DESCRIÇÃO BOTÂNICA, ANATOMIA FOLlAR E COMPOSIÇÃO QUÍMICADO SOLO E DAS FOLHAS DE Guarea guidonia (L.) Sleumer*

RESUMO

Estudou-se a composição química dosolo e das folhas de Guarea guidonia (L.) Sleumer,Meliaceae, coletadas no Parque Estadual AlbertoLõfgren, SP. A triagem fitoquímica foi realizadasegundo técnicas descritas por Costa (1977) eMarini Bettolo et ai. (1981). Os resultados mostrarama presença de saponinas, óleos essenciais, terpenóides,taninos e antraderivados nas folhas. Para a determinaçãodos elementos inorgânicos, 16 nas amostras de soloe 14 nas amostras de folhas, o material botânico esolos foram tratados por via úmida (HN03 cone. eH202 a 30% v/v), através da digestão por microondase quantificados por ICP-OES. Os elementos Ba,Mg, Ca, Na, Mn, AI, P e Zn foram encontrados emmaiores quantidades nas folhas do que no solo e oselementos S, Fe, K, As, Sn, Cr, Pb e Ni seapresentaram em maiores concentrações no solo.Os altos teores encontrados para As revelaram serfitotóxico para a planta e contaminação antrópicano local amostrado. A anatomia foliar mostrougrandes quantidades de cristais de oxalato decálcio presentes na nervura central das folhas.

Palavras-chave: Guarea guidonia (L.) Sleumer;folhas; solo; metabólitos secundários;elementos inorgânicos; anatomiafoliar.

INTRODUÇÃO

A espécie Guarea guidonia (L.) Sleumer,popularmente conhecida por "camboatã", "carrapeta","marinheiro" ou "jitó", pertence à família Meliaceae.É representada no Estado de São Paulo por 4gêneros nativos (Cabralea, Cedrela, Guarea eTrichiliai e 2 introduzidos (Agiaia e Metia). O gêneroGuarea apresenta-se com 3 espécies: Guarea guidonia,Guarea kunthiana e Guarea macrophylla.

Guarea guidonia distribui-se desde aCosta Rica e Panamá até o Paraguai. Ocorre nasmatas de quase todo o Brasil, sendo abundante naAmazônia (Lorenzi, 1992). Em São Paulo tem sidoencontrada nas matas mesófilas de altitude, deencosta, ciliares e de brejo, preferencialmente nointerior do Estado. Floresce e frutifica praticamente

Maria Isabel YALLlLO**João Aurélio PASTORE**

Sandra Moiuciro Borges FLORSHEIM**Massako NAKAOKA SAKIT A **

ABSTRACT

The chemical composition of soil andleaves of Guarea guidonia (L.) Sleumer,Mel iaceae, collected from A Iberto Lõfgren StatePark, SP, was studied. Saponins, essential oils,tannins, anthracompounds and fourteen inorganicelements, determined by ICP-OES, were noticed inleaves and sixteen in soils. The results showed thatBa, Mg, Ca, Na, Mn, AI, P and Zn were found inhigh concentration in the leaves; S, Fe, K, Sn, Cr,Pb, and As were found in high levels in the soi!.The presence of Cu in the leaves, Zn in the leavesand soils, and Sn and As in the soi! suggests aphytotoxicity for plants and a possible anthropiccontamination in the collected site. The foliaranatomy showed high levels of calcium oxalatecrystals in the leaves.

Key words: Guarea guidonia (L.) Sleumer; leaves;soil; secondary cornpounds; inorganicelements; foliar anatomy.

durante o ano todo, dependendo da regiao ondeocorre. Trata-se, em termos silviculturais, de umaespécie ainda pouco estudada e aproveitadaembora apresente grande potencial econômico eecológico. Suas folhas são consideradas tóxicaspara o gado, porém, seus frutos são procurados pelaavifauna, constituindo-se em espécie de grandevalor ambiental (Pennington et al., 1981). Por serespécie heliófita e de características secundárias éótima para recuperação de áreas degradadas, empovoamentos mistos. A madeira é moderadamentepesada (0,76 g/crrr') existindo informações de quefoi amplamente aproveitada em Porto Rico (Record& Mell, 1924). Apresenta grande durabilidade, mesmoquando em contato com o solo e umidade, podendoser utilizada em carpintaria, obras internas, caixotaria,forros e caixilhos de portas e janelas (Lorenzi, 1992).

n Aceito para publicação em agosto de 2002.(U) Instituto Florestal. Caixa Postal 1322, 01059-970, São Paulo, SP, Brasil. E-mail: florsheim@iflorestsp.br

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Com relação à sua ação farmacológica,é relatado na literatura que os extratos brutosdas folhas e frutos apresentam atividade contravírus pseudolábeis Aujesky (Simoni et ai., 1996).Por outro lado, os extratos etanólicos das sementesde Guarea guidonia apresentam efeito tóxico emanimais e uma marcada depressão no sistemanervoso central de ratos e camundongos (Lins etaI., 1992).

