Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T04:25:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 341649.pdf: 2107714 bytes, checksum: 8efc6ba473992f1f1d3712b5e73d4d83 (MD5) Previous issue date: 2016 / A araucária, ou pinheiro-brasileiro (Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze, Araucariaceae) é uma conífera nativa de grande valor econômico e ecológico. Ferramentas biotecnológicas baseadas na embriogênese somática vêm sendo empregadas visando à conservação e o melhoramento da araucária. Culturas embriogênicas desta espécie são normalmente mantidas em suspensões celulares e o tempo ótimo de subcultivo celular necessita ser precisamente determinado. No presente trabalho estudaram-se aspectos do crescimento, da bioquímica, da histoquímica e da proteômica das células de A. angustifolia em sistema de suspensão celular. Culturas embriogênicas foram cultivadas em meio líquido BM modificado, em agitação orbital (aparato Steward). A dinâmica de crescimento celular foi avaliada por meio do volume celular sedimentado, massa fresco, índice mitótico, condutividade e pH do meio. Ainda foram avaliadas o número de PEMs, a histoquímica, viabilidade e morte celular e o proteoma. O maior valor de incremento celular em massa fresca ocorreu na fase exponencial aos 14 dias de cultivo. Ao longo do tempo há redução da viabilidade celular e do pH do meio de cultura. A condutividade e o pH apresentam os menores valores na fase linear de crescimento celular. Sinais de morte celular iniciam após 15 dias de cultivo. Nas culturas embriogênicas foi predominante a presença de PEM III e diferenças histoquímicas foram observadas entre as células embriogênicas e não-embriogênicas. Foram detectadas a expressão de proteínas relacionadas às auxinas, ao citoesqueleto, ao metabolismo geral e às reservas. Finalmente, por apresentar menor estresse associado ao maior incremento de massa fresca, este período foi considerado o mais apropriado para o intervalo de subcultivo das suspensões celulares.<br> / Abstract : Araucaria or Brazilian-pine tree (Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze, Araucariaceae) is a native conifer with great economic and ecological value. Aiming conservation through use, massive propagation protocols based on cell suspension system under somatic embryogenesis route were developed. Nevertheless, the optimal time for subculturing is not yet determined, and cell biology knowledge of A. angustifolia under the cell suspension system is scanty. The present work is a characterization of growth, biochemistry, histochemistry and proteomics of the A. angustifolia cells under cell suspension system. Cell cultures were cultivated in liquid BM modified medium, in orbital agitator (Steward?s apparatus). Cell growth dynamics was evaluated with: cell volume after sedimentation, fresh weight, mitotic index, conductivity, pH, number of PEMs, histochemical tests, viability and cell death, as well as proteomics. Among expressed proteins were auxin related proteins, cytoskeleton, metabolism and storage. Cell viability is lost and the pH becomes acidic with the passage of time. Conductivity and pH have the lowest values at linear phase. Signs of cell death are observed after the 15th day of culturing. Among the cell types the PEMIII is predominant and embryogenic and non-embryogenic cells types differ histochemically. Finally, the highest value of fresh weight increment (139%) was observed at the exponential phase (14 days), thus optimal time for subculturing.

