, área foliar, rendimento e composição do óleo essencial, teor de macronutrientes (N, P, K, Mg, Ca e S), e de micronutrientes (Mn, Cu, Fe e Zn) na parte aérea. As plantas nutridas com 65% de N, 50% de P, 25% de K, e 100% de Mg, apresentaram tendência de maior comprimento de parte aérea e massa seca de raízes e de lâminas foliares; maior rendimento de óleo essencial e, em média, maiores teores de mentol e menores teores de mentona. O resultados permitem concluir que a Mentha pode ser cultivada em solução nutritiva reduzindo-se 65% de N, 50% de P, 25% de K e 100% de Mg. Esta solução apresentou melhor desenvolvimento em relação aos outros tratamentos. Recomenda-se, portanto, o cultivo da Mentha piperita L. com tais níveis de nutrientes.

Estudo farmacognóstico de folhas e raízes da Spiranthera odoratissima A. St. -Hil. (Rutaceae) / Pharmacognostic study of the leaves and roots of Spiranthera odoratissima A. St. -Hil. (Rutaceae)

A Spiranthera odoratissima A. St.-Hil. (manacá) é um arbusto cujas raízes são utilizadas popularmente contra dores musculares, de estômago e de cabeça, disfunções hepáticas, reumatismo, e como estimulante do apetite. As folhas são empregadas como depurativo do sangue, nas afecções renais e hepáticas. O objetivo deste trabalho foi realizar o estudo morfo-anatômico de S. odoratissima, bem como a triagem fitoquímica, a determinação dos teores de água, cinzas totais e insolúveis em ácido. O material vegetal foi coletado em Leopoldo de Bulhões/ Goiás e os estudos morfo-anatômicos e a triagem fitoquímica foram realizados utilizando as técnicas convencionais. Verificou-se que a folha é hipoestomática, com estômatos anomocíticos e a epiderme apresenta papilas na face abaxial. O mesofilo é dorsiventral e a nervura principal possui drusas de oxalato de cálcio e cavidades secretoras. O pecíolo apresenta sistema vascular em forma circular. Na raiz, em crescimento primário, observou-se cilindro vascular com organização diarca. Na prospecção fitoquímica detectaram-se fenóis, taninos, cumarinas, flavonoides, triterpernos/esteróis, antraquinonas e antocianinas nas folhas e alcaloides, cumarinas, amido e saponinas nas raízes. Esses resultados são parâmetros importantes para o controle de qualidade dessa matéria-prima vegetal.

Spiranthera odoratissima A. St.-Hil. (manacá) is a shrub whose roots are popularly used against stomach pains, headache, muscle pain, liver disorders, rheumatism and as an appetite stimulant. The leaves are used as a blood depurative and for liver and kidney disease. The purpose of this work was to perform the morphological and anatomical study, the phytochemical screening and determine the water content and the levels of total and acid of S. odoratissima. The plant material was collected in Leopoldo de Bulhões/ Goiás and the morpho-anatomical studies and the phytochemical screening were performed using conventional techniques. It was verified that the leaf is hypostomatic, with anomocytic stomata and the epidermis has papillae on the abaxial surface. The mesophyll is dorsiventral and the midrib presents druses of calcium oxalate and secretory cavities. The petiole has a circular vascular system. The root in primary growth presents vascular cylinder with diarchic organization. Phenols, tannins, coumarins, flavonoids, triterpenes/sterols, anthraquinones and anthocyanins were detected in the phytochemical screening of the leaves, and alkaloids, coumarins, saponins and starch were detected in the roots. These results are important parameters for the quality control of the vegetal raw material.

