Thesis (Ph. D.)--University of Queensland, 2001. / Includes bibliographical references.

A despeito da importância ecológica e econômica da Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze e da importância do nitrogênio (N) para o crescimento vegetal, existem poucos estudos que caracterizam as relações desse nutriente com ela. Os presentes estudos visaram caracterizar a preferência de plantas da espécie a diferentes formas de N inorgânico e descrever a estrutura da variação espacial de N inorgânico em três sítios de ocorrência de Araucaria angustifolia no Brasil subtropical. No primeiro estudo, a abordagem experimental incluiu o uso de soluções nutritivas. No segundo, as ferramentas geoestatísticas, semivariogramas e krigeagem, foram utilizadas para a descrição da variação espacial de NH4 +, NO3 - e NH4 + + NO3 -, em dois períodos do ano, verão e inverno. Os sítios escolhidos foram uma área de mata nativa, uma de campo nativo e uma plantação de Pinus elliottii. Os resultados de crescimento do primeiro estudo demonstraram que a espécie prefere amônio como fonte de N. Nitrato, quando fornecido sozinho, induziu sintomas de deficiência de N, quando comparado a outras fontes de N: maiores razão raiz:parte aérea, ramificação radicular e massa foliar por área, engrossamento dos ápices caulinares e ainda, menores conteúdos de clorofilas e N por unidade de massa em folhas jovens. A nutrição à base de nitrato também afetou a distribuição de N no corpo da planta, com as folhas jovens acumulando menos N e maior razão C:N do que as folhas maduras (um padrão não observado nos outros tratamentos). Aparentemente, o nitrato é um importante fator a regular a partição de C e N entre diferentes partes da planta. A atividade nitrato redutase (ANR) seguiu um padrão de partição raiz:parte aérea esperado para coníferas de clima temperado. Entretanto, a ANR mesmo sob nutrição de NH4 + sozinho, indica que a planta pode apresentar níveis constitutivos de atividade da enzima, ou que quantidades baixas de NO3 - (formado pela possível contaminação dos meios de cultivo) podem induzir a ANR foliar. Em reflorestamentos, deve ser assegurado que o amônio seja a forma de N predominante ou que esteja presente em quantidades suficientes para um adequado desenvolvimento das plantas. Ambientes que não satisfaçam estas necessidades podem limitar o desenvolvimento da espécie. Os resultados do segundo estudo mostraram que o NH4 +não foi a forma de N predominante na mata nativa, em ambos os períodos do ano. Nesse sítio o NO3 - ocorreu em proporção similar à do NH4 + nos demais sítios (campo e plantação de Pinus) A heterogeneidade na disponibilidade de N é maior na mata nativa do que nos outros sítios no verão. Desta forma, é necessária uma maior plasticidade na habilidade de exploração radicular do N do solo por parte das plantas que se estabelecem neste sítio do que nos demais, durante esta estação. A plantação de Pinus e o campo, além de terem mais amônio que a mata nativa, são mais homogêneos na distribuição deste, e podem, então, constituir locais mais favoráveis, em termos de disponibilidade de N, para o estabelecimento do pinheiro brasileiro. O inverno impõe um cenário bastante diferente. O aumento significativo da disponibilidade de N inorgânico e a perda da estrutura espacial (à exceção da área de campo) tornam os sítios, teoricamente, menos hostis ao desenvolvimento vegetal.