Com o desenvolvimento de novas técnicasespectroscópicas, tem-se conseguido elucidar estruturasmoleculares complexas de constituintes naturais.Nesse contexto, há relatos da presença de ~-sitosterolna casca e madeira, e fissinolida nas sementes deG. guidonia (Rosito, 1967; Taylor, 1981).

Lins et ai. (1992) isolaram, das sementesdessa espécie, 3 triterpenóides (3-oxo 21, 25-dihidroxi-21,23 epoxitirucal-7 en, conhecido como melanodiol)e uma mistura epimérica de melianona, Furlanet a/. (1993) isolaram e identificaram. novederivados de cicloartane (terpenóides) das folhasde Guarea guidonia.

Pouco se conhece em relação aoselementos inorgânicos encontrados em espéciesflorestais, embora Coley et ai. (1985) tenhammostrado a importância dos metais na biossíntesede macro e micromoléculas orgânicas, queinterfere na natureza e quantidade de compostosfenólicos. Por outro lado, as diferenças nutricionaisobservadas entre plantas relacionadas com absorção,transporte e utilização de nutrientes, estão sobcontrole genético (Epstein & Jeffries, 1964).

No solo, o movimento de metais pesadostem sido objeto de numerosas pesquisas (Biddappaet al., 1982; Khan & Frankland, 1983; Williams eta!., 1985; Welch & Lund, 1989; Alloway, 1990).Tais estudos demonstram que os metais Pb, Cr eCu apresentam baixa mobilidade, acumulando-sena superficie dos solos contaminados, enquantoZn, Mh, Ni e, principalmente Cd, são relativamentemais móveis. No Brasil, são poucos os trabalhosdessa natureza.

Este trabalho foi desenvolvido com oobjetivo de apresentar as principais classes demetabólicos secundários e a composição doselementos inorgânicos presentes nas folhas deGuarea guidonia e no solo, bem como a descriçãobotânica e anatomia foliar da espécie. Os resultadosobtidos, somados aos já existentes na literatura,certamente contribuirão para o conhecimento doperfil químico dessa espécie e possibilitarão avaliaruma possível ação antrópica no local amostrado.

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2 MATERIAL E MÉTODOS

Foram utilizados solos e folhas deGuarea guidonia (L.) Sleumer coletados no ParqueEstadual Alberto Lõfgren, sede do InstitutoFlorestal, situado ao norte da cidade de São Paulo,a 23°26' de latitude Sul e 46°26' de longitudeOeste (FIGURA I).

O clima da região é definido comomesotérmico úmido, com temperatura média eprecipitação pluviométJica anual de 18°C e 1570 mm,respectivamente, não apresentando estação secadefinida (Brasil, 1983).

Coletou-se material botânico fértil doúnico exemplar existente na área de estudo para aidentificação e respectiva descrição da espécie.O mesmo se encontra depositado no Herbário DomBento Pickel da Seção de Madeiras e ProdutosFlorestais do Instituto Florestal de São Paulo, sob oNº SPFS 21.819.

Para os estudos de anatomiafoliar,procedeu-se a coleta pela retirada da 5ª folha doramo, juntamente com o pecíolo. Os cortestransversais foram obtidos manualmente e emseguida clarificados com hipoclorito de sódio a50%, lavados e corados com safranina. Os cortesforam montados em lâminas com glicerina e águana proporção de 1:3 (Jeffrey apud Johansen, 1940)..

Os elementos anatõmicos foramobservados em equipamento de análise de imagensdigitais "Irnage Pro-Plus", vA.O, adaptado emcâmara de vídeo Sony CCD-IRIS e a ummicroscópio trinocular Olympus BX 50.

Para as análises químicas, as folhascoletadas da parte superior da copa da árvore foramsecas e estabilizadas à temperatura ambiente, moídasem moinho de facas de aço inox e passadas empeneira de 200 mesh.

Testes qualitativos para a detecção dosmetabólitos secundários no material moído foramrealizados nos extratos obtidos com solventesorgânicos de diferentes polaridades (clorofórmio,álcool etílico e água na concentração de 5 g.ml,")conforme técnicas descritas por Costa (1977) eMarini Bettolo et ai. (1981).