Orientador: Alexandre Magno Sebbenn / Banca: Mario Luiz Teixeira de Moraes / Banca: João Antonio da Costa Andrade / Banca: Ana Aparecida Bandini Rossi / Banca: Paulo Henrique Muller da Silva / Resumo: Araucaria angustifolia é uma árvore conífera, dióica, polinizada pelo vento e economicamente importante na região sudeste e Sul do Brasil. No século passado, a espécie foi intensamente explorada pelo regime de corte raso, sendo que hoje existem menos de 3% de suas florestas originais. Recentemente, levantou-se a hipotese de voltar a explorar as florestas remanescentes de A. angustifolia, utilizando-se o corte seletivo, com base para planos de manejo de baixo impacto. Este trabalho tem por objetivo investigar como o corte seletivo de árvores de A. angustifolia afeta no longo prazo a demografia, produção de madeira e a diversidade genética de suas populações e quais são os cenários de corte seletivo que garantam a sustentabilidade na produção de madeira e não afete drasticamente a diversidade genética das populações exploradas utilizando o modelo Ecogene. O estudo foi conduzido com dados de locos microssatélites, demográficos, dendrométricos e ecológicos de uma população pequena e fragmentada de A. Angustifolia. Foram estudados diferentes cenários de corte seletivo, que representam combinações de diferentes diâmetro minimo de corte (DMC), intensidade de exploração (IE) e ciclo de corte (CC). Com base nos resultados, o corte seletivo mostrou dois principais efeitos sobre as populações: (a) redução no número total de indivíduos reprodutivos e da área basal (AB); (b) aumento na distância genética entre a população original e após os ciclos de corte e no número de genótipos unilocos. A população controle, sem exploração manteve seu tamanho estável em relação à população inicial durante todo períodos de simulações. O número médio de indivíduos (N) para o cenário controle após 122 anos foi de 515. Para DMC de 50 cm e IE de 20, 40 e 90%, após quatro ciclos de corte e ano do quinto corte, o N foi de 476 (-7,7%), 441 (-14,4%) e 415 (-19,5%), respectivamente. Para ... / Abstract: Araucaria angustifolia is a conifer, dioecious and wind pollinated tree economically important in the southeastern and southern Brazil. In the past century, the species was heavily exploited by the regime of clear-cutting, and today there are less than 3% of its original forests. Furthermore, recently, rose the chance to re-explore the remaining forests of A. angustifolia, using reduced impact logging (RIL) procurements. The Eco-gene model was used to investigate the long-term impacts of logging on the demography and genetic diversity of A. angustifolia populations and to determine what are the scenarios of selective logging that ensure sustainable production of wood and not drastically affect the genetic diversity of exploited populations. The study was conducted with data from microsatellite loci, demographic, ecological and dendrometric of a small fragmented population of A. angustifolia. In this research, different scenarios of selective cutting, which represent combinations of different minimum cutting diameter (MCD), intensity of exploitation (IE) and cutting cycle (CC) were studied. Based on the results, selective logging showed two main effects on the populations: (a) reduction in the total number of reproductive individuals (N), b) increase in genetic distance between the original population and after cycles court and the number of unilocus genotypes. The average number of individuals (N) for scenario control after 122 years was 515. For DMC of 50 cm and IE 20, 40 and 90%, after four cycles of cutting and the year of the fifth cutting, the N was 476 (-7.7%), 441 (-14.4%) and 415 (-19.5% ), respectively. For the DMC 75 cm, N was reduced for the three IE from 9.0 to 10.4% and for DMC and 100 cm, from 4.8 to 5.8%. Therefore, smaller IE, result in fewer individuals being explored and less difference compared to a situation without selective logging (control). For DMC of 50 cm and IE 20, 40 and 90%, ... / Doutor

Orientador: Wagner André Pedro / Banca: Sandra Bos Mikich / Banca: Mônica Bastos / Resumo: A Floresta com Araucária sofreu intensa exploração madeireira e, este fato ocasionou o processo de fragmentação florestal. O desequilíbrio ocasionado por este processo atua de diferentes maneiras sobre espécies, grupos funcionais e também sobre a diversidade funcional de aves. Com o objetivo de verificar os efeitos da fragmentação florestal sobre as espécies e os grupos funcionais e como este processo afeta a diversidade funcional de aves, foi realizada uma compilação de trabalhos realizados em remanescentes de Floresta com Araucária e testado (i) como as espécies ou grupos funcionais influenciam no agrupamento entre os remanescentes e, (ii) como processos como a substituição de espécies é capaz de manter traços funcionais em comunidades. Os resultados apontam