Quimiodiversidade de óleos essenciais de folhas de Piper richardiifolium Kunth (Piperaceae) em diferentes elevações no Parque Nacional da Serra dos Órgãos (Teresópolis-RJ)

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Silva, João Gabriel Gouvêa da
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Centro Biomédico::Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes
Brasil
UERJ
Programa de Pós-Graduação em Biologia Vegetal
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/23403
Resumo: A compreensão das variações intra- e interespecíficas remetem à necessidade do entendimento de como os metabólitos especiais podem se diversificar em níveis individuais e coletivos. As espécies de Piper L. são interessantes alvos de estudos ecológicos e evolutivos por apresentarem respostas plásticas distintas frente a diferentes fatores ambientais, além de desempenharem importante papel ecológico na interação planta-planta e planta-animal. Piper richardiifolium Kunth é uma espécie nativa e endêmica do Brasil, pertencente ao clado Macrostachys e com escassas informações científicas sobre os constituintes voláteis presentes em seus óleos essenciais. Dessa forma, este trabalho teve por objetivo avaliar a composição química de óleos essenciais foliares de uma população de P. richardiifolium do Parque Nacional da Serra dos Órgãos, Teresópolis/ RJ e, assim, verificar a influência da elevação em aspectos micromoleculares e nas quimiodiversidades α e β. Um total de 12 espécimes foram coletados em diferentes elevações, identificados e seus óleos essenciais foram extraídos por hidrodestilação em aparelho de Clevenger modificado. A identificação dos constituintes químicos foi realizada por Cromatografia com Fase Gasosa (CG) acoplada à Espectrometria de Massas (CG-EM) e a quantificação das substâncias foi realizada por CG acoplada ao Detector de Ionização por Chama (CG-DIC). Para calcular as variações intraespecíficas, interespecíficas e as tendências micromoleculares foram utilizados índices de quimidioversidade (população) e dois novos índices de tendência micromolecular ou quimiofenéticos (indivíduos), sendo um deles desenvolvido nesta Dissertação. Foi possível identificar um total de 111 substâncias, sendo possível constatar espécimes abundantes em monoterpenos não oxigenados (α-pineno, β-pineno e canfeno), sesquiterpenos não-oxigenados (biciclogermacreno e bicicloelemeno) e sesquiterpenos oxigenados (cis-diidroagarofurano, 10-epi-γ-eudesmol, elemol, E-nerolidol e espatulenol). A elevação não influenciou na composição química de P. richardiifolium (1.000 - 1600 m), assim como os fatores edafoclimáticos. Foi registrada uma homogeneidade dos voláteis identificados na maioria dos espécimes, exceto em dois indivíduos, que se diferenciaram dos demais. Esses espécimes são possíveis candidatos à quimiotipos. Os índices de quimiodiversidade α demonstraram homogeneidade dos espécimes avaliados nas características de dominância e diversidade, nas diferentes elevações, evidenciando uma possível homeostase química. Os índices de quimiodiversidade β demonstraram baixa similaridade química entre os espécimes. O índice quimiofenético de Ramos&Moreira (R&M) demonstrou que os espécimes possuem mistura volátil reduzida. Em elevações baixas foi registrado maior flutuação do R&M, enquanto em elevações mais altas registrou-se maior homogeneidade. O novo índice ecológico desenvolvido neste trabalho,CDE, demonstrou ter potencial para avaliar a dinâmica metabólica de espécimes em escalas espaciais e temporais, sugerindo como desvios de rotas biossintéticas podem favorecer um processo de adaptação. No entanto, mais pesquisas precisam ser realizadas para validar sua aplicação na mensuração quantitativa do metabolismo vegetal em avaliações ecológicas temporais e espaciais
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Piper richardiifolium Kunth é uma espécie nativa e endêmica do Brasil, pertencente ao clado Macrostachys e com escassas informações científicas sobre os constituintes voláteis presentes em seus óleos essenciais. Dessa forma, este trabalho teve por objetivo avaliar a composição química de óleos essenciais foliares de uma população de P. richardiifolium do Parque Nacional da Serra dos Órgãos, Teresópolis/ RJ e, assim, verificar a influência da elevação em aspectos micromoleculares e nas quimiodiversidades α e β. Um total de 12 espécimes foram coletados em diferentes elevações, identificados e seus óleos essenciais foram extraídos por hidrodestilação em aparelho de Clevenger modificado. A identificação dos constituintes químicos foi realizada por Cromatografia com Fase Gasosa (CG) acoplada à Espectrometria de Massas (CG-EM) e a quantificação das substâncias foi realizada por CG acoplada ao Detector de Ionização por Chama (CG-DIC). Para calcular as variações intraespecíficas, interespecíficas e as tendências micromoleculares foram utilizados índices de quimidioversidade (população) e dois novos índices de tendência micromolecular ou quimiofenéticos (indivíduos), sendo um deles desenvolvido nesta Dissertação. Foi possível identificar um total de 111 substâncias, sendo possível constatar espécimes abundantes em monoterpenos não oxigenados (α-pineno, β-pineno e canfeno), sesquiterpenos não-oxigenados (biciclogermacreno e bicicloelemeno) e sesquiterpenos oxigenados (cis-diidroagarofurano, 10-epi-γ-eudesmol, elemol, E-nerolidol e espatulenol). A elevação não influenciou na composição química de P. richardiifolium (1.000 - 1600 m), assim como os fatores edafoclimáticos. Foi registrada uma homogeneidade dos voláteis identificados na maioria dos espécimes, exceto em dois indivíduos, que se diferenciaram dos demais. Esses espécimes são possíveis candidatos à quimiotipos. Os índices de quimiodiversidade α demonstraram homogeneidade dos espécimes avaliados nas características de dominância e diversidade, nas diferentes elevações, evidenciando uma possível homeostase química. Os índices de quimiodiversidade β demonstraram baixa similaridade química entre os espécimes. O índice quimiofenético de Ramos&Moreira (R&M) demonstrou que os espécimes possuem mistura volátil reduzida. Em elevações baixas foi registrado maior flutuação do R&M, enquanto em elevações mais altas registrou-se maior homogeneidade. O novo índice ecológico desenvolvido neste trabalho,CDE, demonstrou ter potencial para avaliar a dinâmica metabólica de espécimes em escalas espaciais e temporais, sugerindo como desvios de rotas biossintéticas podem favorecer um processo de adaptação. No entanto, mais pesquisas precisam ser realizadas para validar sua aplicação na mensuração quantitativa do metabolismo vegetal em avaliações ecológicas temporais e espaciaisThe intra and interspecific variations of species lead to a need to comprehend how secondary metabolites can diversify at individual and collective levels. Piper species are models for ecological and evolutionary studies because of their different plastic responses and their important role in the interaction with insects and fruit bats. Piper richardiifolium is a native and endemic species from Brazil, belonging to the Macrostachys clade and with few literary resources on chemical-volatile constituents present in its essentials. Thus, this work aims to determine how micromolecular trends and influences of different levels of chemodiversity in leaf essences of a population of Piper richardiifolium that occurs in different elevation patterns in Serra dos Órgãos National Park – Teresópolis – RJ. A total of 12 different individuals were collected at different elevation patterns, identified and their essential oils were extracted by hydrodistillation in modified Clevenger apparatus. The identification of chemical constituents was performed by gas chromatography applied to mass spectrometry (GC-MS) and the quantification of substances was elucidated employing gas chromatography coupled to a flame ionization detector (GC-FID). The parameters calculated for the intraspecific and interspecific variations and the micromolecular trends were the chemodiversity indexes (individual and populational) and two new indexes of micromolecular trend for chemophenetics (individuals), one of which was developed in this Dissertation. A total of 111 substances were identified, with abundant non-oxygenated monoterpenes (α-pinene, β-pinene and camphene), non-oxygenated sesquiterpenes (bicyclogermacrene and bicycloelemene) and oxygenated sesquiterpenes (cis-dihydroagarofuran, 10-epi-γ-eudesmol, elemol, E-nerolidol and spathulenol). The elevation did not influence the chemical composition of P. richardiifolium (1000-1600 m), as well as the edaphoclimatic factors. A chemical homogeneity of volatiles substances was observed in analyzed specimens, except in two individuals, that can possibly be chemotype of this species. The indexes of diversity α has shown an homogeneity of the dominance and diversity characteristics in the different elevations, showing an chemical homeostasis. The chemodiversity β indexes has shown low chemical similarity between the specimens. The chemophenetic index, Ramos&Moreira (R&M), has shown that the specimens have a reduced volatile mixture. In lower elevations, was registered a bigger variation of the R&M, but in higher elevations a homogeneity was registered for that index. The new ecological index developed in this manuscript, the CDE, demonstrated big potential to evaluate the metabolic dynamics of the specimens in spacial and temporal scales, showing how biosynthetic routes can benefit the adaptation of species. However, more researches need to be realized for the validatioCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESUniversidade do Estado do Rio de JaneiroCentro Biomédico::Instituto de Biologia Roberto Alcantara GomesBrasilUERJPrograma de Pós-Graduação em Biologia VegetalMoreira, Davyson de Limahttps://orcid.org/0000-0002-3060-0395http://lattes.cnpq.br/7863875298510179Chedier, Luciana Moreirahttps://orcid.org/0000-0001-8212-8056http://lattes.cnpq.br/9940026328301089Pereira, Renato Crespohttp://lattes.cnpq.br/7839415884807639Gurgel, Cláudia Simõeshttps://orcid.org/0000-0001-8358-2568http://lattes.cnpq.br/5590442186208185Silva, João Gabriel Gouvêa da2025-02-11T18:27:07Z2022-10-27info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSILVA, João Gabriel Gouvêa da. Quimiodiversidade de óleos essenciais de folhas de Piper richardiifolium Kunth (Piperaceae) em diferentes elevações no Parque Nacional da Serra dos Órgãos (Teresópolis-RJ). 2022. 115 f. Dissertação (Mestrado em Biologia Vegetal) - Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2022.http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/23403porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJ2025-03-13T19:38:52Zoai:www.bdtd.uerj.br:1/23403Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032025-03-13T19:38:52Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false
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