A despeito da importância ecológica e econômica da Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze e da importância do nitrogênio (N) para o crescimento vegetal, existem poucos estudos que caracterizam as relações desse nutriente com ela. Os presentes estudos visaram caracterizar a preferência de plantas da espécie a diferentes formas de N inorgânico e descrever a estrutura da variação espacial de N inorgânico em três sítios de ocorrência de Araucaria angustifolia no Brasil subtropical. No primeiro estudo, a abordagem experimental incluiu o uso de soluções nutritivas. No segundo, as ferramentas geoestatísticas, semivariogramas e krigeagem, foram utilizadas para a descrição da variação espacial de NH4 +, NO3 - e NH4 + + NO3 -, em dois períodos do ano, verão e inverno. Os sítios escolhidos foram uma área de mata nativa, uma de campo nativo e uma plantação de Pinus elliottii. Os resultados de crescimento do primeiro estudo demonstraram que a espécie prefere amônio como fonte de N. Nitrato, quando fornecido sozinho, induziu sintomas de deficiência de N, quando comparado a outras fontes de N: maiores razão raiz:parte aérea, ramificação radicular e massa foliar por área, engrossamento dos ápices caulinares e ainda, menores conteúdos de clorofilas e N por unidade de massa em folhas jovens. A nutrição à base de nitrato também afetou a distribuição de N no corpo da planta, com as folhas jovens acumulando menos N e maior razão C:N do que as folhas maduras (um padrão não observado nos outros tratamentos). Aparentemente, o nitrato é um importante fator a regular a partição de C e N entre diferentes partes da planta. A atividade nitrato redutase (ANR) seguiu um padrão de partição raiz:parte aérea esperado para coníferas de clima temperado. Entretanto, a ANR mesmo sob nutrição de NH4 + sozinho, indica que a planta pode apresentar níveis constitutivos de atividade da enzima, ou que quantidades baixas de NO3 - (formado pela possível contaminação dos meios de cultivo) podem induzir a ANR foliar. Em reflorestamentos, deve ser assegurado que o amônio seja a forma de N predominante ou que esteja presente em quantidades suficientes para um adequado desenvolvimento das plantas. Ambientes que não satisfaçam estas necessidades podem limitar o desenvolvimento da espécie. Os resultados do segundo estudo mostraram que o NH4 +não foi a forma de N predominante na mata nativa, em ambos os períodos do ano. Nesse sítio o NO3 - ocorreu em proporção similar à do NH4 + nos demais sítios (campo e plantação de Pinus) A heterogeneidade na disponibilidade de N é maior na mata nativa do que nos outros sítios no verão. Desta forma, é necessária uma maior plasticidade na habilidade de exploração radicular do N do solo por parte das plantas que se estabelecem neste sítio do que nos demais, durante esta estação. A plantação de Pinus e o campo, além de terem mais amônio que a mata nativa, são mais homogêneos na distribuição deste, e podem, então, constituir locais mais favoráveis, em termos de disponibilidade de N, para o estabelecimento do pinheiro brasileiro. O inverno impõe um cenário bastante diferente. O aumento significativo da disponibilidade de N inorgânico e a perda da estrutura espacial (à exceção da área de campo) tornam os sítios, teoricamente, menos hostis ao desenvolvimento vegetal.

A despeito da importância ecológica e econômica da Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze e da importância do nitrogênio (N) para o crescimento vegetal, existem poucos estudos que caracterizam as relações desse nutriente com ela. Os presentes estudos visaram caracterizar a preferência de plantas da espécie a diferentes formas de N inorgânico e descrever a estrutura da variação espacial de N inorgânico em três sítios de ocorrência de Araucaria angustifolia no Brasil subtropical. No primeiro estudo, a abordagem experimental incluiu o uso de soluções nutritivas. No segundo, as ferramentas geoestatísticas, semivariogramas e krigeagem, foram utilizadas para a descrição da variação espacial de NH4 +, NO3 - e NH4 + + NO3 -, em dois períodos do ano, verão e inverno. Os sítios escolhidos foram uma área de mata nativa, uma de campo nativo e uma plantação de Pinus elliottii. Os resultados de crescimento do primeiro estudo demonstraram que a espécie prefere amônio como fonte de N. Nitrato, quando fornecido sozinho, induziu sintomas de deficiência de N, quando comparado a outras fontes de N: maiores razão raiz:parte aérea, ramificação radicular e massa foliar por área, engrossamento dos ápices caulinares e ainda, menores conteúdos de clorofilas e N por unidade de massa em folhas jovens. A nutrição à base de nitrato também afetou a distribuição de N no corpo da planta, com as folhas jovens acumulando menos N e maior razão C:N do que as folhas maduras (um padrão não observado nos outros tratamentos). Aparentemente, o nitrato é um importante fator a regular a partição de C e N entre diferentes partes da planta. A atividade nitrato redutase (ANR) seguiu um padrão de partição raiz:parte aérea esperado para coníferas de clima temperado. Entretanto, a ANR mesmo sob nutrição de NH4 + sozinho, indica que a planta pode apresentar níveis constitutivos de atividade da enzima, ou que quantidades baixas de NO3 - (formado pela possível contaminação dos meios de cultivo) podem induzir a ANR foliar. Em