que existem grupos funcionais atuando diretamente no agrupamento entre os remanescentes e que o processo de substituição de espécies é muito importante para a manutenção de traços funcionais dentro da comunidade. Este trabalho também ressalta a importância de espécies, grupos e traços funcionais para manter a estabilidade do ecossistema / Abstract: The Araucaria Forest suffered intense logging, and this fact led to the process of forest fragmentation. The imbalance caused by this process acts in different ways on species, functional groups and also on the functional diversity of birds. With the objective of evaluate the effects of forest fragmentation on species and functional groups and how this process affects the functional diversity of birds, we performed a compilation of works done in remnants of Araucaria Forest and tested (i) how species or functional groups influences the coupling between the remnants and, (ii) how processes such as the replacement of species is capable of maintaining functional traits communities. The results indicate that there are functional groups acting directly on the coupling between the remnants and that the process of species replacement is very important for the maintenance of functional traits within the community. This work also highlights the importance of species traits and functional groups to maintain the stability of the ecosystem / Mestre

Orientador: Miguel Luiz Menezes Freitas / Resumo: Araucaria angustifolia (Bertol.) O. Kuntze ou pinheiro-do-paraná é uma espécie florestal fornecedora de madeira valiosa e sementes de alto valor nutritivo, mas considerada em risco de extinção. A manutenção de plantios com a finalidade de conservação da espécie é uma estratégia complementar para reduzir a possibilidade de erosão genética em seu habitat natural. Assim, este trabalho teve por objetivo avaliar a viabilidade técnica e econômica da conservação genética da Araucaria angustifolia a partir de um teste de procedências e progênies, que será transformado em uma área de produção de sementes, com a finalidade de manter uma representação da base genética da espécie e fornecer material genético de qualidade para fins de produção de madeira e sementes. Estabeleceu-se o experimento em abril de 1982, na Estação Experimental de Itapeva, do Instituto Florestal, no Estado de São Paulo. O delineamento experimental adotado foi em blocos de famílias compactas com três repetições, cinco procedências (parcelas), 14 a 26 progênies/procedência (subparcelas), 10 plantas por subparcela e espaçamento de 3,0 x 2,0 metros. Avaliou-se o experimento aos 33 anos de idade tendo sido considerado os seguintes caracteres: sobrevivência (%), altura total (m), diâmetro à altura do peito (DAP, cm) e volume (m³). A análise genético-estatística do experimento com o auxílio do software Selegen estimou os parâmetros genéticos, conforme a metodologia do modelo linear misto univariado aditivo REML/BLUP (Res... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Araucaria angustifolia (Bertol.) O. Kuntze is a kind forest species supplier wooden valuable and seeds of recognized nutritional value, however considered threatened on extinction. Plantations maintenance with species conservation purpose is a complementary strategy to reduce genetic erosion in natural areas. So, the aim of this work was to evaluate technical and economic viability of Araucaria angustifolia genetic conservation by the use. The analyzed provenance and progeny test was established in 1982 at Itapeva Experimental Station – São Paulo State, from Forestry Institute, following a compact family blocks design with 110 open-pollinated progenies, from five natural populations, three replicates, ten plants per subplot, spaced from 3,0 x 2,0 meters. At age 33 the trial was measured for following traits: total height, diameter at breast height (DBH), wood volume and survival. The variance components and genetic parameters estimates were performed by REML/BLUP methods (Restricted maximum likelihood/Best linear unbiased prediction) using Selegen software. The production and management scenarios were obtained by using SisAraucaria software. Sensitivity analysis and economic parameters estimates were obtained through several methods of economic evaluation using the Planin software. In general, genetic parameters indicated that the evaluated population has enough variability for both conservation and breeding, and it suggests a technical viability use in seedling seed orchard.... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-04-19T04:16:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338238.pdf: 2615478 bytes, checksum: 129d25f20ab41c1fc2eab4ff7b956ee0 (MD5) Previous issue date: 2015 / A conífera brasileira Araucaria angustifolia encontra-se dispersa no bioma Mata Atlântica e é conhecida popularmente como araucária ou pinheiro-brasileiro. Segundo a IUCN, a A. angustifolia encontra-se em perigo crítico de extinção, reforçando a necessidade de mais estudos que visem sua conservação e propagação. A cultura de tecidos vegetais engloba um conjunto de ferramentas biotecnológicas que possibilitam a conservação e melhoramento genético de plantas. A rota morfogenética in vitro de embriogênese somática (ES) pode ser empregada para a propagação massal clonal de genótipos de interesse, para a conservação de espécies ameaçadas de extinção ou para o estudo de processos fisiológicos, genéticos e bioquímicos envolvidos no desenvolvimento embrionário. O protocolo de ES para a A. angustifolia tem sido extensivamente estudado ao longo dos anos e encontra-se parcialmente desenvolvido, sendo seu principal limitante o processo de diferenciação e maturação das culturas embriogênicas (CE). Por outro lado, estudos envolvendo a criopreservação de CE desta espécie são ainda incipientes, apesar de toda sua importância estratégica na conservação de germoplasma in vitro de espécies recalcitrantes. Paralelamente, o cultivo in vitro e a suplementação do meio de cultura com reguladores de crescimento de plantas são conhecidos por afetar a metilação do DNA e os perfis de expressão de proteínas, modulando o fenótipo e/ou o potencial embriogênico. Neste contexto, o objetivo geral deste trabalho foi aprofundar os conhecimentos a respeito da ES e da criopreservação de CE de A. angustifolia visando à identificação e elucidação dos seus pontos de controle, por meio de estudos ultraestruturais e bioquímicos. Os resultados alcançados permitiram: a obtenção de um mapa de destino da ES de A. angustifolia através da técnica de time-lapse cell tracking, fornecendo informações relevantes a respeito da morfologia das CE durante as etapas de micropropagação e análises ultraestruturais dos tipos celulares que as compõem; a obtenção de um protocolo de criopreservação eficiente para as CE de A. angustifolia, aliado a análises morfológicas e ultraestruturais durante as etapas do protocolo; a análise dos níveis de metilação do DNA global das CE de A. angustifolia durante sucessivos ciclos de multiplicação em presença ou ausência de fitorreguladores, bem como a identificação de uma vasta gama de proteínas expressas diferencialmente nesses tratamentos através da técnica de proteômica shotgun revelou diferenças relevantes nos perfis de expressão protéica. Um maior detalhamento destes resultados e suas implicações encontra-se nos capítulos desta tese.<br> / Abstract : The Brazilian conifer Araucaria angustifolia naturally occurs in the Atlantic Forest Biome, and is popularly known as araucaria or Brazilian-pine. According to the IUCN, this species is critically endangered, reinforcing the need for further studies aimed at their preservation and propagation. Plant tissue culture encompasses a range of biotechnology tools that enable the conservation and plant breeding. The somatic embryogenesis (SE) morphogenetic route can be employed for mass clonal propagation of elite genotypes, conservation of endangered species, and for the study of physiological, genetic and biochemical processes involved in embryonic development. The SE protocol for A. angustifolia has been extensively studied over the past years and is partially developed. The differentiation process and embryogenic cultures (EC) maturation is this protocol limiting fator. Otherwise, studies involving the EC cryopreservation of this species are still incipient, in spite of its strategic importance in the in vitro germplasm conservation of recalcitrant species. In addition, in vitro tissue culture and culture médium supplementation with plant growth regulators are known to affect DNA methylation and protein expression profiles, modulating the phenotype and/or the embryogenic potential. In this context, the aim of this study was to deepen the knowledge about SE and EC cryopreservation of A. angustifolia, aiming at the identification and elucidation of its control points by means of ultrastructural and biochemical studies. The results achieved allow: obtaining a SE fate map of A. angustifolia by time-lapse cell tracking technique, providing relevant information about the EC morphology during the micropropagation stages and ultrastructural charaterization of cell types which constitute them; obtaining an efficient protocol for A. angustifolia EC cryopreservation, combined with morphological and ultrastructural analyses during steps of the protocol; analysis of global DNA methylation of A. angustifolia EC during successive multiplication cycles in the presence or absence of plant growth regulators as well as the identification of a wide range of proteins differentially expressed in these treatments by shotgun proteomics technique, revealing significant differences in protein expression profiles. More detailed results and their implicatins are presented in the specific section of this thesis.