Para a extração dos óleos essenciais foiutilizado o método de CLEVENGER modificadopor Wasicky (1963), através da hidrodestilação.

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Legenda1- Estado de São Paulo2- Município de São Paulo3- Porque Estadual Alberfa Lófgren4- Instituto Florestal5- Local do coleto

N

FIGURA 1 - Mapa de localização da coleta.

As amostras de solo foram coletadas em oitopontos diferentes em relação à espécie, a uma distânciade I e 2 m e na profundidade de 0-20 em, através de tradode aço inox. Estas foram reunidas formando umaamostra composta e, em seguida, homogeneizadas epassadas em peneira de nylon com abertura de 200 mesh.

A determinação dos elementos inorgânicosnas folhas e solo foi feita por via úmida, em triplicata,no Laboratório de Espectrometria de EmissãoAtômica do Instituto de Química da Universidadede São Paulo, utilizando o fomo de digestão assistidapor microondas em sistema aberto, sob as seguintescondições de operação:

a) Folhas

Iª etapa: na amostra (0,5 g) foram adicionados 10 mLde HN03 cone. Aplicou-se a potência de20 W por 5 minutos;

2ª etapa: na solução obtida na Iª etapa, adicionou-seI mL de H202 a 30% v/v. Aplicou-se apotência de 20 W por 2 minutos.

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A solução obtida na 2ª etapa foi esfriada,filtrada e transferi da para um balão volumétrico de50 mL e, completado o volume com água-desionizada. A solução apresentou-se Iímpida comcoloração amarela clara, com a qual quantificou-seos elementos inorgânicos.

b) Solos

I ª etapa: na amostra (0,5 g) foram adicionados 10 mLde HN03 cone. Aplicou-se a potência de35 W por 6 minutos;

2ª etapa: na solução obtida na 1ª etapa adicionou-se1 mL de H202 a 30% v/v. Aplicou-se apotência de 25 W por 3 minutos;

3ª etapa: aplicou-se por mais 5 minutos o aquecimentoà potência de 35 W na solução anterior.Depois de fria, a solução foi filtrada empapel quantitativo e o filtrado recolhidoem balão volumétrico de 50 mL. O volumefoi completado com água desionizada.

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Para a quantificação dos elementosquímicos (Na, P, S, Mg, K, Ca, AI, Cr, Mn, Fe, Ni,Cu, Se, Zn, Sn, Ba e Pb) nas amostras solubilizadas,utilizou-se a técnica da Espectrometria de EmissãoÓtica acoplada ao Plasma Indutivamente (ICP-OES),operando à potência de 1200 W, fluxo de argôniorefrigerante, auxiliar e carregador de 12 Lrnin.",1,2 Lrnin." e 1,0 mLruin.", respectivamente e, avelocidade de introdução da amostra de 1,5 mLmin.".A leitura dos elementos foi feita na altura de observaçãode 12 mm da bobina de cobre do equipamento,nos seguintes comprimentos de onda (Às) em nm:ÀAI = 307,271; Às" = 233,527; Àea = 422,673;Àer = 284,325; Àeu = 327,396; ÀFc = 261,187;ÀK = 766,491; ÀMg= 279,806; ÀMIl= 260,569;ÀNi = 352,454; Àp = 213,618; ÀPb = 283,306;Às = 182,040; ÀZIl = 213,856; ÀSe = 196,020;ÀAs= 188,979; ÀNa = 589,562 e ÀSn= 189,989.

Para a elaboração das curvas analíticasutilizaram-se soluções estoques preparadas comsais de metais de pureza elevada, soluções padrõescertificadas, água desionizada, HN03 cone, e H202

a 30% (v/v) grau analítico, em concentração de1000 ug.rnl,". Soluções de trabalhos multielementaresforam preparadas em concentrações de 0,01; 0,1;0,5; 1,0; 5,0; 10; 50 e I 00 ug.ml." em HN03 a 1%de cada elemento constituinte, por diluição dassoluções estoque.

As amostras foram analisadas em triplicatas.

3 RESULTADOS E DISCUSSÃO

3.1 Características Botânicas

A identificação botânica e sua respectivadescrição foram feitas com base nos conceitostaxonômicos de Pennington et al. (1981).