reflorestamentos, deve ser assegurado que o amônio seja a forma de N predominante ou que esteja presente em quantidades suficientes para um adequado desenvolvimento das plantas. Ambientes que não satisfaçam estas necessidades podem limitar o desenvolvimento da espécie. Os resultados do segundo estudo mostraram que o NH4 +não foi a forma de N predominante na mata nativa, em ambos os períodos do ano. Nesse sítio o NO3 - ocorreu em proporção similar à do NH4 + nos demais sítios (campo e plantação de Pinus) A heterogeneidade na disponibilidade de N é maior na mata nativa do que nos outros sítios no verão. Desta forma, é necessária uma maior plasticidade na habilidade de exploração radicular do N do solo por parte das plantas que se estabelecem neste sítio do que nos demais, durante esta estação. A plantação de Pinus e o campo, além de terem mais amônio que a mata nativa, são mais homogêneos na distribuição deste, e podem, então, constituir locais mais favoráveis, em termos de disponibilidade de N, para o estabelecimento do pinheiro brasileiro. O inverno impõe um cenário bastante diferente. O aumento significativo da disponibilidade de N inorgânico e a perda da estrutura espacial (à exceção da área de campo) tornam os sítios, teoricamente, menos hostis ao desenvolvimento vegetal.

Araucaria angustifolia é uma conífera nativa do Brasil de importância econômica, que, após intenso desmatamento, possui sua distribuição limitada a aproximadamente 3% da área original. Atualmente está incluída na lista de espécies ameaçadas de extinção, na categoria de perigo crítico de acordo com a IUCN (International Union for Conservation of Nature). A embriogênese somática é um processo em que, através da técnica de cultivo in vitro, células isoladas ou um pequeno grupo de células somáticas dão origem a embriões. Este é um sistema com potencial de aplicação em conservação, reflorestamento, propagação em larga escala, e melhoramento vegetal em espécies arbóreas recalcitrantes e em risco de extinção. Um dos principais fatores limitantes, nos sistemas de embriogênese somática em arbóreas, é a baixa freqüência de maturação e conversão de embriões somáticos em plântulas. Durante a fase de maturação, os embriões somáticos acumulam substâncias de reserva, reduzem a atividade metabólica e adquirem tolerância à desidratação. A suplementação do meio de cultura com determinados reguladores de crescimento e agentes osmóticos, os quais permitem a progressão do desenvolvimento normal dos embriões somáticos, promove um estresse hídrico. Esta situação mimetiza aquela que ocorre durante a embriogênese zigótica quando do desenvolvimento da semente. O óxido nítrico (NO) e espécies reativas de oxigênio (ROS) são moléculas que atuam nas respostas das plantas aos vários estresses ambientais e estão envolvidas em processos de desenvolvimento como embriogênese e germinação de sementes, gravitropismo, formação de raízes. Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito de promotores de maturação, ABA e os agentes osmóticos, PEG e maltose, no conteúdo de NO e ROS em culturas embriogênicas de A. angustifolia. Foi observado que os agentes promotores da maturação reduzem a síntese endógena de NO e ROS. Essa redução é dose dependente. Foram pesquisadas duas linhagens de células com diferentes capacidades de maturação. Para as culturas embriogênicas com competência de maturação esses promotores induzem a maturação e nas culturas que não maturam, promovem a morte celular programada. / Araucaria angustifolia is a native conifer of economic importance in Brazil. Due its massive deforestation, this species is now limited to only 3% of the original area. A. angustifolia is currently on the list of endangered species in the category of critically endangered according to IUCN (International Union for Conservation of Nature). Somatic embryogenesis is a process that, through the technique of in vitro culture, isolated cells or a small group of somatic cells gives rise to embryos. This is a system with potential application in conservation, reforestation, large-scale propagation and breeding of tree species . A limiting factor in the systems of somatic embryogenesis in trees is the low frequency of embryo maturation and conversion into plantlets. During the maturation, somatic embryos accumulate storage substances, reduce metabolic activity and acquire tolerance to dehydration. The water stress is made by supplementation of culture medium with growth regulators and osmotic agents, which allow the normal development of somatic embryos. This situation mimics that occurs during development of the seed. Nitric oxide (NO) and reactive oxygen species (ROS) are molecules that act in plant responses to various environmental stresses and are involved in developmental processes such as embryogenesis and seed germination, gravitropism, root formation. This study aimed to evaluate the effect of promoters of maturation, ABA and osmotic agents, PEG and maltose in the generation of NO and ROS in embryogenic cultures of A. angustifolia. It was observed that the promoters of maturation reduces the endogenous synthesis of NO and ROS. We investigated two cell lines with different maturation capacities. For responsive cell line these promoters induce maturation and for blocked cell line, promote programmed cell death.