Esta pesquisa apresenta uma abordagem sobre a utilização da madeira como um material renovável no setor de construção civil,sendo esta proveniente de plantios sustentáveis que incentivem a utilização da espécie nativa Araucaria angustifolia. Discute conceitos de minimização de impactos de materiais construtivos e de arquitetura sustentável. Traz referências sobre a certificação e legalização da madeira. Apresenta a silvicultura e os manejos florestais sustentáveis como alternativas para fornecer matéria-prima ao setor da construção, proporcionando renda ao produtor rural e resgatando o cultivo de uma espécie de importância ambiental e cultural muito relevante para a região sul do Brasil. Problematiza questões legais que desestimulam a exploração comercial da espécie, assim como questões relacionadas à recuperação de áreas de Reserva Legal que incentivam o uso da espécie e permitem seu manejo sustentável. Com o auxílio de ferramentas tecnológicas foi possível confirmar a hipótese de obtenção da madeira de araucária em plantios conduzidos, testando sua viabilidade financeira e sua capacidade de realizar sequestro e estoque de carbono. Os softwares utilizados para tal objetivo proporcionaram a comparação entre plantios com o mesmo plano de manejo para as espécies de pinus e araucária. Fez-se esta comparação por ser o pinus uma das principais culturas exóticas encontrada em plantios florestais na região sul do país. O estudo verificou, por meio da utilização destes softwares, que a araucária é uma espécie passível de exploração econômica através de seus produtos madeireiros. Os resultados obtidos revelam que o volume de produção da araucária não supera a do pinus, porém a análise financeira demonstra que a araucária se torna superior ao pinus em geração de receita somando-se aos produtos madeireiros as estimativas de renda obtida através da comercialização do fruto, o pinhão. Os resultados confirmam também que a araucária tem maior capacidade que o pinus em estoque de carbono por m3 de madeira. / This research presents an approach on the use of wood as a renewable material in the construction sector, which is derived from sustainable plantations that encourage the use of the native species Araucaria angustifolia. Discusses concepts of minimization of construction materials impacts and of sustainable architecture. Brings references on certification and legalization of wood. Displays forestry and sustainable forest management as alternatives to supply raw materials to the construction sector, providing income to farmers and rescuing the cultivation of a species of environmental and cultural importance very relevant to the south of Brazil. Problematizes legal issues which discourage commercial exploitation of the species, as well as issues related to recovery of legal reserve areas that encourage the use of the species and enable their sustainable management. With the help of technological tools it was possible to confirm the hypothesis of obtaining Araucaria wood in conducted plantings, testing their financial viability and their ability in sequester and store carbon. The softwares used for this purpose promoted the comparison of plantations with the same management plan for the species of pine and Araucaria. These comparison was done because the pine is one of the major exotic cultures found in forest plantations in southern Brazil. The study found, through the use of such softwares, that the Araucaria is a species capable of economic exploitation through their timber products. The results show that the volume of production of Araucaria does not outweigh the pine, but the financial analysis shows that the Araucaria becomes higher than the pine in revenue generation by adding wood products to the estimates of income earned through the sale of its seeds. The results also confirm that the Araucaria has a higher capacity than the pine trees in carbon stock per m3 of timber.

