Resumo do seminário “Importância ecológica e agrícola da alelopatia”

UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
INSTITUTO DE CIÊNCIAS AMBIENTAIS E DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS AMBIENTAIS
SEMINÁRIO INTEGRADOR
IMPORTÂNCIA ECOLÓGICA E AGRÍCOLA DA ALELOPATIA
Marlene Benedita Ribeiro
O termo alelopatia, originário do grego allelon = mútuo e pathos = prejuízos, foi proposto por
Hans Molish em 1937, e tem sido definido como todo efeito direto e indireto de uma planta sobre a
outra, incluindo a participação dos micro-organismos (ALMEIDA 1991; SOUZA FILHO &
ALVES, 2002). A definição aceita pela Sociedade Internacional de Alelopatia, em 1996,
corresponde aos vários processos do metabolismo secundário produzidos pelas plantas, algas,
bactérias e fungos, bem como animais (KHALID et al., 2002). Macías (2004) considera a alelopatia
como uma ciência que estuda os processos em que substâncias interferentes de plantas e de microorganismos
são envolvidas, afetando o crescimento e desenvolvimento do sistema biológico.
Embora seja descrita como uma ciência relativamente nova, a percepção de que as plantas
possuem a capacidade de interferir no desenvolvimento de outras, através de substâncias que as
mesmas liberam no ambiente, remonta à antiguidade (PINA, 2008). O primeiro registro foi
observado há 300 anos a.C., e relatava que o Cicer arietinum (Leguminosae – grão-de-bico) não
revigorava o solo como outras plantas, ao contrário, o exauria e, ao mesmo tempo, destruía as
plantas espontâneas. Um documento japonês, escrito há cerca de 300 anos, demonstrou evidências
de prováveis efeitos alelopáticos atribuídos às plantas de Pinus densifolia (Pinaceae) (FERREIRA
& AQUILA, 1999). As interações entre inseto-planta e animal-planta também foram descritas como
alelopáticas, o que engloba tanto os efeitos deletérios como os estimulatórios, ocorrendo largamente
em comunidades de plantas naturais e cultivadas (SOUZA FILHO & ALVES, 2002).
Um dos primeiros artigos publicados no Brasil sobre o tema alelopatia, em 1960, avaliou o
efeito da rotação de cultura de soja versus algodão, demonstrando a incompatibilidade entre essas
culturas, com prejuízos à produtividade da última (INOUE, 2010). Os estudos mais recentes têm
discutido caminhos para reforçar a qualidade das pesquisas em alelopatia, abordando aspectos
fisiológicos, químicos e ecológicos (IMATOMI, 2010).
As substâncias alelopáticas são conhecidas como aleloquímicos, produtos secundários ou
produtos naturais, sendo que as reações envolvidas na biossíntese desses compostos constituem o
metabolismo secundário. Esses metabólitos, diferente dos metabólitos primários, têm distribuição
restrita no reino vegetal, sendo encontrados freqüentemente em apenas uma espécie vegetal ou em
um grupo de espécies relacionadas taxonomicamente, enquanto os metabólitos primários básicos
são encontrados em todo o reino vegetal (TAIZ &ZEIGER, 2004).
Os compostos secundários estão presentes em quase todos os tecidos da planta, incluindo folhas,
caules, raízes, rizomas, flores, frutos e sementes. A liberação destes num ecossistema pode ocorrer
por volatilização de substâncias provenientes de plantas em estado vegetativo; por lixiviação através
da chuva ou sereno, de toxinas solúveis em água, das partes aéreas ou de tecidos subterrâneos; por
decomposição de tecidos vegetais e por exsudação do sistema radicular (ALMEIDA, 1991). Os
produtos secundários, derivados do metabolismo da glicose via ácido chiquímico e acetato, podem
ser divididos em três grupos quimicamente distintos: terpenos, compostos fenólicos e compostos
nitrogenados (TAIZ & ZEIGER, 2004). Os compostos fenólicos formam uma das maiores classes