A expansão natural de vegetação lenhosa sobre pradarias tem sido observada em escala global, mas os regimes de distúrbio influenciam a dinâmica da expansão. Basicamente dois padrões de expansão florestal podem ser considerados em áreas campestres excluídas de manejo: o avanço gradual a partir das bordas florestais e a colonização de indivíduos isolados na matriz campestre. Uma vez estabelecidas, as espécies colonizadoras de campos podem facilitar a dispersão de outras espécies sob suas copas (perch effect), servindo como poleiros naturais; e/ou ainda podem facilitar o estabelecimento dessas espécies, atuando como berçários (nurse plant effect). Neste contexto, Araucaria angustifolia é um exemplo de espécie colonizadora em campos que contribui para o processo de expansão. Além disso, A. angustifolia caracteriza-se pela formação de anéis de crescimento anuais em decorrência de variações climáticas sazonais, permitindo o estudo da dinâmica e estrutura etária das populações com o uso de métodos dendrocronológicos. Com base nisso, avaliamos nesta dissertação a estrutura etária de A. angustifolia em campos excluídos de manejo por 34 anos e a relacionamos com o processo de expansão florestal, bem como averiguamos o seu papel como facilitadora da dispersão e estabelecimento de espécies lenhosas colonizadoras de campos. Os resultados apontam para uma relação inversa entre a estrutura etária e a distância da borda florestal; e indicam que A. angustifolia atua mais como um poleiro para deposição de diásporos, do que propriamente como uma facilitadora do estabelecimento dessas espécies. / The natural expansion of woody vegetation over grassland has been observed worldwide, but the expansion dynamics is influenced by the disturbance regimes. Two patterns of forest expansion are well documented: gradual expansion from the forest borders and by the process of nucleation, which consists in the colonization of the grassland matrix by isolated trees. Once established, these colonizing species can facilitate the dispersion process by acting as perches, and/or as nurse plants by facilitating the recruitment of new colonizers. Araucaria angustifolia is an example of colonizer species in open areas contributing to forest expansion. Besides, A. angustifolia presents tree rings that reflect annual cycles of growth and dormancy, allowing us to study dynamics and population age structures using dendrochronological methods. In this dissertation, we evaluate the age structure of A. angustifolia in grasslands excluded from disturbance for 34 years and relate it to the expansion process. As well, we evaluate the role of A. angustifolia as perch (by facilitating seed dispersal) and as a nurse plant (by facilitating the establishment of other species under the crown). Our results point out to an inverse relationship between age structure and distance from the border and indicate that the role of A. angustifolia is more important as a perch than facilitating the establishment of other species.

