BARROS, A. P. Q.

MORAIS, R. C.

SOUZA FILHO, A. P.

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PADRÃO  DE  PRODUÇÃO  DE  COMPOSTOS  QUÍMICOS  COM  ATIVIDADE ALELOPÁTICA EM  DUAS BrachiariaBARROS, Ana Paula Quirino¹; SOUZA FILHO, Antônio Pedro², MORAIS, Roseane Cavalcante³ RESUMO - Os atuais métodos de controle de plantas invasoras não atendem mais as atuais e futuras demandas da sociedade, visto que contaminam o ambiente, os alimentos e põem em risco a saúde dos humanos e a  vida silvestre.  O trabalho objetivou determinar  o padrão de produção de classes de compostos químicos com propriedades alelopáticas em duas espécies de Brachiaria. A determinação do padrão de produção foi aquilatado considerando-se dois aspectos: variações em função da idade de crescimento (idades de 2, 4, 6, 8 e 10 semanas) e da restrições de nutrientes no solo.  O Padrão de produção, em função da idade de crescimento, apresentou respostas que variou em função da espécie da gramínea, da classe de compostos químicos com atividade alelopática e da idade de crescimento. A produção  de  classes  de  compostos  químicos  com  propriedades  alelopáticas  também  apresentou variações que dependeram do nutriente e da espécie de Brachiaria.             PALAVRAS-CHAVE:  alelopatia,  aleloquímicos,  adubação,  idade  de  crescimento,  raízes,  folhas, sementes.PATTERN  OF  PRODUCTION  OF  CHEMICAL  COMPOUNDS  WITH  ALLELOPATHY ACTIVITY IN TWO Brachiaria SPECIESABSTRACT: The current methods of weed plants control does not meet any more the current and future demands of the society, because they contaminate atmosphere and food and they put in risk human health and de wildlife. The aim of this work was to determine the patterns of  production of chemical compounds with allelopathy properties in two species of Brachiaria. The determination of the production pattern was measured considering two aspects: variations in function of the growth age (ages of 2, 4, 6, 8, and 10 weeks) and of the restrictions of nutrients in the soil. The productions pattern in function of the growth age gave responses that varied in function of the grass species, the class  of  chemical  compounds  with  allelopathy  activity  and  the  growth  age.  The  production  of chemical compounds classes with allelopathy properties also presented variation which varied with the nutrients and the Brachiaria specie. KEYWORDS: allelopathy, allelochemicals, fertilization, growth age, roots, leaves, seeds.INTRODUÇÃO1 Acadêmica  do 6° semestre de Farmácia do CESUPA / Bolsista PIBIC/CNPq/Embrapa Amazônia Oriental2Pesquisador da Embrapa Amazônia Oriental. Trav. Dr. Enéas Pinheiro, S/N, 66.095-100, Belém, PA³ Acadêmica  do 6° semestre de Farmácia do CESUPA /Embrapa Amazônia Oriental  2º Seminário de Iniciação Científica da UFRA e 8º Seminário de Iniciação Científica da Embrapa Amazônia Oriental A rentabilidade da atividade pecuária em áreas de pastagens cultivadas na Região Amazônica tem sido, em muito, comprometida pela ocorrência de uma comunidade de plantas daninhas que se caracteriza tanto pela agressividade quanto pela diversidade, se constituindo no principal problema de ordem bio-econômica a ser enfrentado pelos pecuaristas. Os atuais métodos de controle dessas plantas não atendem mais as atuais e futuras exigências da sociedade, quer por comprometerem a qualidade dos recursos naturais quer por contaminarem os alimentos da dieta animal, em geral, e do próprio homem em particular.       Uma alternativa viável para fazer frente a essa problemática é a exploração do manancial de substâncias  químicas  produzidas  pelas  plantas.  Embora  as  vias  metabólicas  de  produção  desses metabólitos  sejam  amplamente  conhecidas  (BRADOW  &  CONNICK,  1990),  muito  pouco  se compreende  sobre  os  mecanismos  capazes  de  dinamizar  a  produção  desses  compostos.  O entendimento das variações na produção e distribuição desses compostos nas plantas é de fundamental importância  para se  impor  estratégias  de  manejo  de pastagens cultivas  formadas  pelas  gramíneas forrageiras  B.  humidicola e  B.  brizantha.  