Guarea guidonia apresenta folhascompostas, pinadas, medindo até 35 em decomprimento; pecíolo semicilíndrico; raquesemicilíndrica, canaliculada na porção superior oucilíndrica; peciólulo 1-5 mrn, canaliculado,raramente com estrias transversais; os ramos contêmfolíolos de 4 a 12 pares, opostos e/ou subopostos,elípticos, oblongos, oblanceolados ou lanceolados,cada um deles com até 20 em de comprimentopor 6 em de largura, ápice agudo ou acuminado,

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base cuneada ou atenuada, face abaxial glabraou com poucos tricomas ao longo da nervuracentral, raro glandular pontuada e estriada. Tirsoaxilar, ou em brotos laterais curtos, 12-20 em,esguios a largo-piramidal, difuso-puberulento apubescente. As flores são imperfeitas, plantasdióicas, 4-meras, até 7 rnm, sésseis a curto-pediceladas; cálice rotado, pateliforme ouciatiforme, até 2,5 mm; pétalas oblongas, rarolanceoladas, pubérulas a pubescentesexternamente, internamente glabras ou papilosas;anteras 8, até I mrn, anteródios mais estreitos,indeiscentes, sem pólen; ovário 4-locular, lóculosI-ovulado, puberulentos a denso-pubescentes,pistilódio similar, óvulos abortivos bemdesenvolvidos; estilete pubescente, puberulento ouglabro. Cápsula piriforme ou globosa, 3-4 valvar,1,5-2 em, lisa, glabra, vinosa e lenticelada.Algumas destas descrições podem ser visualizadasna FIGURA 2.

3.2 Anatomia Foliar

Em corte transversal, as epidermesadaxial e abaxial são semelhantes quanto ao tipode células unisseriadas; a cutícula cobre asparedes periclinais externas, intiltrando-se entre asparedes anticlinais, estando mais espessa na partesuperior da folha. O parênquima paliçádico éalongado, disposto regularmente e bisseriado; oparênquima lacunoso, por sua vez, é formadocom 6 camadas de células que apresentam umacerta regularidade e contêm células coletoras.O feixe vascular é envolvido por uma bainha defibras, com células poligonais, com uma certaregularidade. Na parte abaxial, algumas vezesencontram-se reentrâncias que contêm estômatos(FIGURA 3).

Na nervura central não foram localizadostricomas nas epidermes; o parênquimapaliçádico pode ser notado até próximo aocolênquima, A nervura principal apresenta osfeixes vasculares envolvidos por células de paredesmuito espessas, formadas por dois arcos voltadospara a epiderme inferior. Em toda a nervuracentral, foram verificados no parênquima, grandesquantidades de cristais de oxalato de cálcio(FIGURA 4).

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B ~[

A

FIGURA 2 - Guarea guidonia (L.) Sleumer. A - ramos com folhas compostas, frutos em tirsos axilados;B - fruto isolado com pontos representando lenticelas.

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I~IFIGURA 3 - Corte transversal da folha de Guarea guidonia.

FIGURA 4 - Detalhe da nervura principal de Guarea guidonia. A = cristais de oxalato de cálcio.

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3.3 Composição Química

Nas folhas de Guarea guidonia,detectou-se a presença de saponinas, taninos,antraderivados, óleos essenciais, esteróides eterpenóides, e ausência de amido, mucilagem,alcalóides, cumarinas, flavanóides e glicosídeoscianogenéticos. A presença de esteróides eterpenóides está de acordo com os estudos feitospor Taylor apud Pennington etal. (1981) e Furlanet ai. (1993) que citam a presença dessescompostos como comuns nessa família.

O rendimento de óleo essencial obtidonas folhas (0,14%), mostrou-se compatível quandocomparado com os valores (O, I%) citados por'Craveiros et aI. (1981) na casca e lenho de Cedrellajissilis, espécie da mesma família, mas inferiorquando comparado com os teores obtidos nasfolhas de Pseudocaryophyllus pabstianus Legrand

(de 0,8% a 1,2% p/v) por Campos Corrêa & Gottlieb(1970); de 2,0% (p/v) nas folhas Pseudocaryophyllusjaccoudii Mattos; de 0,17% a 0,21 % (p/v) emPseudocaryophyllus guili (Speg) Burr. (Fenik &Retamar, 1972) e, de 2, I% (p/v) nas folhas dePimenta pseudocaryophyllus var. pseudocaryophyllus(Gomes) Landrum, espécies pertencentes à famíliaMyrtaceae (Nakaoka Sakita et al., 1994). .

Quanto aos metais, foram quantificados14 elementos nas folhas, sendo 9 deles encontradosna faixa dos macroelementos (g.IOO g,l) e 16 nosolo desse espécime. Os teores nas folhas de Na,Mg, Ca, P, AI, Mn, (0,05 a 0,85 g.IOO g,l)mostraram-se superiores aos encontrados no solo(0,03 a '0,70 g.IOO g,I), com exceção de Fe e S,que dentre todos os metais estudados, encontram-sebem mais concentrado no solo do que na planta.Esse comportamento pode ser observado naTABELA 1.