Efeito de diferentes níveis de sombreamento no crescimento inicial de Unha de gato (Uncaria tomentosa Willd. ) / Effect of different levels of shading on the growth of cat's claw (Uncaria tomentosa Willd. ). Cat's claw (Uncaria tomentosa Willd. )

A unha de gato (Uncaria tomentosa Willd.) é uma das muitas espécies de plantas com propriedades medicinais utilizadas pelas comunidades nativas da Amazônia para o tratamento de diversas doenças. Suas inúmeras propriedades medicinais têm provocado nos últimos anos o aumento da demanda por essa planta, a qual vem sendo explorada de forma indiscriminada e predatória. O conhecimento agronômico disponível atualmente sobre essa espécie é escasso; dessa forma, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito de diferentes níveis de sombreamento no crescimento inicial da Unha de gato. O experimento foi realizado no viveiro da área experimental da Embrapa Acre, no município de Rio Branco, AC, no período de maio de 2009 a junho de 2010. Foram avaliados quatro tratamentos, constituídos por diferentes níveis de sombreamento (30%, 50% e 70%) e pleno Sol, obtidos com tela sombrite preta, com as referidas capacidades de retenção da radiação solar. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com oito repetições, contendo duas plantas por parcela. As variáveis analisadas foram: altura da parte aérea, diâmetro do colo, biomassa do sistema radicular, biomassa aérea, biomassa total e partição de biomassa. O crescimento da Unha de gato foi modificado pela intensidade de sombreamento. A altura das plantas e a massa seca das raízes aumentaram linearmente com a intensidade de sombreamento. Sombreamentos entre 55 a 60% proporcionaram melhores crescimentos para as variáveis: diâmetro do coleto, massa seca da parte aérea e massa seca total. Não houve variação na distribuição de massa seca entre a parte aérea e o sistema radicular das plantas em função do sombreamento. Verificou-se que o sombreamento na faixa de 55 a 60% é o mais indicado para o seu crescimento inicial.

Is one among many plant species with medicinal properties, used by the native communities of the Amazon to treat several diseases. Its numerous medicinal properties have caused in recent years an increase in demand and the plant has been exploited in an indiscriminate and predatory way. The agronomic knowledge available on this species is scarce, so the purpose of this study was to evaluate the effect of different levels of shading on early growth of Uncaria tomentosa. The experiment was established in the nursery of Embrapa Acre, in the city of Rio Branco, state of Acre, Brazil, from May 2009 to June 2010. We tested four levels of shading (30%, 50% and 70%) and full sunlight, obtained with black shade screens. The experimental design was a randomized block, with eight replications and two plants per plot. The variables analyzed were: height of shoots, stem diameter, root dry matter, aerial dry matter, total dry matter and dry matter partitioning. The growth of Uncaria tomentosa was modified by the intensity of shading. Plant height and dry weight of the roots increased linearly with the intensity of shading. Shading around 55 to 60% provided better growth for the stem diameter, shoot dry matter and total dry matter. There was no change in the distribution of the dry matter between the shoot and root systems of the plants. For the species Uncaria tomentosa, we found that shading in the range of 55 to 60% is the most indicated for its early growth.

Estruturas secretoras em órgãos vegetativos e florais de Secondatia densiflora A. DC. (Apocynaceae - Apocynoideae - Odontadenieae) / Secretory structures in vegetative and floral organs of Secondatia densiflora A. DC. (Apocynaceae - Apocynoideae - Odontadenieae)

A família Apocynaceae é caracterizada por possuir grande diversidade de estruturas secretoras como idioblastos, coléteres, laticíferos e nectários florais. Este estudo teve por objetivo caracterizar anatomicamente as estruturas secretoras nos órgãos vegetativos e reprodutivos de Secondatia densiflora e identificar as principais classes de compostos químicos nos idioblastos e na secreção dos coléteres vegetativos. Os idioblastos estão distribuídos por todos os órgãos aéreos da planta possuindo conteúdo na maioria das vezes denso e fortemente corado pela safranina. Alguns idioblastos apresentam secreção de aspecto granulado. Os testes histoquímicos evidenciaram apenas compostos fenólicos. Os laticíferos são do tipo anastomosado podendo ser observados em todos os órgãos estudados e identificados pelo conteúdo diferenciado e, em alguns casos, pela presença de paredes celulares mais espessas que as paredes das células parenquimáticas. O látex tem cor branca e aspecto leitoso, sendo extravasado logo que a planta é lesionada. Os coléteres vegetativos são do tipo padrão, formados por uma porção alongada que se afina em direção à extremidade. A epiderme secretora em paliçada delimita uma região parenquimática e o curto pedúnculo é coberto por epiderme não secretora de formato retangular. Todo coléter é recoberto por cutícula fina. A mucilagem é constatada tanto no interior das células secretoras quanto no meio extracelular pelo vermelho de rutênio e pela reação PAS. Os nectários florais têm origem receptacular, possuem uma epiderme que reveste toda estrutura, parênquima nectarífero, e feixes vasculares; são fundidos na base e livres na região apical constituindo cinco unidades distintas.

