Entender como comunidades são estruturadas a partir de um pool de espécies é uma questão central em Ecologia de Comunidades. Diversas abordagens foram propostas para estabelecer a ligação entre os padrões de estrutura de comunidades e os processos que os geram. As regras de assembleia e a abordagem filogenética em ecologia de comunidades são alguns exemplos. Entretanto, o que estas abordagens não levam em conta é o efeito de processos neutros na estruturação de comunidades. Há um consenso de que tanto nicho como neutralidade afetam a estrutura de comunidades e que se deve avaliar a importância relativa de cada um destes processos. A ideia desta tese foi usar modelos estatísticos para representar como processos neutros e de nicho geram padrões em comunidades. No Capítulo 2 propus uma abordagem baseada em modelos hierárquicos através da qual é possível expressar processos neutros e de nicho. A partir disso, foi possível representar hipóteses em que apenas processos neutros afetam a estrutura da comunidade, apenas processos de nicho ou diferentes combinações entre ambos. Usando seleção de modelos, identifiquei qual a combinação de processos melhor explica as abundâncias observadas das espécies. Com isso, mostrei que as comunidades de samambaias em gradientes altitudinais na Serra do Mar no Paraná, Brasil são estruturadas por uma mistura de filtro ambiental, deriva ecológica e limitação de dispersão. O filtro ambiental define as abundâncias das espécies selecionando as melhores estratégias ecológicas das espécies dependendo da altitude. A variação de abundância entre as espécies que compartilham as mesmas estratégias ecológicas é explicada em parte por deriva ecológica e limitação de dispersão e, em parte, por filtro de habitat independente dos atributos das espécies incorporados no modelo. Com isso, delimitei como processos baseados em nicho e neutralidade afetam a abundância das espécies de samambaias ao longo de gradientes altitudinais. No Capítulo 3 usei um estudo de caso para explorar a ideia central da abordagem filogenética em ecologia de comunidades de que é possível inferir os processos que afetam as comunidades com base em padrões locais de estrutura filogenética. Usei a abordagem de modelos proposta no Capítulo 2 para simular comunidades geradas por processos puramente neutros, puramente de nicho e uma combinação hierárquica entre os dois. Encontrei que comunidades geradas apenas por processos de nicho geram estruturas filogenéticas aleatórias na maioria dos casos. A detecção de estruturas filogenéticas aleatórias foi ainda mais frequente nas comunidades geradas por processos puramente neutros e pela combinação de processos neutros e de nicho, não sendo possível a distinção entre estes dois cenários. Desse modo, o estudo de caso mostrou que estruturas filogenéticas não aleatórias são muito pouco plausíveis e que os processos neutros geram uma forte assinatura nos padrões de estrutura filogenética. Com a abordagem proposta nesta tese foi possível delimitar a influência de processos de nicho e neutralidade em comunidades e entender suas consequências em termos dos padrões por eles gerados. A tradução dos diferentes processos em modelos mistos mostrou-se uma ferramenta poderosa para quantificar padrões e construir explicações de como os processos operam juntos / Understanding how communities are assembled from a species pool is a central question in community ecology. Different approaches to link pattern and processes in community ecology were proposed. Some examples are assembly rules and the community phylogenetic approach. However, one aspect not accounted in those approaches is how neutral processes affect community patterns. There is a consensus that both niche and neutral processes affect community assembly and that the goal should be assess the relative importance of each process. The general idea if this thesis was to use statistical models to represent how niche and neutral generate community patterns. In Chapter 3, I proposed a framework based on hierarchical models to express niche and neutral processes. I used this approach to represent hypothesis in which only niche processes affect community structure, only neutral processes or a hierarchical combination of both explains species abundance. By using model selection, I identifyied which combination of processes better predicts observed abundances on local communities. I showed that fern communities across altitudinal gradients at Serra do Mar in Paraná, Brazil are structured by a mixture of environmental filtering, ecological drift and limited dispersal. Environmental filtering defines species abundance, selecting the best ecological strategies of species depending on altitude. Variation on species abundance sharing the same ecological strategies is explained in part by drift and limited dispersal, and in part by habitat filtering independent of species traits considered in the models. Hence, I refined how niche and neutral processes affect fern abundance on altitudinal gradients. In Chapter 3, I used a case study to explore the idea from community phylogenetics of inferring processes affecting communities based on patterns of phylogenetic structure. I used the modeling framework from Chapter 3 to simulate communities built by niche, neutral and combination of both processes. I found that communities based on niche processes are likely to generate a random phylogenetic structure. The detection of random phylogenetic strucure was even more common on communities built solely by neutral processes and combination of both niche and neutral processes. Therefore, the case study showed that a non random phylogenetic strucure is unlikely and that neutral processes strongly affect the outcome of phylogenetic patterns. Based on the framework proposed on this thesis it is possible to delimit the influence of niche and neutral processes on community assembly and to understand what are the consequences in terms of community patterns. Translating different processes into mixed models can be a powerful tool to quantify patterns and built explanations on how the processes operate together