de metabólitos secundários encontrados em plantas e muita atenção deve ser dada ao seu potencial
ecológico e alelopático (MAIRESSE, 2005).
Os metabólitos secundários, após serem produzidos e liberados, podem causar efeitos diretos e
indiretos sobre outras plantas. Efeitos diretos são caracterizados por alterações no metabolismo e
crescimento da planta, afetando: 1- estruturas citológicas e ultra-estruturais; 2- hormônios, tanto
alterando suas concentrações quanto o balanço entre os diferentes hormônios; 3- membranas e sua
permeabilidade; 4- absorção de minerais; 5-movimento dos estômatos, síntese de pigmentos e
fotossíntese; 6- respiração; 7- síntese de proteínas; 8- atividade enzimática; 9- relações hídricas e
condução; 10- material genético, induzindo alterações no DNA. Já os efeitos indiretos
compreendem alterações em propriedades do solo, interferindo na absorção de nutrientes, como
também na população e atividade de micro-organismos (PIRES & OLIVEIRA, 2001).
Nas plantas, intermediários reativos de oxigênio (ROIs) podem ser produzidos em decorrência
de diversas perturbações ambientais, como por exemplo, excesso de luz, seca, temperaturas
elevadas, herbicidas e, até mesmo, substâncias químicas naturais como os aleloquímicos. Situações
de estresses nos vegetais modulam respostas de defesa, de forma a superar tais condições e retornar
ao metabolismo normal. Saber como os vegetais se protegem é essencial para obter, através da
bioengenharia, variedades agrícolas mais resistentes, aumentando a produção e a qualidade das
plantas (PIRES & OLIVEIRA, 2001).
No Cerrado, além dos fatores antrópicos, ocorrem muitas perturbações naturais como o fogo, a
baixa disponibilidade de nutrientes e a exposição ao déficit hídrico sazonal. Essas condições de
estresse que as plantas dessa região suportam e a ausência de domesticação são indicativos
potenciais de que a comunidade vegetal desse domínio fitogeográfico produz metabólitos
secundários em maior escala, sendo esses compostos responsáveis por um elevado efeito alelopático
(AYRES, 2007). Em folhas e cascas de Caryocar brasiliensis (Caryocaraceae – pequi) foi
encontrado alto teor de tanino, substância alelopática que afeta a atividade enzimática (OLIVA,
2008). Essas características aumentam as interações ecológicas entre as espécies vegetais e destas
com os fatores abióticos, tornando esta fitofisionomia uma importante fonte de estudo do ponto de
vista alelopático.
Nesse bioma, observa-se a degradação ambiental decorrente do aumento da agricultura e
crescente desmatamento. Associado a isto, encontra-se- o uso de agroquímicos, como os
fertilizantes e herbicidas, provocando a contaminação do ambiente. Substâncias químicas com
atividade alelopática podem ser utilizadas diretamente na formulação de bioerbicidas ou serem
modificadas, a fim de aumentar sua atividade biológica (SOUZA FILHO & ALVES, 2002).
Estudos sobre compostos alelopáticos, além de controlar plantas espontâneas, podem apresentar
interesse ecológico na recuperação de áreas degradadas, no reflorestamento com espécies nativas e
no manejo ecológico do solo. Além disso, propicia uma alternativa ecologicamente correta no
cultivo de plantas para indústria de fitoterápicos (SILVA, 2006).
Para a determinação da atividade alelopática são utilizados bioensaios de laboratório que visam
a obtenção de resultados rápidos, sob condições controladas. A germinação das sementes é um
parâmetro frequentemente avaliado em estudos alelopáticos devido à fácil quantificação e resposta
visível. Outro critério facilmente avaliado é o efeito do aleloquímico sobre a velocidade de
germinação. A massa seca da raiz e parte aérea, o comprimento das plântulas e a presença de pêlos
absorventes são parâmetros bastante usados para se avaliar o efeito alelopático sobre o crescimento
(FERREIRA &AQUILA, 2000).

Os bioensaios de desenvolvimento ou crescimento de plantas envolvem a incubação de placas de
Petri/Gerbox por um determinado período de tempo, ao final do qual contam-se as sementes
germinadas e medem-se ou pesam-se as raízes e o hipocótilo. Os procedimentos descritos na
literatura para os bioensaios de alongamento da radícula e do hipocótilo são muito semelhantes aos
descritos para a germinação de sementes, em relação à temperatura e ao tempo de exposição à luz.
Seja qual for o procedimento adotado, algumas informações importantes devem ser consideradas
como, por exemplo, deformidades na radícula, aparecimento ou não de radicelas e de pêlos nas raízes
e, ainda, o surgimento de necroses, informações que podem auxiliar e ampliar o entendimento dos
mecanismos de ação dos aleloquímicos (PIRES & OLIVEIRA, 2001).
Algumas espécies como Lactuca sativa L.(Asteraceae - alface), Lycopersum esculentum Mill.
(Solanaceae - tomate) e Zea mays L. (Poaceae - milho) são mais sensíveis a aleloquímicos que outras,
sendo mais utilizadas em bioensaios, por apresentarem comportamento germinativo conhecido, alta
velocidade de germinação e fácil aquisição. O uso de sementes nativas como espécies alvo em
bioensaios alelopáticos é extremamente raro devido à época restrita de dispersão, baixa durabilidade
e por apresentarem dormências diversas. Por outro lado, a utilização de espécies invasoras como alvo
em bioensaios de germinação é relativamente comum, no intuito de fornecer novas formas de
controle e manejo (AIRES, 2009). A espécie Bidens pilosa L. (Gramineae - picão preto), destaca-se
entre as plantas infestantes, sendo utilizada em testes de bioensaios de laboratório, uma vez que o
controle de plantas infestantes pelo crescimento de outras plantas, capazes de exsudar aleloquímicos
têm sido pouco estudado (MANO, 2006).
Portanto, a atividade alelopática pode ser útil na descoberta de moléculas com potencial de
herbicida natural, reduzindo a degradação do ambiente e agregando valor à vegetação. Além disso, é
importante no processo ecológico, pois influencia a dominância vegetal, a sucessão ecológica, a
formação de comunidades e de vegetação clímax.
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