A  conseqüência  dessa  estratégia,  seria  a  formação  de pastagens  com  estandes  mais  densos,  com  reduzido  número  de  plantas  invasoras  e  menores investimentos financeiros na recuperação e manutenção da pastagem. As áreas de pastagens cultivadas  na Região Amazônica são, predominantemente,  formadas pelas  gramíneas  Brachiaria  brizantha cv.  Marandu  e  Brachiaria  humidicola.  Os  estudos  de prospecção  química  envolvendo  essas  duas  espécies  mostram,  alta  atividade  potencialmente alelopática (CARVALHO, 1993; ALMEIDA, 1993, SOUZA FILHO, 2002)O presente estudo teve por objetivo, determinar o padrão de produção e de distribuição de classes  de  compostos  químicos  com  propriedades  alelopáticas  em  duas  espécies  de  gramíneas forrageiras Brachiaria brizantha e Brachiaria humidicola.MATERIAL E  MÉTODOSPadrão de Produção de Compostos Químicos com Atividade Alelopática em função da Idade de crescimento           Sementes de duas gramíneas forrageiras Brachiaria humidicola, conhecida regionalmente pelo nome de quicuio-da-amazônia, e Brachiaria brizantha Cv. Marandu foram plantadass em caixa de 50 X 50 X 60 cm, contendo solo peneirado do tipo Latossolo Amarelo de textura argilosa. Por ocasião do plantio,  foram aplicados  50  kg  de  P2O5,  na  forma  de  superfosfato  simples.  Após  cinco  dias  de emergência, considerado a idade zero, passou-se a coletar a parte aérea das plantas (folhas + colmos) nas idades de 2, 4, 6, 8 e 10 semanas de crescimento. O material colhido foi seco em estufa com circulação  de  ar  forçada,  a  400C de  temperatura  constante,  por  72  horas.  Após  esse  processo,  o 2material  foi  triturado  em moinho  tipo  martelo  e  acondicionado  em sacos  de  plástico,  visando  a realização do “screening fitoquímico”. Padrão  de  Produção  de  Compostos  Químicos  com  Atividade  Alelopática  em  função  da adubação.As  gramíneas  forrageiras  Brachiaria  humidicola,  capim-quicuio-da-amazônia  e  Brachiaria  brizantha Cv. Marandu foram cultivadas em caixas de madeira com dimensões de 50 X 50 X 60 cm, contendo solo peneirado do tipo Latossolo Amarelo de textura argilosa.  O experimento constou dos seguintes tratamentos: Tratamento testemunha – sem adubação; Tratamento completo – constando de N + P + K; Completo –P; Completo – K; Completo – N.Como fonte de nutrientes utilizaram-se o superfosfato simples (fonte de P), uréia (fonte de nitrogênio) e cloreto de potássio (fonte de potássio, nas seguintes dosagens: 50 kg de P2O5; 60 Kg de K20 e 50 kg de N/ha. Quando atingiram a idade de 65 dias de crescimento,  as plantas foram cortadas a cinco centímetro do altura do solo, colhendo-se folhas mais colmos. O material  foi seco em estufa com circulação de ar forçado, por 72 horas, a 400C. Posteriormente foi triturado em moinho tipo martelo e acondicionado em sacos de plásticos até à realização do “screening fitoquímico” Screening FitoquímicoO “screening”  fitoquímico  para  identificação  das  principais  classes  de  compostos  químicos  com atividades  alelopáticas,  presentes  nas  diferentes  frações  da  planta,  foi  realizado  conforme  os procedimentos descritos por Assunção & Morita (1968).RESULTADOS E DISCUSSÕESPadrão de Produção de Compostos Químicos com Atividade Alelopática em função da Idade de crescimentoA  idade  da  planta  não  foi  fator  determinante  na  produção  de  compostos  químicos  com atividade  alelopática,  quando  se  consideram  os  resultados  obtidos  para  a  gramínea  forrageira Brachiaria  brizantha cv.  Marandu.  Aparentemente,  apenas  os  compostos  derivados  de  cumarinas apresentou pequena variação, sendo registrado sua presença nas idades de 4, 6 e 8 semanas e não na idade de 2 semanas de crescimento (Tabela 1).          Entretanto quando se consideram as variações observadas para Brachiaria humidicola, em função da idade de crescimento das plantas (Tabela 2), observa-se variações mais expressivas em relação  a  produção  de  compostos  com  atividade  alelopática.  Flavonóides,  taninos  e  saponinas espumídicas são produzidas até a idade de seis semanas de crescimento,  não sendo a partir  dessa idade.  