Entender como comunidades são estruturadas a partir de um pool de espécies é uma questão central em Ecologia de Comunidades. Diversas abordagens foram propostas para estabelecer a ligação entre os padrões de estrutura de comunidades e os processos que os geram. As regras de assembleia e a abordagem filogenética em ecologia de comunidades são alguns exemplos. Entretanto, o que estas abordagens não levam em conta é o efeito de processos neutros na estruturação de comunidades. Há um consenso de que tanto nicho como neutralidade afetam a estrutura de comunidades e que se deve avaliar a importância relativa de cada um destes processos. A ideia desta tese foi usar modelos estatísticos para representar como processos neutros e de nicho geram padrões em comunidades. No Capítulo 2 propus uma abordagem baseada em modelos hierárquicos através da qual é possível expressar processos neutros e de nicho. A partir disso, foi possível representar hipóteses em que apenas processos neutros afetam a estrutura da comunidade, apenas processos de nicho ou diferentes combinações entre ambos. Usando seleção de modelos, identifiquei qual a combinação de processos melhor explica as abundâncias observadas das espécies. Com isso, mostrei que as comunidades de samambaias em gradientes altitudinais na Serra do Mar no Paraná, Brasil são estruturadas por uma mistura de filtro ambiental, deriva ecológica e limitação de dispersão. O filtro ambiental define as abundâncias das espécies selecionando as melhores estratégias ecológicas das espécies dependendo da altitude. A variação de abundância entre as espécies que compartilham as mesmas estratégias ecológicas é explicada em parte por deriva ecológica e limitação de dispersão e, em parte, por filtro de habitat independente dos atributos das espécies incorporados no modelo. Com isso, delimitei como processos baseados em nicho e neutralidade afetam a abundância das espécies de samambaias ao longo de gradientes altitudinais. No Capítulo 3 usei um estudo de caso para explorar a ideia central da abordagem filogenética em ecologia de comunidades de que é possível inferir os processos que afetam as comunidades com base em padrões locais de estrutura filogenética. Usei a abordagem de modelos proposta no Capítulo 2 para simular comunidades geradas por processos puramente neutros, puramente de nicho e uma combinação hierárquica entre os dois. Encontrei que comunidades geradas apenas por processos de nicho geram estruturas filogenéticas aleatórias na maioria dos casos. A detecção de estruturas filogenéticas aleatórias foi ainda mais frequente nas comunidades geradas por processos puramente neutros e pela combinação de processos neutros e de nicho, não sendo possível a distinção entre estes dois cenários. Desse modo, o estudo de caso mostrou que estruturas filogenéticas não aleatórias são muito pouco plausíveis e que os processos neutros geram uma forte assinatura nos padrões de estrutura filogenética. Com a abordagem proposta nesta tese foi possível delimitar a influência de processos de nicho e neutralidade em comunidades e entender suas consequências em termos dos padrões por eles gerados. A tradução dos diferentes processos em modelos mistos mostrou-se uma ferramenta poderosa para quantificar padrões e construir explicações de como os processos operam juntos / Understanding how communities are assembled from a species pool is a central question in community ecology. Different approaches to link pattern and processes in community ecology were proposed. Some examples are assembly rules and the community phylogenetic approach. However, one aspect not accounted in those approaches is how neutral processes affect community patterns. There is a consensus that both niche and neutral processes affect community assembly and that the goal should be assess the relative importance of each process. The general idea if this thesis was to use statistical models to represent how niche and neutral generate community patterns. In Chapter 3, I proposed a framework based on hierarchical models to express niche and neutral processes. I used this approach to represent hypothesis in which only niche processes affect community structure, only neutral processes or a hierarchical combination of both explains species abundance. By using model selection, I identifyied which combination of processes better predicts observed abundances on local communities. I showed that fern communities across altitudinal gradients at Serra do Mar in Paraná, Brazil are structured by a mixture of environmental filtering, ecological drift and limited dispersal. Environmental filtering defines species abundance, selecting the best ecological strategies of species depending on altitude. Variation on species abundance sharing the same ecological strategies is explained in part by drift and limited dispersal, and in part by habitat filtering independent of species traits considered in the models. Hence, I refined how niche and neutral processes affect fern abundance on altitudinal gradients. In Chapter 3, I used a case study to explore the idea from community phylogenetics of inferring processes affecting communities based on patterns of phylogenetic structure. I used the modeling framework from Chapter 3 to simulate communities built by niche, neutral and combination of both processes. I found that communities based on niche processes are likely to generate a random phylogenetic structure. The detection of random phylogenetic strucure was even more common on communities built solely by neutral processes and combination of both niche and neutral processes. Therefore, the case study showed that a non random phylogenetic strucure is unlikely and that neutral processes strongly affect the outcome of phylogenetic patterns. Based on the framework proposed on this thesis it is possible to delimit the influence of niche and neutral processes on community assembly and to understand what are the consequences in terms of community patterns. Translating different processes into mixed models can be a powerful tool to quantify patterns and built explanations on how the processes operate together

