Resumo
Species of Plocamium are known as prolific sources of halogenated secondary metabolites exhibiting few explored ecological roles. In this study the crude extracts from specimens of P. brasiliense collected in two distinct places, Enseada do Forno and Praia Rasa, Búzios, Estado do Rio de Janeiro, were evaluated as defense against the sea urchin Lytechinus variegatus and the crab Acanthonyx scutiformis. These specimens produce a similar amount of crude extract and also halogenated monoterpene compound-types, but individuals of P. brasiliense from Praia Rasa exhibit a major compound representing about 59% of the total chemicals. Natural concentrations of the crude extracts obtained from both specimens of P. brasiliense significantly inhibited the herbivory by the sea urchin L. variegatus, but had no significant effect on the feeding by A. scutiformis, a crab commonly associated to chemically defended host. Crude extract from P. brasiliense collected at Praia Rasa was more efficient as defense against L. variegatus than that crude extract from populations of this alga from Enseada do Forno, probably due to presence of a major secondary metabolite. These two studied population live under different environmental conditions, but they are only about 30 Km apart. However, it is impossible to affirm that environmental characteristics (abiotic or biotic) would be responsible for the difference of defensive potential found in the two populations of P. brasiliense studied here. Further genetic studies will be necessary to clarify this question and to explain why populations of a single species living in different but close locations can exhibit distinct chemicals.(AU)
Espécies de Plocamium são conhecidas como fontes prolíficas de metabólitos secundários halogenados com significados ecológicos pouco conhecidos. Neste trabalho extratos brutos de espécimes de P. brasiliense coletados em duas localidades distintas, Enseada do Forno e Praia Rasa, Búzios, Estado do Rio de Janeiro, foram avaliados como defesa química contra o ouriço Lytechinus variegatus e o caranguejo Acanthonyx scutiformis. Estes espécimes produzem teores similares de extrato bruto e tipos de substâncias monoterpenos halogenados, mas os indivíduos da Praia Rasa possui um componente majoritário representando 59% do total de metabólitos. Concentrações naturais dos extratos brutos destes espécimes inibiram significativamente o consumo por L. variegatus, mas não causaram qualquer efeito sobre A. scutiformis, um caranguejo comumente associado a P. brasiliense, um hospedeiro quimicamente defendido. O extrato bruto de P. brasiliense coletada na Praia Rasa foi mais eficiente como defesa frente a L. variegatus do que aquele obtido de população desta alga da Enseada do Forno, provavelmente pela presença de uma substância majoritária. Estas duas populações de P. brasiliense estudadas vivem sob diferentes condições ambientais, mas distantes somente cerca de 30 km. Entretanto, é impossível afirmar que características ambientais (abióticas ou bióticas) seriam responsáveis pelas diferenças de potencial defensivo encontrados nestas duas populações de P. brasiliense estudadas. Futuros estudos genéticos são necessários para esclarecer esta questão e para explicar porque populações de uma mesma espécie vivendo em regiões tão próximas, mas ambientalmente distintas, produzem substâncias distintas.(AU)
Assuntos
Animais , Braquiúros/fisiologia , Herbivoria/fisiologia , Plocamium/química , Ouriços-do-Mar/fisiologia , Braquiúros/classificação , Fenômenos Fisiológicos Vegetais/fisiologia , Ouriços-do-Mar/classificaçãoResumo
Cantharidin provides chemical protection for the coleopteran families Meloidae and Oedemeridae. In the present study, it was observed that cantharidin concentration in Hycleus scabiosae was slightly decreased from mated females (mean = 0.011 mg/mg of dry weight) to males (mean = 0.010 mg/mg) and considerably diminished in relation to virgin females (mean = 0.005 mg/mg). Significant concentrations of palasonin (21.69 ng/mg among virgins and 17.49 ng/mg in mated females) and palasoninimide (14.62 ng/mg in virgins and 9.17 ng/mg in mated females) were found in H. scabiosae. Palasonin, palasoninimide and cantharidinimide content of eggs were measured as 5.61, 7.69 and 7.80 ng/mg respectively. Surprisingly, males showed no trace of cantharidin-related compounds (CRCs); therefore CRCs in H. scabiosae could not be transferred from males to females and based on experiments employing its deuterated form, cantharidin is probably independently synthesized in females from the male nuptial transfer. An inseminated female incorporates about 38.5 ng of cantharidin (0.34 percent of the maternal content), 196.35 ng of palasonin (91.82 percent of maternal content) and 269.15 ng of palasoninimide (96.70 percent maternal content) into each egg mass during oviposition. It seems that eggs of this meloid species exploit a different array of protective chemicals by increasing the ratio of CRCs versus cantharidin. CRCs are less toxic than cantharidin; therefore, such compounds might have been deposited in eggs as a safer substitute for cantharidin to provide effective protection, but does not simultaneously harm the susceptible embryo.(AU)
Assuntos
Animais , Cantharidinum/administração & dosagem , Cantharidinum/efeitos adversos , Cantharidinum , Besouros/imunologia , Mecanismos de DefesaResumo
Laboratory and field experiments were performed to assess the ecological roles of natural products produced by the Brazilian red seaweed Laurencia obtusa. Laboratory assays revealed that the natural concentration of the crude organic extract of L. obtusa significantly inhibited feeding by two herbivores: the crab Pachygrapsus transversus and the sea urchin Lytechinus variegatus. It was verified that this chemically defensive action was due to halogenated sesquiterpenoid elatol, found to be the major natural product of this red seaweed. In addition, it was verified that the antifouling property of the chemicals produced by L. obtusa could make this red alga less attractive for fish grazing. Direct protection against two herbivore species and indirect protection against herbivory by fouling inibition constitute evidence that the major natural product from Brazilian L. obtusa plays multiple environmental roles, thereby increasing the adaptive value of these metabolites. On the other hand, the evidence reinforces the idea that marine natural products may have different functions in the sea.
Foram realizadas experiências em laboratório e em campo, com o intuito de verificar as funções ecológicas de produtos naturais produzidos pela macroalga bentônica Laurencia obtusa da costa brasileira. Nas experiências em laboratório, foi constatado que a concentração natural do extrato orgânico bruto de L. obtusa inibiu significativamente seu consumo por dois herbívoros, o caranguejo Pachygrapsus transversus e o ouriço-do-mar Lytechinus variegatus. Foi verificado que essa ação defensiva deve-se ao elatol, um sesquiterpeno halogenado encontrado como o produto natural mais abundante nessa alga vermelha. Além disso, verificou-se que a propriedade antiincrustante desse metabólito produzido por L. obtusa poderia torná-la menos atrativa à herbivoria por peixes. A ação protetora direta contra duas espécies de herbívoros e uma proteção indireta contra a herbivoria por inibição da incrustação constituem evidências de que o produto natural majoritário encontrado em L. obtusa do Brasil possui múltiplas funções ecológicas no ambiente. Por outro lado, reforça a idéia de que produtos naturais marinhos podem ter diferentes funções no mar, aumentando, assim, o valor adaptativo desses metabólitos.