Esta pesquisa apresenta uma abordagem sobre a utilização da madeira como um material renovável no setor de construção civil,sendo esta proveniente de plantios sustentáveis que incentivem a utilização da espécie nativa Araucaria angustifolia. Discute conceitos de minimização de impactos de materiais construtivos e de arquitetura sustentável. Traz referências sobre a certificação e legalização da madeira. Apresenta a silvicultura e os manejos florestais sustentáveis como alternativas para fornecer matéria-prima ao setor da construção, proporcionando renda ao produtor rural e resgatando o cultivo de uma espécie de importância ambiental e cultural muito relevante para a região sul do Brasil. Problematiza questões legais que desestimulam a exploração comercial da espécie, assim como questões relacionadas à recuperação de áreas de Reserva Legal que incentivam o uso da espécie e permitem seu manejo sustentável. Com o auxílio de ferramentas tecnológicas foi possível confirmar a hipótese de obtenção da madeira de araucária em plantios conduzidos, testando sua viabilidade financeira e sua capacidade de realizar sequestro e estoque de carbono. Os softwares utilizados para tal objetivo proporcionaram a comparação entre plantios com o mesmo plano de manejo para as espécies de pinus e araucária. Fez-se esta comparação por ser o pinus uma das principais culturas exóticas encontrada em plantios florestais na região sul do país. O estudo verificou, por meio da utilização destes softwares, que a araucária é uma espécie passível de exploração econômica através de seus produtos madeireiros. Os resultados obtidos revelam que o volume de produção da araucária não supera a do pinus, porém a análise financeira demonstra que a araucária se torna superior ao pinus em geração de receita somando-se aos produtos madeireiros as estimativas de renda obtida através da comercialização do fruto, o pinhão. Os resultados confirmam também que a araucária tem maior capacidade que o pinus em estoque de carbono por m3 de madeira. / This research presents an approach on the use of wood as a renewable material in the construction sector, which is derived from sustainable plantations that encourage the use of the native species Araucaria angustifolia. Discusses concepts of minimization of construction materials impacts and of sustainable architecture. Brings references on certification and legalization of wood. Displays forestry and sustainable forest management as alternatives to supply raw materials to the construction sector, providing income to farmers and rescuing the cultivation of a species of environmental and cultural importance very relevant to the south of Brazil. Problematizes legal issues which discourage commercial exploitation of the species, as well as issues related to recovery of legal reserve areas that encourage the use of the species and enable their sustainable management. With the help of technological tools it was possible to confirm the hypothesis of obtaining Araucaria wood in conducted plantings, testing their financial viability and their ability in sequester and store carbon. The softwares used for this purpose promoted the comparison of plantations with the same management plan for the species of pine and Araucaria. These comparison was done because the pine is one of the major exotic cultures found in forest plantations in southern Brazil. The study found, through the use of such softwares, that the Araucaria is a species capable of economic exploitation through their timber products. The results show that the volume of production of Araucaria does not outweigh the pine, but the financial analysis shows that the Araucaria becomes higher than the pine in revenue generation by adding wood products to the estimates of income earned through the sale of its seeds. The results also confirm that the Araucaria has a higher capacity than the pine trees in carbon stock per m3 of timber.

Orientador: Mauro Galetti Rodrigues / Banca: Laurence Marianne Vincianne Culot / Banca: Marco Aurelio Pizo Ferreira / Banca: Clarissa Alves da Rosa / Banca: José Ignacio Fernandez de la Pradilla Villar / Resumo: A ação humana tem levado ao declínio nas áreas cobertas por habitats naturais em todo mundo, levando consigo a perda de espécies e de interações ecológicas. Nesse contexto, com um mundo dominado pela presença humana, torna-se fundamental compreender como as espécies respondem a essas alterações, quais mecanismos permitem sua persistência, e como as suas interações ecológicas são afetadas. Nessa tese, com dados coletados entre 2013 e 2017, abordei dois temas, o primeiro busca compreender como fragmentação florestal atua na extinção e persistência de mastofauna (Capítulo II: Large forest remnants and connectivity explain mammal resilience in a landscape dominated by commodity croplands), e segundo