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:02:37Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo1769_1.pdf: 806134 bytes, checksum: 002023eeb6b3afc4ae5d5f612abd6479 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Devido a importância de pesquisas sobre a ecologia da pteridoflora ocorrente no Nordeste brasileiro, foi realizado um estudo para analisar a variação das pteridófitas quanto a riqueza, abundância, diversidade e aspectos ecológicos nos ambientes de interior e borda de um fragmento de Floresta Serrana. O fragmento estudado é conhecido como Mata da Reserva (08°32 20 S- 35°43 22 W) e encontra-se inserido no complexo da Serra dos Macacos, localizada no município de Bonito, estado de Pernambuco. O estado detém poucos remanescentes desse tipo de floresta, que são verdadeiros refúgios biológicos para muitas espécies de pteridófitas. Para verificar a riqueza, abundância e diversidade das pteridófitas nos dois ambientes foram estabelecidas 20 parcelas de 10X20m (200m2), sendo dez para cada ambiente. Os dados foram analisados utilizando o Índice de Shannon-Wiener e o Teste T com o auxílio do programa Statistica 6.0. Também correlacionou-se os dados de abundância com os fatores abióticos de temperatura e umidade, utilizando o Coeficiente de Correlação de Spearman. As identificações das espécies , assim como a determinaçao das espécies raras seguiram bibliografias especializadas. Foram contabilizados 891 indivíduos de pteridófitas, distribuídos em 27 espécies, 21 gêneros e 11 famílias, sendo a família Polypodiaceae a mais representativa em número de espécie. Porém quanto a abundância de indivíduos a família que se destacou foi a Dryopteridaceae. O inventário das parcelas delimitadas trouxe quatro novas referências para a Mata da Reserva, Cyathea microdonta (Desv.) Domin, Cochlidium linearifolium (Desv.) Maxon ex C. Chr., Dicranoglossum desvauxii (Klotzsch) Proctor e Pecluma pectinatiformis (Lindm.) M.G. Price, sendo estas duas últimas novos registros para o complexo da Serra dos Macacos. Na categoria de espécies raras foram classificadas Pecluma plumula (Humb. & Bonpl. ex Willd.) M.G. Price, Cochlidium linearifolium, C. serrulatum (Sw.) L. E. Bishop e Rumohra adiantiformis (G. Forst.) Ching. Na análise da riqueza não houve diferença significativa entre os ambientes de interior (15 espécies) e borda (14 espécies). Porém as diferenças são encontradas quanto a composição florística, ficando claro que o interior do fragmento estudado constitui um ambiente totalmente distinto do ambiente de borda, no que se refere à comunidade pteridofítica. Através do Teste T foi observada uma grande variação na abundância entre as comunidades avaliadas (p= 0,0008). O interior do fragmento apresentou uma grande abundância de indivíduos em relação ao ambiente de borda. Não foi observada correlação significativa entre a abundância e os fatores abióticos de temperatura e umidade relativa do ar, provavelmente a abundancia esta relacionada a fatores abióticos não analisados no presente estudo ou a atributos geomorfológicos. Pôde-se concluir que os aspectos físicos fornecidos pelo ambiente de borda, tais como a grande incidência luminosa, pouca disponibilidade hídrica e uma maior intensidade dos ventos, além de perturbações provenientes da matriz adjacente são importantes agentes selecionadores das espécies pteridofíticas capazes de colonizá-los

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-04-27T14:09:34Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2865808 bytes, checksum: 8074d590d20c5ae9bc5c9e826218eecd (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-27T14:09:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2865808 bytes, checksum: 8074d590d20c5ae9bc5c9e826218eecd (MD5) Previous issue date: 2014-12-12 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Arsênio (As) é um metaloide amplamente distribuído no meio ambiente. A sua presença em água potável constitui um sério problema de saúde pública em diversos países devido aos seus efeitos mutagênicos e genotóxicos. A descontaminação de águas e solos requer o uso de tecnologias apropriadas de remediação de modo a prevenir ou reduzir os impactos no ecossistema. A utilização de monilófitas hiperacumuladoras de As possibilita o desenvolvimento de programas de fitorremediação menos onerosos e com melhor preservação ambiental. Pteris vittata L. foi a primeira hiperacumuladora descrita e tem sido amplamente estudada. Pityrogramma calomelanos L. (Link) por sua vez é uma hiperacumuladora menos conhecida, naturalmente encontrada em sítios contaminados com As. Esse trabalho teve como objetivo caracterizar as respostas morfoanatômicas e fisiológicas envolvidas no acúmulo e na tolerância ao As em P. calomelanos. Três experimentos foram conduzidos (E1, E2 e E3) utilizando esporófitos em diferentes estágios de desenvolvimento e expostos ao As (E1: 1 mM As; E2-E3: 1, 10, e 30 mM As) durante duas (E2) ou três (E1 and E3) semanas. As plantas foram cultivadas em solução nutritiva de Hoagland (1/2 F) e o As foi adicionado à solução na forma de arsenato de sódio. Plantas crescidas em solução sem adição de As foram usadas como controle. A fluorescência da clorofila a foi avaliada com auxílio de fluorômetro de imagem, Imaging-PAM (E2), ou fluorômetro portátil, Mini-PAM (E3; apenas parâmetros do escuro), e a concentração de clorofila foi estimada usando um medidor de clorofila portátil (SPAD) durante E1. Ao final dos experimentos, foram coletadas amostras para as análises fisiológicas (E1 e E3), microscópicas (E2), químicas (E1-E3) e de microfluorescência de raios-X com energia dispersiva (μ-EDXRF) (E1 e E3). Pityrogramma calomelanos apresentou elevado potencial de absorção, translocação e acúmulo de As. Concentrações de As nas frondes variaram de 3000 a 12000 mg kg-1 de massa seca (MS), sendo maiores para as plantas do E3. Em baixa dose de As (1 mM) as plantas acumularam As principalmente nas pinas (75 % arsenito), enquanto estipes e raízes apresentaram conteúdos de As próximas (74 e 95 % arsenato, respectivamente). Em E2, a partição de As foi semelhante a do E1, entretanto, em E3 estipes e raízes apresentaram concentrações de As tão altas quanto às pinas, em plantas expostas a 10 e 30 mM As. O As reduziu a concentração de P em plantas do E1, mas não alterou naquelas do E2 e E3. Em E1, As reduziu o conteúdo de K, Fe e Mg, bem como a translocação de K e S. A concentração de clorofila não foi alterada em plantas do E1 e E3, entretanto foram observadas diferenças na fluorescência da clorofila a em plantas expostas a 10 e 30 mM As (E2). Plantas apresentaram menor MS de pinas (E2: 30 mM As), e necroses marginais e apicais em frondes mais velhas (E2 e E3: 10 e 30 mM As). A análise anatômica destas plantas revelou o maior acúmulo de fenóis (áreas aparentemente sadias da pina) e colapso de tecidos principalmente na margem de pínulas e próximo às nervuras secundárias (áreas necróticas da pina). O As induziu alterações sutis em raízes (E2), como o escurecimento progressivo, despreendimento de células da coifa