Esteróides  e  triterpenóides,   são  produzidos  nas  idades  inicial  (duas  semanas)  e  final  (10 semanas),  não  o  sendo  nas  idades  intermediárias.  Ao  contrário,  derivados  de  cumarinas  são 3produzidos nas idades intermediárias (4 e 6 semanas de crescimento) e não nas idades de 2 e 10  semanas.            As plantas produzem, estocam e liberam para o ambiente um sem-número de substâncias químicas  com  atividade  alelopática.  Embora  pequeno  número  desses  metabólitos  tenham  sido identificados, o potencial de produção desses compostos pelas plantas pode atingir a elevada cifra de 400.000 (SWAIN, 1977). Entretanto muito pouco se sabe sobre a forma como essas substâncias são produzidas. No presente trabalho variações em função da espécies e da classe de compostos químicos foram  observados.  Em  Brachiaria  brizantha (Tabela  1),  as  variações  em  função  da  idade  de crescimento foram mais expressivas do que em  Brachiaria humidicola (Tabela 2).  Essas variações podem  estar  associadas  a  velocidade  inicial  de  crescimento.  Brachiaria  humidicola tem  o estabelecimento mais lento do que Brachiaria brizantha, o que pode ser determinante na produção de aleloquímico.As  informações  disponíveis  sobre  as  variações  na  atividade  alelopática  em  função  da maturidade  ou idade da planta,  além de extremamente  limitante  é,  ainda,  contraditória.  BARZ & HORZEL (1975), por exemplo,  ressaltam que esses compostos são continuamente sintetizados na célula. Especificamente em relação as plantas forrageiras, WARDLE (1987) sugere que as plantas de pastagens são provavelmente alelopáticas apenas em certos estágios do seu ciclo de vida. Conforme observado  no  presente  trabalho,  o  aleloquímico  é  fator  determinante  nessa  variação  e  deve  ser considerado em aspecto mais amplo do que simplesmente generalizar os resultados obtidos.. Padrão  de  Produção  de  Compostos  Químicos  com  Atividade  Alelopática  em  função  da adubação.Os compostos com atividade alelopática produzidos pelas plantas são regulados por diferentes fatores  de  ordem  ambiental  e  agronômicos.  Alguns  estudos  mostram  que  plantas  estressadas geralmente  apresentam maior  atividade alelopática do que plantas  não-estressadas (HALL, 1983). Estudos  desenvolvidos  por  CHOU  (1986)  mostram  que  a  disponibilidade  de  nutrientes  é  fator importante a determinar a produção de aleloquímicos e, consequentemente, potencial alelopático de determinadas  plantas.  Nutrientes  como  fósforo,  potássio,  nitrogênio  promovem  alterações  na concentração dos aleloquímicos nas plantas e, consequentemente, na atividade alelopática.Os dados da Tabela 1 (Brachiaria brizantha)  e Tabela 2 (Brachiaria humidicola),  embora estejam restritos ao aspecto qualitativo, indicam que as classes de compostos químicos variaram em função da adubação e da espécies de planta teste. Tanto para B. brizantha como para B. humidicola a restrições  de  nutrientes  não  produziu  efeitos  na  produção  de  taninos,  saponinas  espumídicas  e alcalóides. A produção de cumarinas, para as duas Brachiaria, é afetada pela ausência de potássio e nitrogênio e, especificamente para B. brizantha, à ausência de adubação. Esteróides e triterpenóides, 4em  B.  brizantha,  não  são  produzidos  na  ausência  de  nitrogênio,  potássio  e  fósforo  e,  em  B. humidicola, à ausência de nitrogênio e potássio.Embora B. brizantha seja uma espécie mais exigente em nutrientes do que B. humidicola, essa diferença não consolidou respondas mais expressivas em relação à produção qualitativa de classes de compostos com propriedades alelopáticas. Provavelmente as doses de nutrientes utilizadas tenham, de alguma forma, afetado os resultados. TABELA 1. Variações na produção de classes químicas com atividade alelopática, na parte aérea da gramínea forrageira Brachiaria brizantha cv. Marandu.Classes Fitoquímicas    Idades de Coletas (Semanas)  2 4 6 8 10Ac. Orgânico N N N N NAçúcar Redutor P P P P PAlcalóides P P P P PAntraquinona N N N N NAzuleno N P P P PCarotenóides P