1. Phytotoxic and cyto-genotoxic activity of essential oil from leaf residues of Eucalyptus urophylla and the hybrid E. urophylla x E. camaldulensis on Lactuca sativa and Sorghum bicolor
- Author
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Thammyres de Assis Alves, Maikon Keoma da Cunha Henrique, Luciano Menini, José Augusto Macedo Carvalho, Patrícia Fontes Pinheiro, Thayllon de Assis Alves, Ana Flávia Nunes de Paula Azevedo, and Milene Miranda Praça-Fontes
- Subjects
Índice mitótico ,Aneugenic ,Lactuca ,Clastogénico ,law.invention ,chemistry.chemical_compound ,law ,Aneugenico ,Bioassay ,Clastogênico ,Secondary metabolism ,Essential oil ,General Environmental Science ,Eucalyptol ,biology ,food and beverages ,Biological activity ,Pesticide ,biology.organism_classification ,Eucalyptus ,Aneugénico ,Fito-citogenotoxicidad ,Horticulture ,Clastogenic ,chemistry ,Eucaliptol ,Phyto-cyto-genotoxicity ,General Earth and Planetary Sciences ,Fito-citogenotoxicidade ,Mitotic index - Abstract
The use of agrochemicals has influenced the increase in agricultural productivity. However, the concern about damage to the human health and to the environment, resulting from the indiscriminate use of pesticides, has increased worldwide. Alternative methods for controlling pests and diseases have been proposed to maintain productivity and quality of life. A possibility is to use compounds produced by the secondary metabolism of plants, such as the essential oils. Some of these substances perform inhibitory or stimulatory activity on the development of other organisms. Plants from the genus Eucalyptus have been investigated and were chosen to be studied in the present work, due to the traditional knowledge regarding the potential of the essential oils from some species, as well as, for the need to use residues from their production. Therefore, were determined the yield, identified the compounds from the essential oils of E. urophylla and the hybrid E. urophylla x E. camaldulensis, and evaluated their biological activity through bioassays, investigating the phyto-cyto-genotoxicity and mutagenicity using Lactuca sativa and Sorghum bicolor as model plants. The essential oil from the hybrid provided a higher yield. Eucalyptol was the major compound identified for both oils, representing more than 85% of the compounds present. Both E. urophylla and the hybrid showed phyto-cyto-genotoxic, mutagenic effects, and clastogenic and aneugenic mechanisms of action, promoting epigenetic changes in the meristematic cells of L. sativa. The results point out to the bioherbicidal potential of these essential oils. El uso de agroquímicos ha influido en el aumento de la productividad agrícola. Sin embargo, la preocupación por los daños a la salud humana y al medio ambiente, resultantes del uso indiscriminado de plaguicidas, ha aumentado en todo el mundo. Se han propuesto métodos alternativos de control de plagas y enfermedades para mantener la productividad y la calidad de vida. Una posibilidad es utilizar compuestos producidos por el metabolismo secundario de las plantas, como los aceites esenciales. Algunas de estas sustancias ejercen una actividad inhibidora o estimulante del desarrollo en otros organismos. Se investigaron y seleccionaron plantas del género Eucalyptus para ser estudiadas en este trabajo, debido al conocimiento tradicional sobre el potencial de los aceites esenciales de algunas especies, así como a la necesidad de utilizar residuos de su producción. Por lo tanto, se determinaron los rendimientos, se identificaron los compuestos de los aceites esenciales de E. urophylla y el híbrido E. urophylla x E. camaldulensis, y se evaluó su actividad biológica mediante bioensayos, investigando la fitocitogenotoxicidad y mutagenicidad utilizando Lactuca sativa y Sorghum bicolor como planta modelo. El aceite esencial híbrido proporcionó el mayor rendimiento. El eucaliptol fue el principal compuesto identificado para ambos aceites, representando más del 85% de los compuestos presentes. Tanto E. urophylla como el híbrido mostraron efectos fitocitogenotóxicos, mutagénicos y mecanismos de acción clastogénicos y aneugénicos, promoviendo alteraciones epigenéticas en células meristemáticas de L. sativa. Los resultados apuntan al potencial bioherbicida de estos aceites esenciales. O uso de agroquímicos tem influenciado o aumento da produtividade agrícola. No entanto, a preocupação com os danos à saúde humana e ao meio ambiente, decorrentes do uso indiscriminado de agrotóxicos, tem aumentado em todo o mundo. Métodos alternativos de controle de pragas e doenças têm sido propostos para manter a produtividade e a qualidade de vida. Uma possibilidade é utilizar compostos produzidos pelo metabolismo secundário das plantas, como os óleos essenciais. Algumas dessas substâncias exercem atividade inibitória ou estimuladora do desenvolvimento de outros organismos. Plantas do gênero Eucalyptus foram investigadas e escolhidas para serem estudadas no presente trabalho, devido ao conhecimento tradicional quanto ao potencial dos óleos essenciais de algumas espécies, bem como, pela necessidade de aproveitamento de resíduos de sua produção. Portanto, foram determinados os rendimentos, identificados os compostos provenientes dos óleos essenciais de E. urophylla e do híbrido E. urophylla x E. camaldulensis, e avaliada sua atividade biológica através de bioensaios, investigando a fito-citogenotoxicidade e mutagenicidade utilizando Lactuca sativa e Sorghum bicolor como planta modelo. O óleo essencial do híbrido proporcionou maior rendimento. O eucaliptol foi o principal composto identificado para ambos os óleos, representando mais de 85% dos compostos presentes. Tanto E. urophylla quanto o híbrido apresentaram efeitos fito-citogenotóxicos, mutagênicos e mecanismos de ação clastogênicos e aneugênicos, promovendo alterações epigenéticas nas células meristemáticas de L. sativa. Os resultados apontam para o potencial bioherbicida desses óleos essenciais.
- Published
- 2021