O efeito de borda em florestas é bastante estudado, porém pouco se sabe sobre as respostas das interações entre espécies a este efeito. O mesmo acontece quando se trata de distúrbios antrópicos, muitas vezes presentes após o processo de fragmentação. Apesar de não terem sido originadas por tal processo, as transições floresta-campo existentes nas florestas com Araucaria do sul do Brasil são submetidas aos distúrbios causados pelo pastejo e manejo por fogo, possuindo características semelhantes às bordas florestais mantidas no seu ponto de criação. No Capítulo 1, o efeito de borda e de distúrbios antrópicos sobre a fauna de insetos galhadores foi testado em transições floresta-campo, em termos de riqueza e composição destes organismos, comparando-se tanto bordas e interiores florestais quanto graus de distúrbio (com distúrbio e em regeneração), e adicionalmente foram feitas comparações entre manchas florestais naturais e a floresta contínua. Considerando as hipóteses propostas para os padrões de distribuição dos insetos galhadores, espera-se que existam mais espécies nas bordas de florestas comparadas ao interior, e que os distúrbios afetem estas respostas. Apesar das bordas em geral não terem apresentado maior riqueza de espécies que o interior, o padrão foi oposto ao esperado em locais com presença de distúrbio, com interiores mais ricos que bordas. A composição de espécies foi diferente entre os habitats e entre graus de distúrbio, e as porções de floresta contínua amostradas foram mais ricas que manchas florestais. Além disso, a fauna de insetos galhadores das manchas florestais foi um subconjunto da floresta contínua. Os resultados reforçam a relação dos padrões de distribuição da vegetação com os insetos galhadores, que indiretamente responderam ao efeito de borda e de distúrbios antrópicos atuando sobre suas plantas hospedeiras. No Capítulo 2 é apresentado de forma pioneira um inventário das galhas de insetos da Floresta com Araucária, referente às galhas coletadas para o estudo apresentado no primeiro capítulo. São listadas as espécies de insetos galhadores e suas plantas hospedeiras, com informações sobre a morfologia das galhas e a ocorrência nos locais amostrados. Foram encontradas 57 espécies de insetos galhadores (a maioria Diptera: Cecidomyiidae), em 43 espécies de plantas pertencentes a 18 famílias botânicas. As galhas foram predominantemente caulinares ou em gemas, glabras, isoladas, fusiformes e de coloração verde. Myrtaceae, Asteraceae e Melastomataceae foram as famílias de plantas mais representativas. Os valores brutos totais de galhas por habitat ou local mostraram-se semelhantes entre borda e interior, porém foram relativamente maiores na área sem distúrbio e na floresta contínua, esta última abarcando um grande número de galhas que ocorreram nas manchas. A existência de áreas sem distúrbio do pastejo e manejo por fogo se mostrou relevante para a conservação da fauna de insetos galhadores, que podem se estabelecer e manter suas populações. O conhecimento da diversidade destes organismos é um fator chave para o desenvolvimento de ações mais claras visando sua preservação. / The edge effect on forests is widely studied, however little is known about species interactions responses to this effect. The same is true for anthropogenic disturbances, many times present after the fragmentation process. Despite not originated by this process, forest-grassland boundaries of Araucaria forests in southern Brazil are under disturbance by cattle grazing and fire, presenting characteristics similar to forest edges maintained at their point of creation. In Chapter 1, edge and anthropogenic disturbance effects on the galling insect fauna were tested in forest-grassland boundaries, in terms of richness and composition of this organisms, comparing both forest edges and interiors as degrees of disturbance (disturbed and recovering), and additional comparisons were performed between natural forest patches and a continuous forest. Considering hypotheses proposed to distribution patterns of the galling insects, it is expected that forest edges would harbor more species compared to forest interior, and that disturbances would affect the outcome. Although edges in general did not present higher species richness than forest interiors, the pattern was opposite to the expected in disturbed sites, with forest interiors richer than edges. Species composition differed between habitats and disturbance degrees, and portions of continuous forest were richer than forest patches. Furthermore, the galling fauna of forest patches was a subset of the continuous forest. Results strengthen the relation between vegetation distribution patterns and galling insects, which indirectly responded to edge and disturbance effects acting on their host plants. In Chapter 2 it is pioneering presented an inventory of insect galls from Araucaria forest, referring to the galls collected to the study presented in first chapter. Galling insect species and their host plants are listed, with information about gall morphology and occurrence in sites sampled. Fifty seven galling insect species were found (mostly Diptera: Cecidomyiidae), in 43 host plants belonging to 18 plant families. Galls were predominantly induced on stem or buds, glabrous, isolated, fusiform and green. Myrtaceae, Asteraceae e Melastomataceae were the most representative plant families. Total raw values of galls per habitat or site were similar between forest edge and interior, but were relatively higher in the recovering area and in continuous forests, the latter embracing a great number of galls occurring on forest patches. The existence of areas without disturbance by cattle grazing and fire management was important to the conservation of galling insect fauna, which can establish and keep their populations. Knowledge of the diversity of these organisms is a key factor to the development of clearer actions seeking its preservation.

