Atividade algicida e estresse oxidativo de extratos e frações de Pistia stratiotes, Salvinia auriculata e Emilia sonchifolia no metabolismo de Microcystis aeruginosa

Abstract

O presente estudo teve por objetivo avaliar o potencial dos extratos e frações de Pistia stratiotes L., Salvinia auriculata Aubl. e Emilia sonchifolia L. para controle de Microcystis aeruginosa (Kützing) Kützing (cianobactéria) em condições laboratoriais, investigar o potencial oxidativo dos extratos e frações no metabolismo de defesa antioxidante de Microcystis aeruginosa, elucidar fitoquimicamente os componentes dos diferentes extratos e frações, além de avaliar a atividade citotóxica e genotóxica da água resultante dos bioensaios por meio do teste de Allium cepa. A exposição da M. aeruginosa aos extratos e frações das plantas utilizadas resultou em redução significativa na densidade celular da cepa. O extrato etanólico das três plantas apresentou maior redução da densidade celular da cepa de cianobactéria após seis dias de bioensaio. O extrato etanólico de S. auriculata e E. sonchifolia, juntamente com a fração F6 de S. auriculata e F5 de E. sonchifolia, apresentaram a maior atividade algicida entre os tratamentos, também aumentaram a produção interna de peróxido de hidrogênio, malondialdeído e das enzimas do metabolismo de defesa antioxidante na cianobactéria. O extrato etanólico e fração F6 de P. stratiotes apresentaram perfil semelhante, diferindo apenas no declínio acentuado nos níveis da superóxido dismutase, sugerindo que este seja o fator mais importante relacionado à ação algicida de P. stratiotes. As análises de cromatografia gasosa/espectrometria de massa dos extratos etanólico e aquoso de P. stratiotes apresentaram o éster etílico do ácido palmítico como principal aleloquímico. O conteúdo polifenólico encontrado nos extratos pode ser o responsável pela atividade inibitória no crescimento de cianobactérias, devido ao potencial fitotóxico encontrado na literatura para a presença destes compostos vegetais. Em conclusão, extratos e frações das plantas estudadas apresentaram atividade algicida, sugerindo que os mesmos são fontes de compostos que promovem estresse oxidativo e peroxidação lipídica nas cianobactérias, resultando na redução de sua população.

This study aimed to evaluate the potential of extracts and fractions of Pistia stratiotes L., Salvinia auriculata Aubl. and Emilia sonchifolia L. to control Microcystis aeruginosa (Kützing) Kützing (cyanobacteria) under laboratory conditions, investigate the oxidative potential of extracts and fractions in the antioxidant defense metabolism of Microcystis aeruginosa, phytochemically elucidate the components of different extracts and fractions, in addition to evaluate the cytotoxic and genotoxic activity of the water resulting from the bioassays using the Allium cepa test. The exposure of M. aeruginosa to the extracts and fractions of the plants used resulted in a significant reduction in the cell density of the strain. The ethanol extract of the three plants showed a greater reduction in cell density of the cyanobacteria strain after 6 days of bioassay. The ethanolic extract of S. auriculata and E. sonchifolia, together with the F6 fraction of S. auriculata and F5 of E. sonchifolia, showed the highest algicidal activity among the treatments, also increasing the internal production of hydrogen peroxide, malondialdehyde and enzymes of antioxidant defense metabolism in cyanobacteria. The ethanol extract and F6 frac-tion of P. stratiotes presented a similar profile, differing only in the sharp decline in superoxide dismutase levels, suggesting that this is the most important factor related to the algicidal action of P. stratiotes. Gas chromatography/mass spectrometry analyzes of ethanolic and aqueous extracts of P. stratiotes showed palmitic acid ethyl ester as the main allelochemical. The polyphenolic content found in the extracts may be responsible for the inhibitory activity on the growth of cyanobacteria, due to the phytotoxic potential found in the literature for the presence of these plant compounds. In conclusion, the extracts and fractions of the studied plants showed algicidal activity, suggesting that they are sources of compounds that promote oxidative stress and lipid peroxidation in cyanobacteria, resulting in a reduction in their population.