busca avaliar como as interações com a árvore dominante (Araucaria angustifolia) no ecossistema de estudo são afetadas pela redução de habitat (Capítulo III: Forest fragmentation and selective logging affect the seed survival and recruitment of a relictual conifer). Os dados do Capítulo II foram coletados com armadilhamento fotográfico que somou mais de 8.236 câmeras-trap/dia, e os resultados indicaram o tamanho dos remanescentes como principal responsável pela manutenção da riqueza e biomassa de mamíferos de médio e grande porte. Os dados do Capítulo III foram coletados com uma série de experimentos de remoção de sementes e amostragem de regeneração de A. angustifolia, com resultados indicando o tamanho do fragmento e abundância de A. angustifolia como principais variáveis ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Humans have been occupying almost all ecosystems in the world, directly causing loss of species and ecological interactions. In this context, with a world dominated by humans, it is fundamental understanding how species respond to this changes, what mechanisms allow their persistence and how ecological interactions are affected. In this thesis, with data collected between 2013 and 2017, I addressed two themes, in the first one I investigated the effects of forest fragmentation on extinction and persistence of mammals (Chapter II: Large forest remnants and connectivity explain mammal resilience in a landscape dominated by commodity croplands), and in second theme, I evaluated how interactions with the dominant tree (Araucaria angustifolia) are affected by habitat reduction (Chapter III: Forest fragmentation and selective logging affect seed survival and recruitment of relictual conifer). The data of Chapter II were collected with camera trap sampling that added more than 8,236 camera-traps / day, and the results indicated the size of the remnants as the main predictor of richness and biomass of large and medium-sized mammals. The data of Chapter III were collected with seed removal experiments and sampling of A. angustifolia regeneration. The results indicated the fragment size and A. angustifolia abundance as main explanatory variables for explaining the rates of seed removal, as well as the regeneration of this species / Doutor

Orientador: Karin Esemann de Quadros. / Dissertação (Mestrado em Engenharia Florestal) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal, Centro de Ciências Tecnológicas, Universidade Regional de Blumenau, Blumenau.

Os produtos naturais constituem uma das fontes mais promissoras para o descobrimento de novos ativos na terapêutica do câncer. O carcinoma de laringe é um dos mais comuns tipos de câncer envolvendo as áreas de cabeça e pescoço, e apresenta elevada taxa de morbidade e mortalidade em pacientes com estágio avançado. Terapias alternativas e/ou adjuvantes para o tratamento deste tipo de câncer representam uma necessidade emergente. Uma das alternativas mais promissoras é o desenvolvimento de nanocarreadores contendo ativos antitumorais. Araucaria angustifolia (Bert. O Kuntze) pertence à família Araucariaceae e é uma planta reconhecidamente medicinal. Seus estróbilos femininos dão origem a pinha, constituída por pinhões (sementes verdadeiras) e brácteas (sementes não desenvolvidas). O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito antiproliferativo do extrato aquoso de brácteas de A. angustifolia (EAA) em células tumorais de laringe HEp-2 e seus mecanismos de ação. Além disso, a possibilidade de associar o EAA a nanoesferas (NE) a fim de potencializar seu efeito antitumoral também foi investigado. A análise química por meio de Espectrometria de Massas de Alta Resolução evidenciou a presença majoritária de polifenóis no EAA. Os resultados mostraram que o EAA induziu citotoxicidade nas células tumorais HEp-2 através de dois diferentes ensaios de viabilidade celular (ensaio de MTT e de exclusão do corante Trypan blue). No entanto, o mesmo não foi capaz de induzir citotoxicidade significativa em células normais HEK-293, utilizadas como controle, indicando um efeito diferencial seletivo do EAA sobre as células tumorais. As células HEp-2 tratadas com EAA apresentaram níveis aumentados de peroxidação lipídica, danos oxidativos a proteínas e aumento da produção de ON, juntamente com depleção das defesas antioxidantes superóxido dismutase (Sod) e catalase (Cat). Além disso, o EAA induziu danos ao DNA, juntamente com fragmentação nuclear e condensação da cromatina nestas células. Alterações nos marcadores epigenéticos, como hipometilação do DNA e redução da atividade de DNMT1 foram também observadas. A exposição das células tumorais ao extrato aumentou a expressão de proteínas apoptóticas de via intrínseca mitocondrial, mediada pela ativação da proteína Bax, liberação de AIF e foi independente da ativação de