A expansão natural de vegetação lenhosa sobre pradarias tem sido observada em escala global, mas os regimes de distúrbio influenciam a dinâmica da expansão. Basicamente dois padrões de expansão florestal podem ser considerados em áreas campestres excluídas de manejo: o avanço gradual a partir das bordas florestais e a colonização de indivíduos isolados na matriz campestre. Uma vez estabelecidas, as espécies colonizadoras de campos podem facilitar a dispersão de outras espécies sob suas copas (perch effect), servindo como poleiros naturais; e/ou ainda podem facilitar o estabelecimento dessas espécies, atuando como berçários (nurse plant effect). Neste contexto, Araucaria angustifolia é um exemplo de espécie colonizadora em campos que contribui para o processo de expansão. Além disso, A. angustifolia caracteriza-se pela formação de anéis de crescimento anuais em decorrência de variações climáticas sazonais, permitindo o estudo da dinâmica e estrutura etária das populações com o uso de métodos dendrocronológicos. Com base nisso, avaliamos nesta dissertação a estrutura etária de A. angustifolia em campos excluídos de manejo por 34 anos e a relacionamos com o processo de expansão florestal, bem como averiguamos o seu papel como facilitadora da dispersão e estabelecimento de espécies lenhosas colonizadoras de campos. Os resultados apontam para uma relação inversa entre a estrutura etária e a distância da borda florestal; e indicam que A. angustifolia atua mais como um poleiro para deposição de diásporos, do que propriamente como uma facilitadora do estabelecimento dessas espécies. / The natural expansion of woody vegetation over grassland has been observed worldwide, but the expansion dynamics is influenced by the disturbance regimes. Two patterns of forest expansion are well documented: gradual expansion from the forest borders and by the process of nucleation, which consists in the colonization of the grassland matrix by isolated trees. Once established, these colonizing species can facilitate the dispersion process by acting as perches, and/or as nurse plants by facilitating the recruitment of new colonizers. Araucaria angustifolia is an example of colonizer species in open areas contributing to forest expansion. Besides, A. angustifolia presents tree rings that reflect annual cycles of growth and dormancy, allowing us to study dynamics and population age structures using dendrochronological methods. In this dissertation, we evaluate the age structure of A. angustifolia in grasslands excluded from disturbance for 34 years and relate it to the expansion process. As well, we evaluate the role of A. angustifolia as perch (by facilitating seed dispersal) and as a nurse plant (by facilitating the establishment of other species under the crown). Our results point out to an inverse relationship between age structure and distance from the border and indicate that the role of A. angustifolia is more important as a perch than facilitating the establishment of other species.

Araucarea angustifolia (Bert.) O. Kuntze é uma espécie dioica, isto é, flores masculinas e femininas originam-se em árvores separadas. As flores femininas apresentam-se como estróbilo, mais conhecido como pinha. A pinha é constituída por sementes (pinhões) e brácteas (sementes não desenvolvidas), as quais apresentam elevada concentração de compostos fenólicos. Esses compostos são conhecidos por reduzir danos oxidativos a lípidos, proteínas e ácidos nucleicos, contribuindo para minimizar a incidência de doenças relacionadas com o estresse oxidativo, tais como doenças cardiovasculares, neurológicas e câncer. O objetivo deste estudo foi caracterizar quimicamente, avaliar a atividade antioxidante e antigenotóxica do extrato aquoso de brácteas de A. angustifolia. Neste trabalho, os polifenóis totais do extrato de A. angustifolia foram determinados pelo método de Folin- Ciocalteu e sua composição química foi confirmada por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). O potencial do extrato para neutralizar espécies reativas foi avaliado através do ensaio com 2,2-difenil 1-picrilhidrazil (DPPH●) e pelas atividades like das enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD) e catalase (CAT). Em linhagem celular de fibroblasto de pulmão humano (MRC5), avaliou-se