lateral aumento da espessura da parede celular e acúmulo de compostos granulares em células corticais de plantas tratadas com 30 mM As. A concentração de As na região apical e marginal das pinas, e ao redor de feixes vasculares, foi confirmada pelas análises de μ- EDXRF. Pityrogramma calomelanos apresentou um eficiente sistema de defesa antioxidante, demonstrado pelo aumento na atividade de enzimas antioxidantes (E1 e E3), de tióis não proteicos (E1), fenóis (E2 e E3), e outras moléculas antioxidantes (E3), especialmente na pina. Em doses elevadas, entretanto, os mecanismos de proteção se tornaram ineficientes ocasionando o aumento da produção de espécies reativas de oxigênio e da peroxidação lipídica na pina (E3), a qual também foi observada em raízes expostas a 1 mM As (E1). Em E3, a acumulação de As reduziu ou manteve a concentração de metabólitos associados ao metabolismo central de carbono (ex. glicose) e aumentou a de aminoácidos e proteínas totais. Aminoácidos envolvidos com o metabolismo de S, fotorrespiração, osmoproteção e síntese de compostos secundários foram os principais alvos do As. A análise conjunta dos resultados mostra que P. calomelanos pode ser usada com sucesso na remediação de sítios com contaminação moderada de As. Plantas com maior biomassa (ex. 5-7 fronds – E3) são preferíveis devido ao seu maior potencial de extração. Experimentos com exposição crônica são necessários para esclarecer os mecanismos dose-dependentes de tolerância ao As, aprimorando o desempenho de P. calomelanos em campo. A remoção da parte aérea das plantas tão logo apareça sintomas de toxidez (necroses e murcha) contribuirá para uma fitorremediação mais eficiente. / Arsenic (As) is a metalloid ubiquitously distributed in the environment. The presence of As in drinking water is a serious health problem in many countries due to its genotoxic and mutagenic effects. The cleanup of contaminated water and soils requires the use of appropriate remediation techniques to prevent possible impacts on the ecosystems. As- hyperaccumulating ferns provide the possibility of developing cost-effective, and ecofriendly As phytoremediation programs. Pteris vittata L. was the first As hyperaccumulating fern described, and has been widely studied. Pityrogramma calomelanos L. (Link) is a less known hyperaccumulating fern that grows naturally in As-contaminated sites. This study aimed to characterize the morphoanatomical and physiological mechanisms involved in As accumulation and tolerance in P. calomelanos. Three experiments (E1, E2 and E3) were performed using ferns at different stages of development and exposed to As (E1: 1 mM As; E2-E3: 1, 10, and 30 mM As) for two (E2) or three (E1 and E3) weeks. Arsenic was supplied as a solution of sodium arsenate and was added to Hoagland’s nutrient solution (1/2 strenght). Plants grown in solution without As were used as control. The chlorophyll (chl) a fluorescence was evaluated by Imaging-PAM fluorometer (E2) and Mini-PAM portable fluorometer (E3; only dark parameters), and the chl content was estimated by portable chlorophyll meter (SPAD) in E1. At the end of the experiments, plants were sampled for physiological (E1 and E3), microscopic (E2), chemical (E1-E3) and micro-energy dispersive X-ray fluorescence spectrometry (μ-EDXRF) (E1 and E3) analyses. Pityrogramma calomelanos showed a high potential to As uptake, translocation and accumulation. Arsenic concentrations in fronds ranged from 3000 to 12000 mg kg-1 dry weight (DW) and was higher in E3. Plants exposed to 1 mM As (E1), ferns accumulated As mainly in pinnae (75 % as arsenite), whereas roots and stipes showed similar As contents (95 % and 74 % as arsenate, respectively). Arsenic partition was similar between E1 and E2, whereas in E3, stipes and roots showed As concentrations higher than those found in pinnae at 10 and 30 mM As in solution. Arsenic reduced the P concentrations in ferns of E1, but not in those from E2 and E3. In E1, As reduced the content of K, Fe and Mg, and the translocation of K and S. Arsenic did not change chl content in plants from E1 and E3, however, differences were observed in chl a fluorescence of plants exposed to 10 and 30 mM (E2). Ferns showed reduction in DW of pinnae at 30 mM As (E2), and apical and marginal necrosis in old fronds at 10 and 30 mM As (E2 and E3). In an anatomic view, these ferns (E2: 10-30 mM As) showed increase in phenols (healthy pinna areas) and tissue disruption mainly in the pinnule margins and near the secondary veins (necrotic pinna areas). Arsenic induced slight alterations in the radicular system (E2), such as progressive darkening of the root, detachment of border-like cells, increase in cell wall thickness and accumulation of granular compounds in cortical cells at 30 mM As. The μ-EDXRF analysis confirmed that As was preferentially located in apical and marginal regions of pinnules and around the veins. Pityrogramma calomelanos showed an efficient antioxidant defense system, as observed by the increase in the activities of antioxidant enzymes (E1 and E3) and increase in non-protein thiols (E1), phenols (E2 and E3), and other scavenging molecules (E3), especially in pinnae. At extremely high As concentrations (e.g. 30 mM As) these protective mechanisms became inefficient, increasing the concentration of oxygen reactive species and culminating in lipid peroxidation in fronds (E3). Roots exposed to 1 mM As also showed increase in lipid peroxidation. In E3, As accumulation promoted reduction or maintenance of metabolites associated with central carbon metabolism (e.g. glucose) and increased the total concentration of amino acids and proteins. Amino acids up-regulated by As were associated with S metabolism, photorespiration, osmoprotection and secondary metabolite biosynthesis. Altogether, these findings indicate that P. calomelanos can be successfully used for remediation of moderate As-contaminated sites. Adult plants with higher biomass (e.g. 5-7 fronds - E3) are preferable due to their higher potential to extract As from the medium. Experiments with low-dose and long-time exposures (chronic exposure) are needed to clarify the dose-response-mediated mechanisms of As-tolerance in P. calomelanos, in order to improve its performance in the field. The harvesting of plants as soon as the appearing of visual symptoms, such as necrosis and shriveling of young fronds, can also improve the phytoremediation efficiency.