p53. O EAA modificou o metabolismo energético das células tumorais, elevando os níveis de piruvato desidrogenase (PDH) e estimulando a fosforilação oxidativa mitocondrial. Embora tenha ativado a mitocôndria destas células, o mesmo causou falhas no potencial de membrana mitocondrial (ΔΨm), juntamente com diminuição dos níveis de proteínas dos complexos I e III da CTE, inibição da atividade do complexo I, produção de ERO e depleção de ATP. A associação do EAA à NE permitiu a obtenção de sistemas com tamanho de partícula inferior a 200 nm, índice de polidispersibilidade abaixo de 1, potencial zeta negativo e pH estável pelo período de 30 dias, na condição testada. No entanto, a taxa de associação obtida foi baixa (19%), indicando a necessidade de futuros estudos a fim de aumentar a eficiência de incorporação do extrato. As NE per se demonstaram capacidade de reduzir a viabilidade de células tumorais e induzir alterações redox, sensibilizando estas células, demonstrando ser um possível carreador para a vetorização de ativos antitumorais. O conjunto de dados deste estudo demonstra a potencialidade dos compostos presentes nas brácteas de A. angustifolia para o desenvolvimento de novas estratégicas terapêuticas para o câncer. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2016-12-19T15:24:14Z No. of bitstreams: 1 Tese Cátia dos Santos Branco.pdf: 11116932 bytes, checksum: 02a668c3fc8a7376e3031fe7b838d152 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-19T15:24:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Cátia dos Santos Branco.pdf: 11116932 bytes, checksum: 02a668c3fc8a7376e3031fe7b838d152 (MD5) Previous issue date: 2016-12-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPES. / Natural products are among one of the most promising fields in finding new active substances in cancer therapy. Laryngeal carcinoma is one of the most common cancers affecting the head and neck regions, and is associated with high morbidity and mortality in patients with the advanced stage. Alternative and/or complementary therapies for treating this cancer represents an emerging need. One of the most promising alternatives is the development of nanocarriers containing antitumor substances. Araucaria angustifolia (Bert. O Kuntze) belongs to Araucariaceae family and it is recognized as medicinal plant. Female strobilus originates the pinecone, which contains seeds and undeveloped seeds, commonly known as bracts. The aim of this study was to evaluate the antiproliferative effects of A. angustifolia bracts aqueous extract (AAE) in HEp-2 cancer cells and its action mechanisms. Moreover, the possibility to associate AAE in nanospheres (NS) to improve its antitumor effect was also investigated. Chemical analysis using High Resolution Mass Spectrometry (HRMS) revealed the major presence of polyphenols in AAE. The results showed that AAE induced cytotoxicity in HEp-2 cells, by using two differents approaches (MTT and Trypan blue assays). However, the extract was not able to induce significant cytotoxicity in HEK-293 normal cells used as control, indicating a selective differential effect of AEE in tumor cells. HEp-2 treated cells presented high levels of lipid peroxidation, oxidative damage to proteins and increment on NO production, along with depletion on antioxidante defenses superoxide dismutase (Sod) and catalase (Cat). In addition, AAE induced DNA damage, nuclear fragmentation and chromatin condensation in these cells. Epigenetic alterations, such as DNA hypomethylation and DNMT1 activity were also observed. Cell exposition to the AAE increased expression of proteins of the mitochondrial intrinsic pathway, via Baxtriggered, along with AIF release, and it is independent of p53 incitement. AAE changed energetic metabolism of cancer cells, increasing levels of pyruvate dehydrogenase (PDH) and stimulating mitochondrial oxidative phosphorylation. Although it enabled the mitochondria of these cells, the extract caused loss of mitochondrial membrane potential (ΔΨm), reduction on protein expression levels of complex I and III, inhibition of complex I activity, ROS generation and ATP depletion. The association of EAA to NS allowed obtaining systems with particle size lower than 200 nm, polydispersity index less than 1, negative zeta potential and pH stable for the period of 30 days, under tested condition. However, the association rate obtained was low (19%); therefore, further studies are needed to improve AAE encapsulation. The NS per se demonstrated ability to reduce the viability of tumor cells and induce redox stress, sensitizing these cells, proving to be a possible carrier for delivery of antitumor substances. The data set of this study demonstrates the potentiality of the compounds present in the A. angustifolia bracts for the development of new therapeutic strategies for cancer.