o efeito protetor do extrato na viabilidade celular através da redução de 3-(4,5-dimetiltiazol 2-il)-2,5difenil brometo de tetrazolina (MTT), na atividade das enzimas SOD e CAT, nos danos oxidativos a lípidos, proteínas e ácido desoxirribonucléico (DNA) (ensaio cometa alcalino e enzimático) induzidos pelo peróxido de hidrogênio (H2O2). O teor de fenólicos totais do extrato de A. angustifolia foi de 670,93 ± 17,79 mg catequina /100 g de brácteas, sendo a catequina, epicatequina, quercetina e apigenina os principais polifenóis encontrados. O extrato de A. angustifolia foi capaz de reduzir o radical DPPH● e apresentou atividade SOD e CAT-like. Além disso, o extrato de A. angustifolia nas concentrações estudadas (25 e 50 μg/mL) reduziu a mortalidade celular, danos oxidativos a lipídios, proteínas e DNA, e diminuiu a depleção das enzimas antioxidantes SOD e CAT induzida pelo H2O2 em células MRC5. Apesar de não ter sido observado correlação entre os polifenois e marcadores de danos oxidativos, verificou-se uma correlação negativa entre danos a lipídos, proteínas e ácidos nucleicos e a atividade das enzimas SOD e CAT, sugerindo que essas enzimas desempenham um importante papel na prevenção de danos ás biomoléculas. Esses resultados mostram que a A. angustifolia apresenta potencial como fonte de compostos fitoquímicos com atividade biológica relevante. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-06-11T13:43:58Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Marcia Denize Oliveira de Souza.pdf: 1692835 bytes, checksum: df8d66ab76d9a357820549d73b1c5332 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-11T13:43:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Marcia Denize Oliveira de Souza.pdf: 1692835 bytes, checksum: df8d66ab76d9a357820549d73b1c5332 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Araucaria angustifolia (Bert.) O. Kuntze is a dioecious species, with male and female flowers found on separate trees. The A. angustifolia female cone consists of fully developed edible seeds and non-developed seeds called bracts. These bracts have high concentration of phenolic compounds, which have the potential to prevent oxidative damage to lipids, proteins and nucleic acids, and decreasing the incidence of diseases related to oxidative stress, such as cardiovascular and neurological diseases, and cancer. The aim of the present study was to evaluate the chemical characterization and antioxidant and antigenotoxic activities of the extract of A. angustifolia bracts. In this work the polyphenols total of A. angustifolia extract was determinate by Folin-Ciocalteu reagent and its chemical composition was confirmed by high performance liquid chromatography (HPLC). The extract potential to neutralize reactive species was evaluated by 2,2- diphenyl 1-picrylhydrazyl (DPPH●) method and by the ability to mimic the activities of superoxide antioxidants like dismutase (SOD) and catalase (CAT). In human cell line of lung fibroblast (MRC5), we evaluated the protective effect of the extract on cell viability by reduction of 3 - (4,5 dimethylthiazol - 2 - yl ) -2,5 diphenyl tetrazolina bromide (MTT), in the activity of SOD and CAT enzymes in oxidative damage to lipids, proteins and the deoxyribonucleic acid (DNA) (enzymatic and alkaline comet assay) induced by hydrogen peroxide (H2O2). The total phenolic content of the A. angustifolia extract was 670.93 ± 17.79 mg catechin / 100 g bracts, and catechin, epicatechin, quercetin and apigenin the main polyphenol found. The A. angustifolia extract was able to reduce DPPH● and presented like activity of SOD and CAT enzymes. Furthermore, the A. angustifolia extract at the concentrations studied (25 and 50 mg/mL) reduced cell death , oxidative damage to lipids, proteins and DNA, and decreased depletion of antioxidant enzymes SOD and CAT induced by H2O2 in MRC5 cells . Although, no correlation between polyphenols and bookmarks of oxidative injury have been observed. There was a negative correlation between damage to lipids, proteins and DNA with enzymes SOD and CAT, suggesting that these enzymes play a role in the regulation of cellular redox metabolism. These results showed that the A. angustifolia has potential as a source of phytochemical compounds with relevant bioactivities.