A epilepsia é uma das desordens mais frequente do sistema nervoso central com aproximidamente 2% de prevalência mundial e 30% de refratariedade. O uso das plantas medicinais é uma possibilidade de identificar novas moléculas com potencial terapêutico. Nesse estudo, utilizamos o modelo de convulsão induzida pelo ácido caínico em zebrafish adulto, para explorar o potencial terapêutico da samambaia Blechnum brasiliense Desv. Primeiramente, utilizando cromatografia liquida de ultra eficiência, foi validado método analítico para quantificação do ácido rosmarínio na fração acetato de etila, obtida por fracionamento do extrato bruto da planta. A fração apresentou teor de 0,0764 g% de ácido rosmarínico. A partir desta fração foi realizado isolamento em coluna preparativa para obtenção do composto para testes em peixe-zebra. Nos ensaios toxicológicos em embriões de zebrafish foram avaliados o extrato bruto e a fração acetato de etila de B. brasiliense, bem como ácido rosmarínico isolado, possibilitando o cálculo das doses letais médias (DL50). Os valores foram 363,3 μg/mL para o extrato, 196,3 μg/mL para a fração e 250,3 μM para o ácido rosmarínico. Os resultados demonstraram que as amostras apresentaram toxicidade aos embriões apenas nas maiores concentrações testadas. Nos ensaios realizados com zebrafish adultos, todas as amostras foram capazes de modular o perfil e a intensidade da convulsão causada pelo ácido caínico, bem como a latência para a primeira crise clônica. As doses ativas foram: 20 mg/kg para o extrato bruto, 5 e 10 mg/kg para a fração acetato de etila e 1 mg/kg para o ácido rosmarínico, sendo capazes de reduzir as crises e aumentar o tempo de latência no modelo de epilepsia em zebrafish. Assim, nosso estudo indica a espécie Blechnum brasiliense como fonte de substância com potencial terapêutico a ser explorada para o tratamento da epilepsia. / Epilepsy is one of the most frequent disorders of the central nervous system with approximately 2% of world prevalence and 30% of refractoriness. The use of medicinal plants is a possibility to identify new molecules with therapeutic potential. In this study, we used the caynic acid-induced convulsion model in adult zebrafish to explore the therapeutic potential of the Blechnum brasiliense Desv fern. Firstly, using ultra-efficient liquid chromatography, we validated an analytical method for the quantification of rosmarinic acid in the ethyl acetate fraction, obtained by plant crude extract fractionation. The fraction presented a content of 0.0764 g% of rosmarinic acid. From this fraction was carried out the preparative column isolation of the compound for tests in zebrafish. In the toxicological tests using zebrafish embryos, were evaluated the crude extract and the ethyl acetate fraction of B. brasiliense, as well as, the isolated rosmarinic acid, allowing the calculation of median lethal doses (LD50). The values were 363.3 μg/mL for the extract, 196.3 μg/mL for the fraction and 250.3 μM for the rosmarinic acid. The results showed that samples presented toxicity to the embryos only in the highest concentrations tested. In the trials with adult zebrafish, all samples were able to modulate the profile and intensity of the convulsion caused by kainic acid, as well as, the latency for the first clonic crisis. The active doses were 20 mg/kg for the crude extract, 5 and 10 mg/kg for the ethyl acetate fraction, and 1 mg/kg for rosmarinic acid, being able to reduce the crises and increase the latency time in the zebrafish model of epilepsy. Thus, our study indicates the species Blechnum brasiliense as a source of substance with therapeutic potential to be explored for the treatment of epilepsy.