The family Apocynaceae is characterized for showing a wide variety of secretory structures such as idioblasts, colleters, laticiferous glands and floral nectaries. The present study aimed to anatomically characterize the secretory structures in vegetative and reproductive organs of Secondatia densiflora and to identify the major classes of chemical compounds in idioblasts and in the secretion of vegetative colleters. Idioblasts are distributed all over the aerial organs of the plant and their content is usually dense and strongly stained with safranin. Some idioblasts have secretion of granulated aspect. Histochemical tests evidenced phenolic compounds only. Laticiferous glands are of the anastomosed type and can be seen in all the studied organs and identified by their distinct content and, in some cases, by the presence of cell walls that are thicker than those of parenchyma cells. Latex is white, milky and leaks as the plant is injured. Vegetative colleters are of the standard type and formed of an elongated portion that becomes thinner towards the end. The secretory palisade epidermis delimits a parenchymatic region, while the short peduncle is covered by rectangular non-secretory epidermis. A thin cuticle covers the entire colleter. Mucilage is detected both inside the secretory cells and in the extracellular medium by ruthenium red staining and PAS reaction. Floral nectaries have receptacular origin and epidermis covering their entire structure, nectariferous parenchyma, and vascular bundles; they are fused at their bases but have free apical region, forming five distinct units.

Rhizophores in Rhizophora mangle L: an alternative interpretation of so-called ''aerial roots''

Rhizophora mangle L., uma das mais comuns espécies do mangue, tem um sistema de estruturas aéreas que lhe fornecem estabilidade em solo permanentemente alagado. De fato, essas estruturas, conhecidas por ''raízes aéreas'' ou ''raízes suportes'' demonstraram tratar-se de ramos especiais com geotropismo positivo, que formam grande número de raízes quando em contato com o solo. Esses órgãos apresentam um sistema de ramificação simpodial, medula ampla, córtex pouco espesso, feixes vasculares colaterais, estelo poliarco e protoxilema endarco, como no caule, e uma periderme produzida por um felogênio no ápice, semelhante a uma coifa. Esses ramos apresentam, também, o mesmo tipo de tricoesclereídes que ocorrem no caule com geotropismo negativo, diferente das verdadeiras raízes de Rhizophora, que não formam tricoesclereídes. Por outro lado, esses ramos não formam folhas e nesse aspecto são semelhantes às raízes. Esses ramos especiais são rizóforos, isto é, ramos portadores de raízes, com geotropismo negativo e análogos àqueles encontrados em Lepidodendrales e outras pteridófitas arbóreas do Carbonífero que, usualmente, cresciam em solos alagados.

Estudo biofarmacognóstico de Acanthospermum australe (Loefl.) O. Kuntze Asteraceae / Pharmacognostic evaluation of Acanthospermum australe (Loefl.) O. Kuntze Asteraceae