O efeito de borda em florestas é bastante estudado, porém pouco se sabe sobre as respostas das interações entre espécies a este efeito. O mesmo acontece quando se trata de distúrbios antrópicos, muitas vezes presentes após o processo de fragmentação. Apesar de não terem sido originadas por tal processo, as transições floresta-campo existentes nas florestas com Araucaria do sul do Brasil são submetidas aos distúrbios causados pelo pastejo e manejo por fogo, possuindo características semelhantes às bordas florestais mantidas no seu ponto de criação. No Capítulo 1, o efeito de borda e de distúrbios antrópicos sobre a fauna de insetos galhadores foi testado em transições floresta-campo, em termos de riqueza e composição destes organismos, comparando-se tanto bordas e interiores florestais quanto graus de distúrbio (com distúrbio e em regeneração), e adicionalmente foram feitas comparações entre manchas florestais naturais e a floresta contínua. Considerando as hipóteses propostas para os padrões de distribuição dos insetos galhadores, espera-se que existam mais espécies nas bordas de florestas comparadas ao interior, e que os distúrbios afetem estas respostas. Apesar das bordas em geral não terem apresentado maior riqueza de espécies que o interior, o padrão foi oposto ao esperado em locais com presença de distúrbio, com interiores mais ricos que bordas. A composição de espécies foi diferente entre os habitats e entre graus de distúrbio, e as porções de floresta contínua amostradas foram mais ricas que manchas florestais. Além disso, a fauna de insetos galhadores das manchas florestais foi um subconjunto da floresta contínua. Os resultados reforçam a relação dos padrões de distribuição da vegetação com os insetos galhadores, que indiretamente responderam ao efeito de borda e de distúrbios antrópicos atuando sobre suas plantas hospedeiras. No Capítulo 2 é apresentado de forma pioneira um inventário das galhas de insetos da Floresta com Araucária, referente às galhas coletadas para o estudo apresentado no primeiro capítulo. São listadas as espécies de insetos galhadores e suas plantas hospedeiras, com informações sobre a morfologia das galhas e a ocorrência nos locais amostrados. Foram encontradas 57 espécies de insetos galhadores (a maioria Diptera: Cecidomyiidae), em 43 espécies de plantas pertencentes a 18 famílias botânicas. As galhas foram predominantemente caulinares ou em gemas, glabras, isoladas, fusiformes e de coloração verde. Myrtaceae, Asteraceae e Melastomataceae foram as famílias de plantas mais representativas. Os valores brutos totais de galhas por habitat ou local mostraram-se semelhantes entre borda e interior, porém foram relativamente maiores na área sem distúrbio e na floresta contínua, esta última abarcando um grande número de galhas que ocorreram nas manchas. A existência de áreas sem distúrbio do pastejo e manejo por fogo se mostrou relevante para a conservação da fauna de insetos galhadores, que podem se estabelecer e manter suas populações. O conhecimento da diversidade destes organismos é um fator chave para o desenvolvimento de ações mais claras visando sua preservação. / The edge effect on forests is widely studied, however little is known about species interactions responses to this effect. The same is true for anthropogenic disturbances, many times present after the fragmentation process. Despite not originated by this process, forest-grassland boundaries of Araucaria forests in southern Brazil are under disturbance by cattle grazing and fire, presenting characteristics similar to forest edges maintained at their point of creation. In Chapter 1, edge and anthropogenic disturbance effects on the galling insect fauna were tested in forest-grassland boundaries, in terms of richness and composition of this organisms, comparing both forest edges and interiors as degrees of disturbance (disturbed and recovering), and additional comparisons were performed between natural forest patches and a continuous forest. Considering hypotheses proposed to distribution patterns of the galling insects, it is expected that forest edges would harbor more species compared to forest interior, and that disturbances would affect the outcome. Although edges in general did not present higher species richness than forest interiors, the pattern was opposite to the expected in disturbed sites, with forest interiors richer than edges. Species composition differed between habitats and disturbance degrees, and portions of continuous forest were richer than forest patches. Furthermore, the galling fauna of forest patches was a subset of the continuous forest. Results strengthen the relation between vegetation distribution patterns and galling insects, which indirectly responded to edge and disturbance effects acting on their host plants. In Chapter 2 it is pioneering presented an inventory of insect galls from Araucaria forest, referring to the galls collected to the study presented in first chapter. Galling insect species and their host plants are listed, with information about gall morphology and occurrence in sites sampled. Fifty seven galling insect species were found (mostly Diptera: Cecidomyiidae), in 43 host plants belonging to 18 plant families. Galls were predominantly induced on stem or buds, glabrous, isolated, fusiform and green. Myrtaceae, Asteraceae e Melastomataceae were the most representative plant families. Total raw values of galls per habitat or site were similar between forest edge and interior, but were relatively higher in the recovering area and in continuous forests, the latter embracing a great number of galls occurring on forest patches. The existence of areas without disturbance by cattle grazing and fire management was important to the conservation of galling insect fauna, which can establish and keep their populations. Knowledge of the diversity of these organisms is a key factor to the development of clearer actions seeking its preservation.