O aerênquima é um tecido vegetal com grandes lacunas de ar que podem ter função de circulação de gases e/ou sustentação de órgãos, estando presente nas raízes e órgãos aéreos de plantas aquáticas ou sob alagamento, podendo ainda ser formado em decorrência de algum estresse. Ceratopteris richardii é uma planta aquática, de hábito anfíbio que apresenta aerênquima em seus órgãos vegetativos. Dessa forma, esse trabalho buscou analisar a formação de aerênquima nas raízes e pecíolo desta espécie frente a uma situação de restrição hídrica e verificar sua plasticidade fenotípica. Vinte indivíduos de C. richardii foram cultivados e submetidos a um tratamento com diferentes concentrações de PEG 6000. Em todas as amostras analisadas, foi observada a formação de aerênquima. A análise qualitativa mostrou diferença entre os tratamentos, porém, a análise estatística revelou que as diferenças não são significativas para o número amostral empregado. Variações de crescimento do esporófito revelaram que a espécie de estudo modificou algumas características de desenvolvimento em resposta a restrição hídrica. Tais resultados revelam importantes características para esta espécie, que parece aclimatar-se a situação de estresse a qual foi submetida. Com base nisso, sugere-se ampliar estes estudos para elucidar questões relacionadas a formação de aerênquima e o ambiente, seja para esta espécie ou de outro grupo taxonômico. / Aerenchyma is a plant tissue with large air gaps that may have gas circulation function and / or sustain organs. This structure is present in roots and aerial organs of water plants and in plants under flooding it may also be formed during some stress. Ceratopteris richardii is an aquatic plant, with amphibious habit that has aerenchyma in their vegetative organs. Thus, the aim of this study is analyze the aerenchyma formation in roots and stem of this specie under water restriction situation and verify their phenotypic plasticity. Twenty specimen of C. richardii were cultured and subjected to treatment with different concentrations of PEG 6000. In all samples, were observed aerenchyma formation. Qualitative analysis showed differences among treatments, however, the statistical analysis revealed that the differences are not significant for the sample size. Sporophyte growth variations revealed that the specie of study modified some growth characteristics in response to water restriction. These results reveal important characteristics for C. richardii, which seems to acclimatize the stress situation which has submitted. On the base that, it is suggested further studies to become clearer the relation between aerenchyma formation and environment, even to either this species or another taxonomic group.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2016-02-25T17:40:34Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) PDF - Leandro Costa Silvestre.pdf: 4147656 bytes, checksum: c1a3dbb5d62eb80ee9feb7bd604e81bb (MD5) / Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2016-03-10T15:13:15Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) PDF - Leandro Costa Silvestre.pdf: 4147656 bytes, checksum: c1a3dbb5d62eb80ee9feb7bd604e81bb (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-10T15:13:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) PDF - Leandro Costa Silvestre.pdf: 4147656 bytes, checksum: c1a3dbb5d62eb80ee9feb7bd604e81bb (MD5) Previous issue date: 2014-02-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Ferns and Lycophyta species that occur in the Caatinga Province were recorded and their biogeographical relations established using a Pambiogeographic analysis. The study aimed to conduct an analysis of the Panbiogeography of ferns and lycophytes species inventoried for the Province of Caatinga, evaluating their global distribution, as well as the explanation of this distribution based on the plant geography of South America and biogeographic processes. 52 species of ferns and five of lycophytes were recorded. The most represented genera in the neotropics were Anemia Sw (10 spp.), Adiantum L (2 spp.), Doryopteris J. Sm. (2 spp.), Sticherus C. Presl (2.spp.). About the species restricted to Brazil, only Anemia dardanoi Brade was verified as endemic to the Caatinga Province. Pambiogeographic analysis allowed the recognition of 54 individual tracks and 17 generalized tracks. The analyzes also showed 10 pambiogeographics nodes delimited to Neotropical region. The ferns and Lycophyta distribution occurrent in the Caatinga Province was mainly on seasonally dry tropical forests and Neotropical savannas in the Americas, indicating a continues distribution on these areas. / As espécies de samambaias e Lycophyta que ocorrem na Província da Caatinga foram registradas e suas relações biogeográficas estabelecidas empregando uma análise Pambiogeográfica. O estudo visou realizar uma análise de Pambiogeografia das espécies de samambaias e licófitas inventariadas para a Província da Caatinga avaliando a sua distribuição global, bem como a explicação dessa distribuição com base na fitogeografia da América do Sul e processos biogeográficos. Foram registradas 52 espécies de samambaias e cinco licófitas. Os gêneros com maior representatividade na região neotropical foram Anemia Sw (10 spp.), Adiantum L (2 spp.), Doryopteris J. Sm. (2 spp.), Sticherus C. Presl (2.spp.). Das espécies restritas ao Brasil apenas Anemia dardanoi Brade foi constatada como endêmica da Província da Caatinga. A análise de Pambiogeografia permitiu o reconhecimento de 54 traços individuais e 17 traços generalizados. As análises também registraram 10 nós pambiogeográficos delimitados a região neotropical. A distribuição das samambaias e Lycophyta ocorrentes na Província da Caatinga deu-se principalmente sobre as florestas tropicais sazonalmente secas e savanas neotropicais nas Américas, indicando uma distribuição continua sobre estas áreas.