Acanthospermum australe (Loefl.) O. Kuntze, conhecido popularmente no Brasil como carrapichinho pertence à família Asteraceae e é utilizado na medicina popular como hepatoprotetora, diaforética, antiblenorrágica, antimalárica, entre outras funções. O objetivo do presente trabalho foi estudar a espécie sob o aspecto botânico, químico e farmacológico. Assim, folhas e caules foram analisados macro e microscopicamente, contribuindo no auxílio da diagnose da espécie. Os órgãos em estudo foram submetidos a ensaios preliminares para a pesquisa dos principais grupos de princípios ativos provenientes do metabolismo secundário dos vegetais. Diferentes extratos foram obtidos por percolação e por decocção, sendo alguns deseus componentes isolados por CCD preparativa e identificadas por CG/EM. O óleoessencial do vegetal, coletado em diferentes épocas do ano e variados estágios de desenvolvimento, foi obtido em aparelho de Clevenger modificado, sendo que sua composição também foi analisada por CG/EM. O extrato clorofórmico e o extrato hidroetanólico liofilizado (EHL) foram avaliados quanto à atividade antimalárica e antileishmania. Com o EHL foi realizado também ensaio de atividade antiúlcera em ratos Wistar Hannover fêmeas e atividade antimicrobiana em bactérias e fungos. A espécie em estudo, nas condições deste trabalho, apresentou flavonóides, taninos, saponinas, óleo essencial e mucilagens. O extrato clorofórmico e hidroetanólico liofilizado, nas concentrações de 100 µg/mL, provocaram 100% de morte dos protozoários de Plasmodium chabaudi AJ, porém ambos não apresentaram atividade em promastigotas de Leishmania (L.) chagasi nesta concentração. O EHL na concentração de 10 mg/mL demonstrou significativa atividade antifúngica contra o Aspergillus niger, não apresentando nenhuma atividade para Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli e Candida albicans. O mesmo extrato, na concentração de 400 mg/kg, administrada por via oral, mostrou-se com atividade antiúlcera aguda significativa, reduzindo a Área Total de Lesão (ATL) em 49,13% em relação ao controle. O óleo essencial, nas condições do experimento, apresentou diferenças qualitativas e quantitativas quando comparado a estudos já realizados, sendo constituído em sua maioria por sesquiterpenos dos grupos cadinano (α-cadinol e δ-cadineno), cariofilano (ß-cariofileno) e, principalmente, germacrano (globulol). As análises permitiram concluir ainda que o isômero do espatulenol é o componente exclusivo e majoritário do óleo essencial de caule e o isômero do globulol, o componente presente em maior quantidade no óleo quando o vegetal encontra-se em fase de floração

Acanthospermum australe (Loefl.) O. Kuntze, known popularly in Brazil as carrapichinho belongs to the family Asteraceae and it is used in the tradicional medicine as hepatic protector, diaforetic, blenorragic activity, antimalarial activity among others. The objective of the present work was to study this species under the aspect botanical, chemical and pharmacological. Thus, leaves and stems were analyzed macro and microscopic contributing in the aid of the diagnosis of species.The aerial parts in study were submitted to preliminary phytochemical screening for the research of the main groups of secondary metabolites of plants. Difterent extracts were obtained by percolation and for decoction being some of their components, isolated for TLC preparative and identified for GC/MS. The essential oil of the plants, collected at different seasons of the year and different development stadiums, it was obtained in a Clevenger apparatus, and it composition, was also analyzed by GC/MS. The chloroformic extract and liofilized hidroethanolic extract (LHE) were assayed for the antimalarial and antileishmania activities. Using LHE it was also assayed for the anti ulcer activity in mice Wistar Hannover females and antimicrobial activity in bacteria and fungi. The species in study, in conditions of this work, presented flavonoids, tannins, saponnins, essential oil and mucilages. The chloroformic extract and LHE in the concentrations of 100 µg/mL caused 100% of death in the blood forms of Plasmodium chabaudi AJ, however none of them presented activity in blood forms of Leishmania (L.) chagasi in this concentration. LHE in the concentration of 10 mg/mL presented significant antifungal activity against the Aspergillus niger, and no activity against Staphy/ococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli and Candida albicans. The same extract, in the concentration of 400 mg/kg, administered orally, presented significant antiulcerogenic activity, reducing the Total Area of Lesion (TAL) in 49,13% in relation to the control. The essential oil, in the conditions of the experiment, presented qualitative and quantitative difterences when compared to previous studies and constituted in its majority by sesquiterpenes of the cadinano groups (α-cadinol and δ-cadinene), caryophyllano (ß-caryophyllene) and mainly, germacrano (globulol). The analyses still permit to conclude that the isomer of the spathulenol is the exclusive and mayor component of the essential oil in the stem. Isomer of the globulol is the representative present in mayor amount in the oil when the plant is in flower stadium