N P P PCatequinas N N N N NDepsídios e Depsidonas P N P P PDerivados de Benzoquinonas P N N N NDerivados de Cumarinas P P P N MEsteróides e Triterpenóides P P P P PFlavonóides N N N N NGlicosídios Cardíacos N N N N NLactonas N N N N NPolissacarídeos N N N N NProteínas e Aminoácidos P P P P PPurinas N N N N NSaponinas Espumídicas P P P P PTaninos P P P P PP = Presente; N = Ausente; M= MascaradoTABELA 2. Variações na produção de classes químicas com atividade alelopática, na parte aérea da gramínea forrageira Brachiaria humidicola.Classes  Fitoquímicas    Idades de Coletas (Semanas)  2 4 6 10Ac. Orgânico N N N NAçúcar Redutor P P P PAlcalóides P P P P5Antraquinona N N N NAzuleno N N N PCarotenóides P P N NCatequinas N N N NDepsídios e Depsidonas N N P NDerivados de Benzoquinonas P P P NDerivados de Cumarinas P P P NEsteróides e Triterpenóides P N N PFlavonóides P P P NGlicosídios Cardíacos N N N NLactonas N N N NPolissacarídeos N N N NProteínas e Aminoácidos P P P PPurinas N N N NSaponinas Espumídicas P P P NTaninos P P P NP= Presente; N= AusenteTABELA 3. Variações na produção de classes de compostos químicos com atividade alelopática, em função da adubação, em Brachiaria brizantha cv. MaranduClassesFitoquímicasBrachiaria brizanthaComp  (C) C-P C-K C-N  S.A.Ac. Orgânico N N N N NAçúcar Redutor P P P P PAlcalóides P P P P PAntraquinona N N N N NAzuleno N N N N NCarotenóides P P P P PCatequinas N N N N NDepsídios e Depsidonas N N N N NDerivados de Benzoquinonas N N N N PDerivados de Cumarinas P P N N NEsteróides e Triterpenóides P N N P NFlavonóides N N N N PGlicosídios Cardíacos N N N N NLactonas N N N N NPolissacarídeos N N N N NProteínas e Aminoácidos P P P P PPurinas N N N N NSaponinas Espumídicas P P P P P6Taninos P P P P PP= Presente; N= AusenteTABELA 5. Variações na produção de classes de compostos químicos com atividade alelopática, em função da adubação, em Brachiaria humidicola.ClassesFitoquímicas     Brachiaria humidicola.Com -K Com -P Com -NAc. Orgânico N N NAçúcar Redutor P P PAlcalóides P P PAntraquinona N N NAzuleno N N NCarotenóides P P NCatequinas N N NDepsídios e Depsidonas N N NDerivados de Benzoquinonas N N NDerivados de Cumarinas N P NEsteróides e Triterpenóides N P NFlavonóides N N NGlicosídios Cardíacos N N NLactonas N N NPolissacarídeos N N NProteínas e Aminoácidos P P PPurinas N N NSaponinas Espumídicas P P PTaninos P P PP= Presente; N= AusenteCONCLUSÕESA produção de aleloquímicos pela B. humidicola e B. brizantha varia em função da classe do aleloquímico,  da  idade  da  planta,  do  nutriente  empregado  na  adubação  e  da  própria  espécie  de Brachiaria.  A  parte  aérea  se  constitui  na  principal  fonte  de  classes  químicas  com propriedades alelopáticas, havendo variações em função da classe química. RFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICASALMEIDA, A.R.P. Efeitos alelopáticos de espécies de Brachiaria Griseb sobre algumas leguminosas forrageiras tropicais. Piracicaba: USP, 1993. 73p. Tese de mestrado.ASSUNÇÃO, R.M.V.; MORITA, T. Manual de soluções e reagentes e solventes. São Paulo: Edgard Blücher, 1968. 627p.7BARZ,  W.;  HORSEL,  W.  Metabolism  of  flavonoids.  In:  HARBONE,  J.B.  Ed.  The  flavonoids. London: Chapman & Hall, 1975. p.916-969.BRADOW, J.M.; CONNICK, W.J. Volatile seed germination inhibition from plant residues. Journal of Chemical Ecology, v.16, n.3, p.645-666, 1990.CARVALHO, S.J.C. Caracterização dos efeitos alelopáticos de Brachiaria brizantha cv. Marandu no estabelecimento de duas plantas de Stylosanthes guianensis var. vulgaris e cv. Bandeiranmte.Viçosa: UFV. 72p. 1993. Tese de Mestrado.CHOU, C.H. The role of allelopathy in subtropical agroecosystems in Taiwan. In: PUTNAM, A.R.; TANG, C.S. Eds. The science os allelopathy. New York: John Wiley & Sons, 1986. p.57-73.HALL, A.B.; BLUM, V.; FITES, R.C. Stress modifications of allelopathy of  Helianthus annus L. debris on seed germination. 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Padrão de produção de compostos químicos com atividade alelopática em duas Brachiaria.

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