A epilepsia é uma das desordens mais frequente do sistema nervoso central com aproximidamente 2% de prevalência mundial e 30% de refratariedade. O uso das plantas medicinais é uma possibilidade de identificar novas moléculas com potencial terapêutico. Nesse estudo, utilizamos o modelo de convulsão induzida pelo ácido caínico em zebrafish adulto, para explorar o potencial terapêutico da samambaia Blechnum brasiliense Desv. Primeiramente, utilizando cromatografia liquida de ultra eficiência, foi validado método analítico para quantificação do ácido rosmarínio na fração acetato de etila, obtida por fracionamento do extrato bruto da planta. A fração apresentou teor de 0,0764 g% de ácido rosmarínico. A partir desta fração foi realizado isolamento em coluna preparativa para obtenção do composto para testes em peixe-zebra. Nos ensaios toxicológicos em embriões de zebrafish foram avaliados o extrato bruto e a fração acetato de etila de B. brasiliense, bem como ácido rosmarínico isolado, possibilitando o cálculo das doses letais médias (DL50). Os valores foram 363,3 μg/mL para o extrato, 196,3 μg/mL para a fração e 250,3 μM para o ácido rosmarínico. Os resultados demonstraram que as amostras apresentaram toxicidade aos embriões apenas nas maiores concentrações testadas. Nos ensaios realizados com zebrafish adultos, todas as amostras foram capazes de modular o perfil e a intensidade da convulsão causada pelo ácido caínico, bem como a latência para a primeira crise clônica. As doses ativas foram: 20 mg/kg para o extrato bruto, 5 e 10 mg/kg para a fração acetato de etila e 1 mg/kg para o ácido rosmarínico, sendo capazes de reduzir as crises e aumentar o tempo de latência no modelo de epilepsia em zebrafish. Assim, nosso estudo indica a espécie Blechnum brasiliense como fonte de substância com potencial terapêutico a ser explorada para o tratamento da epilepsia. / Epilepsy is one of the most frequent disorders of the central nervous system with approximately 2% of world prevalence and 30% of refractoriness. The use of medicinal plants is a possibility to identify new molecules with therapeutic potential. In this study, we used the caynic acid-induced convulsion model in adult zebrafish to explore the therapeutic potential of the Blechnum brasiliense Desv fern. Firstly, using ultra-efficient liquid chromatography, we validated an analytical method for the quantification of rosmarinic acid in the ethyl acetate fraction, obtained by plant crude extract fractionation. The fraction presented a content of 0.0764 g% of rosmarinic acid. From this fraction was carried out the preparative column isolation of the compound for tests in zebrafish. In the toxicological tests using zebrafish embryos, were evaluated the crude extract and the ethyl acetate fraction of B. brasiliense, as well as, the isolated rosmarinic acid, allowing the calculation of median lethal doses (LD50). The values were 363.3 μg/mL for the extract, 196.3 μg/mL for the fraction and 250.3 μM for the rosmarinic acid. The results showed that samples presented toxicity to the embryos only in the highest concentrations tested. In the trials with adult zebrafish, all samples were able to modulate the profile and intensity of the convulsion caused by kainic acid, as well as, the latency for the first clonic crisis. The active doses were 20 mg/kg for the crude extract, 5 and 10 mg/kg for the ethyl acetate fraction, and 1 mg/kg for rosmarinic acid, being able to reduce the crises and increase the latency time in the zebrafish model of epilepsy. Thus, our study indicates the species Blechnum brasiliense as a source of substance with therapeutic potential to be explored for the treatment of epilepsy.

Submitted by Ana Maria Fiscina Sampaio (fiscina@bahia.fiocruz.br) on 2012-08-30T20:39:29Z No. of bitstreams: 1 Tâmara Nogueira Caracterização da atividade antinociceptiva do extrato metanólico de adiantum latifolium Lam. em modelos experimentais de dor.pdf: 916333 bytes, checksum: bd09f406974cde64dc9bb0917d1d11b6 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-08-30T20:39:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tâmara Nogueira Caracterização da atividade antinociceptiva do extrato metanólico de adiantum latifolium Lam. em modelos experimentais de dor.pdf: 916333 bytes, checksum: bd09f406974cde64dc9bb0917d1d11b6 (MD5) Previous issue date: 2010 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Gonçalo Moniz. Salvador, Bahia, Brasil / Adiantum, um dos gêneros mais amplamente distribuídos da família Pteridaceae é empregado na medicina popular mundialmente. Neste trabalho, nós investigamos as propriedades antinociceptivas do extrato metanólico de Adiantum latifolium (EMA) em modelos animais de dor inflamatória. As propriedades farmacológicas de EMA foram avaliadas nos testes de contorção, formalina, retirada de cauda e nos modelos de edema de pata induzido por carragenina e edema de orelha induzido pelo ácido aracdônico. A toxicidade aguda de EMA, assim como seu efeito sobre o desempenho motor dos camundongos no teste de rota rod, foram investigados. Além disso, o perfil químico de EMA foi avaliado por cromatografia. A administração oral (100-400 mg/Kg) ou intraperitoneal (1-100 mg/Kg) de EMA produziu uma inibição dose-dependente do número de contorções abdominais induzidas pelo ácido acético em camundongos. Do mesmo modo, o tratamento com EMA (100 mg/Kg/IP) inibiu a hipernocicepção induzida pela formalina tanto na fase inicial quanto na fase tardia. Em contraste, EMA não alterou o limiar de resposta a estímulo térmico no teste de retirada de cauda, indicando ausência de ação central. Confirmando sua atividade antiinflamatória, EMA (100 e 200 mg/Kg/IP) inibiu eventos importantes relacionados à resposta inflamatória induzida pela carragenina ou ácido aracdônico: edema local e aumento nos níveis de interleucina-1β tecidual. Camundongos tratados com EMA (200 mg/Kg) não mostraram alteração no desempenho motor no teste de