TABELA I - Concentrações médias dos macro e microelementos do solo e dasfolhas de Guarea guidonia (L.) Sleumer (n = 3).

Elementos Folhas(g.IOO g')

Solos(g.IOO g,l)

NaK

MgCaPAIMnFeS

0,050,090,220,850,850,130,050,02

14,0

CrNiCuZnPbSnBaAs

10,751,192,24

35,25

70,45

0,030,100,030,200,700,080,03

11,9035,40

1,670,907,334,251,211,631,670,0020,40

24,206,68

0,440,18

33,4016,5040,40

6,1696,00

1,06

1,0611,44

(*) f,lC = fator de acúmulo = cone.folhas/cone.solo.

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Relacionando as concentrações doselementos encontrados nas folhas com as do solo,pode-se ter um fator de acúmulo de metais nasfolhas ((,C = [folhas]/[solo]), que para o Fe e Ssão iguais a 0,002 e 0,4 respectivamente,mostrando que esses elementos são poucosassimilados pela planta.

Os valores encontrados para osmicroelementos nas folhas (5) estão numa faixa deconcentração equivalente a 1,19 a 70,40 ug.g' e nosolo (7), na faixa de concentração igual a 6,16 a96,00 ug.g', predominando os elementos Ba, Zn eCr com valores maiores nas folhas conformemostra a TABELA 1. Não foram detectados oselementos Cu no solo e Pb, Sn e As nas folhas.

Em termos de acúrnulo dos metais nasfolhas podemos observar que obedecem a seguinteordem de grandeza: Ba > Mg > Ca > > Na = Mn >AI > P » K> S »» Fe.

Em relação ao solo e comparando com dadosda literatura (TABELA 2), verificou-se que para osmetais pesados e considerados tóxicos (As, Cu, Pb, ie Zn), somente o As apresentou-se com valores bemacima (96 ug.g') dos recomendados como de "alerta"(a menor concentração do metal no solo que causafitotoxicidade) pela Companhia Tecnológica deSaneamento Ambiental - C~TESB (15 ug.g'), epróximo aos valores de "intervenção" pelo mesmoÓrgão (I00 ug.g'), em solos industriais, o que sugereuma possível contaminação antrópica do localamestrado, implicando em novos estudos da área.

No entanto, deve-se observar que afitodisponibilidade de um metal pode variar com apresença no solo de outros constituintes orgânicos einorgânicos como óxidos de Fe e AI, silicatos, fosfatos,carbonatos e o pH do solo (Berton apud CETESB, 200 Ie McBride, 1994). Por outro lado, a sensibilidade aosmetais pela planta depende, grandemente, das espéciesvegetais e variam dentro da própria espécie botânica.

TABELA 2 - Teores recomendáveis internacionalmente e pela CETESB, de alguns microelernentosinorgânicos nos solos, expressos em ug.g'.

Elementos Valores nos Valores Valores Intervenção**Estados "Alerta"Unidos* CETESB**

Industrial Residencial Agricultura

3,6 - 8,8 15 100 50 25265 - 835 15020 - 85 7514 - 29 6017 - 26 10013 - 30 3034 - 84 300

ValoresMundiais*

AsBaCrCuPbNiZn

2,2 - 2584 - 8387 - 2216 - 8010 - 844 - 55

17 - 125

(*) McBride, 1994.(**) CETESB, 2001.

4 CONCLUSÕES

Considerando-se os objetivos deste trabalhoe as condições específicas sob as quais foiconduzido, os resultados obtidos permitiram chegaràs seguintes conclusões:

• as folhas de Guarea guidonia contêmsaponinas, óleo essencial, terpenóides, taninose antraderivados;

• as folhas assimilam em maiores quantidades oselementos Ba, Mg, Ca, Na, Mn, AI e P;

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• O elemento Ca está presente na folha, na formade cristais de oxalato de cálcio na nervuracentral dos folíolos;

• no solo, os macroelementos S, Fe e K prevalecemem maiores concentrações enquanto para osmicros, destacam-se As, Sn, Zn, Cr, Pb e Ni, e

• os resultados mostraram a necessidade de novosestudos e de um monitoramento de metais pesadosno solo, principalmente de arsênico (As), vistoque os teores encontrados são fitotóxicos, bemsuperiores aos recomendados pela literatura,pontuais e não se aplicam às áreas totais do Parque.

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5 AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem à Ora. Elisabeth deOliveira do Instituto de Química-USP pelo auxílio nasanálises químicas deste trabalho, e à geógrafa IsabelF. A. Mattos pela elaboração do mapa de localização.

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