rota rod, ou sinais de toxicidade (1000 mg/Kg) durante um período de 14 dias. A análise fitoquímica preliminar indicou a presença de terpenos, esteróides, flavonóides e ácidos fenólicos, os quais podem ser responsáveis pelos efeitos antinociceptivo e/ou antiinflamatório de EMA. Os extratos metanólicos de diferentes partes da planta apresentaram atividade antinociceptiva de igual magnitude, sugerindo que o princípio ativo de EMA se distribui por toda a planta. Quando as frações do extrato foram avaliadas, a butanólica e de acetato de etila apresentaram maior eficácia, sendo consideradas as frações mais ativas. Nossos resultados demonstram que Adiantum latifolium apresenta consistente atividade antinociceptiva e antiinflamatória em diferentes modelos experimentais, possivelmente pela inibição da produção e/ou liberação de IL-1β, constituindo bom candidato para o desenvolvimento farmacológico. Palavras- / Adiantum, one of the most widely distributed genera of the Pteridaceae family, is employed in folk medicine worldwide. In the present study, we investigated the antinociceptive effects of the methanolic extract of Adiantum latifolium (MEA) in animal models of inflammatory pain. The pharmacological properties of MEA were evaluated by using writhing, formalin and tail flick tests, carrageenan-induced paw oedema and arachidonic acid-induced ear oedema models. Mice motor performance was evaluated in the rota-rod test and the acute toxicity evaluated over 14 days. In the next experiments series, the active part of Adiantum latifolium, as well as the active fraction of MEA, was evaluated. A phytochemical screening for classes of constituents of MEA was carried out by thin layer chromatography (TLC). Oral (100-400 mg/kg) or intraperitoneal (1-100 mg/kg) administration of MEA produced a dose-related inhibition of acetic acid-induced writhing in mice. Furthermore, treatment with MEA (100 mg/kg/IP) inhibited both the early and late phases of formalin induced hypernociception. In contrast, MEA (100 mg/kg/IP) did not prevent the thermal nociception in the tail flick test. In addition, MEA (100 and 200 mg/kg/IP) inhibited important events related to the inflammatory response induced by carrageenan or arachidonic acid: namely local oedema and increase in tissue interleukin-1β levels. MEA (200 mg/kg/IP) treated mice did not show any motor performance alterations. Over the study duration of 14 days, there were no deaths or toxic signs recorded in the group of mice given 1000 mg/kg of MEA. Phytochemical analysis indicated the presence of terpenes, steroids, flavonoids and phenolic acids, which may be responsible for the MEA antinociceptive and/or antiinflammatory effects. Methanolic extracts from different parts of Adiantum latifolium showed equivalent antinociceptive activity, suggesting that the active principle of EMA is homogeny distributed through the plant. Buthanolic and ethyl acetate fractions were the more active fractions of MEA. Our results demonstrate that Adiantum latifolium presents significant antinociceptive and antiinflammatory activities in different experimental models, possibly through an inhibition of IL-1β production and constitute good candidate for pharmacologic development.

O aerênquima é um tecido vegetal com grandes lacunas de ar que podem ter função de circulação de gases e/ou sustentação de órgãos, estando presente nas raízes e órgãos aéreos de plantas aquáticas ou sob alagamento, podendo ainda ser formado em decorrência de algum estresse. Ceratopteris richardii é uma planta aquática, de hábito anfíbio que apresenta aerênquima em seus órgãos vegetativos. Dessa forma, esse trabalho buscou analisar a formação de aerênquima nas raízes e pecíolo desta espécie frente a uma situação de restrição hídrica e verificar sua plasticidade fenotípica. Vinte indivíduos de C. richardii foram cultivados e submetidos a um tratamento com diferentes concentrações de PEG 6000. Em todas as amostras analisadas, foi observada a formação de aerênquima. A análise qualitativa mostrou diferença entre os tratamentos, porém, a análise estatística revelou que as diferenças não são significativas para o número amostral empregado. Variações de crescimento do esporófito revelaram que a espécie de estudo modificou algumas características de desenvolvimento em resposta a restrição hídrica. Tais resultados revelam importantes características para esta espécie, que parece aclimatar-se a situação de estresse a qual foi submetida. Com base nisso, sugere-se ampliar estes estudos para elucidar questões relacionadas a formação de aerênquima e o ambiente, seja para esta espécie ou de outro grupo taxonômico. / Aerenchyma is a plant tissue with large air gaps that may have gas circulation function and / or sustain organs. This structure is present in roots and aerial organs of water plants and in plants under flooding it may also be formed during some stress. Ceratopteris richardii is an aquatic plant, with amphibious habit that has aerenchyma in their vegetative organs. Thus, the aim of this study is analyze the aerenchyma formation in roots and stem of this specie under water restriction situation and verify their phenotypic plasticity. Twenty specimen of C. richardii were cultured and subjected to treatment with different concentrations of PEG 6000. In all samples, were observed aerenchyma formation. Qualitative analysis showed differences among treatments, however, the statistical analysis revealed that the differences are not significant for the sample size. Sporophyte growth variations revealed that the specie of study modified some growth characteristics in response to water restriction. These results reveal important characteristics for C. richardii, which seems to acclimatize the stress situation which has submitted. On the base that, it is suggested further studies to become clearer the relation between aerenchyma formation and environment, even to either this species or another taxonomic group.