The role of Pteridium arachnoideum(Kaulf) on the seed bank of the endangered Brazilian Cerrado / Impacto de Pteridium arachnoideum(Kaulf) no banco de sementes do Cerrado

Abstract The native bracken (Pteridium arachnoideum) often occurs in mono-specific stands in the Brazilian Cerrado, and this dominance can impact on both the above-ground vegetation and soil seed bank. This study investigated how invasion by this species over a 20-year period changed the seed bank and the relationship between the seed bank and litter mass. We extracted soil samples from three replicated invaded and uninvaded sites, and followed seedling emergence for six months. We collected the above-ground biomass and litter of P. arachnoideum in ten 1m2 plots from three invaded sites. There was no difference between invaded and uninvaded areas in seed bank richness, diversity or overall abundance. The most abundant family was the Melastomataceae, followed by the Poaceae. The Melastomataceae was more abundant in uninvaded sites, but the most common species of this family (Tibouchinastenocarpa) was not affected. The grasses were more common in invaded sites in the rainy season and were affected by heterogeneity in the litter layer. The seed bank could play a role in the recovery of these invaded areas, but the presence of weeds and invasive grasses could constrain their use as a management strategy.(AU)

Resumo O samambaião (Pteridium arachnoideum) frequentemente domina áreas de cerrado, e pode alterar tanto a vegetação estabelecida quanto o banco de sementes do solo. Nesse estudo investigamos como áreas de cerrado invadidas por essa espécie a mais de 20 anos alteraram o banco de sementes, e também a relação entre banco de sementes e quantidade de serapilheira. Extraímos amostras de solo em três invadidas e em áreas controle adjacentes, e monitoramos a emergência de plântulas por seis meses. Coletamos a biomassa aérea e a serapilheira de P. arachnoideum em dez parcelas de 1m2 nas áreas invadidas. Ariqueza, diversidade e abundância totalnão diferiram entre áreas invadidas e controle. A família mais abundante foi Melastomataceae, seguida por Poaceae. Melastomataceae foi mais comum em áreas controle, mas não a espécie mais comum nessa família (Tibouchina stenocarpa). Gramíneas foram predominantes em áreas invadidas durante a estação chuvosa, e foram afetadas pela heterogeneidade da camada de serapilheira. O banco de sementes pode ser importante para a recuperação dessas áreas invadidas, mas esse uso pode ser prejudicado pela presença de ervas daninhas e gramíneas invasoras.(AU)

Validação de método e determinação de Ptaquilosídeo e Pterosina B por cromatografia líquida de alta eficiência em samambaias e no leite de vacas

A espécie Pteridium spp. é conhecida no Brasil como samambaia, samambaia do campo ou pluma. As espécies existentes são: P. arachnoideum e P. caudatum. A samambaia já foi registrada em praticamente todos os estados brasileiros. Quanto a sua ocorrência, está presente em regiões montanhosas, desde o sul da Bahia até o Rio Grande do Sul, porém também é invasora em áreas dos estados do Amazonas, Acre, Mato Grosso e Pernambuco. É encontrada em regiões frias de alta pluviosidade, solos ácidos, arenosos e bem drenados. P. arachnoideum tem dois princípios tóxicos: a tiaminase, responsável pela intoxicação em monogástricos, e o ptaquilosídeo (Pta), substância cancerígena, responsável pela intoxicação em ruminantes. Os animais de produção consomem a samambaia, especialmente as suas partes mais jovens, mesmo não sendo palatável. Os efeitos da ingestão são vários, dependendo da espécie animal e da dose ingerida. Cinco diferentes síndromes clínicas são descritas na literatura: deficiência de tiamina, degeneração progressiva da retina, síndrome hemorrágica aguda (diátese hemorrágica), hematúria enzoótica bovina (HEB) e carcinomas de vias digestivas superiores. As técnicas disponíveis atualmente para determinação do Pta promovem sua conversão em pterosina B (PtB), mas esta possui limitada disponibilidade comercial. O presente estudo teve por objetivos desenvolver uma metodologia para obtenção de PtB e determinar a quantidade do Pta, por meio de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), em samambaias e no leite. Foram mensurados Pta e PtB em samambaias das espécies Pteridium arachnoideum, coletadas nos estados de Minas Gerais e Rio Grande do Sul, e Dicranoptris flexuosa, Gleichenella pectinata e Sticherus lanuginosus coletadas no Estado de Minas Gerais. Além disto, foram avaliadas amostras das samambaias Pteris deflexa e Pteris plumula, provenientes de propriedades da Argentina com casos de HEB, mas livres de qualquer espécie de Pteridium. Ao todo, foram utilizadas 47 amostras de folhas maduras e 23 amostras de broto. Foram utilizadas amostras de leite brancas para o desenvolvimento e avaliação da técnica analítica. Para a aplicação da técnica validada, foram utilizadas 60 amostras de leite cru de tanques provenientes de diversas propriedades do estado de Minas Gerais (MG), além de 20 amostras de leite cru de pequenas propriedades do município de Ouro Branco, MG, e 5 amostras do município de Esmeraldas, MG, ambas propriedades com histórico de casos de HEB e com presença da P. arachnoideum na pastagem. A concentração de Pta presente nas amostras de folhas maduras de P. arachnoideum variou de 2,4860,439 a 2,7530,844 mg/g e de PtB variou de 0,6840,152 a 0,8850,197 mg/g. Em brotos de P. arachnoideum obtivemos para Pta valores entre 12,4725,620 a 18,8092,338 mg/g e de PtB variou de 4,0260,982 a 10,4240,233 mg/g. Os valores encontrados nas espécies P. deflexa e P. plumula, para Pta variou de 2,424 a 3,235 mg/g e para PtB 0,727 a 1,543 mg/g. Além disso, S. lanuginosus apresentou níveis de Pta entre 2,4660,173 mg/g e de PtB 1,5720,166 mg/g e D. flexuosa apresentou níveis de Pta entre 0,8920,215 mg/g e de PtB 0,4660,083 mg/g. Em G. pectinata, não foi detectada a presença destes compostos tóxicos até o presente momento. Assim, S. lanuginosus e D. flexuosa foram identificadas pela primeira vez como produtoras de Pta e PtB, potencialmente tóxicas para ruminantes. Com relação às metodologias utilizadas para o clean-up das amostras de leite, foram encontradas duas metodologias eficientes na limpeza da matriz e também na recuperação do padrão nos testes de fortificação. No entanto, não foram detectadas amostras de leite positivas para Pta e PtB.

The species Pteridium spp. is a poisonous plant known as bracken fern. The existing species in Brazil are: P. arachnoideum and P. caudatum. The fern has already been recorded in practically all Brazilian states. As for its occurrence, it is present in mountainous regions, from the south of Bahia to Rio Grande do Sul states, but is also invasive in areas of the states of Amazonas, Acre, Mato Grosso and Pernambuco. It is found in cold regions of high rainfall, acid soils, sandy and well drained. P. arachnoideum has two toxic principles: thiaminase, responsible for monogastric intoxication, and ptaquiloside (Pta), the carcinogenic substance responsible for intoxication in ruminants. Production animals consume the fern, especially its younger parts, even though it is not palatable. The effects of the ingestion are several, depending on the animal species and the dose ingested. Five different clinical syndromes are described in the literature: thiamine deficiency, progressive retinal degeneration, acute hemorrhagic syndrome (hemorrhagic diathesis), bovine enzootic hematuria (BEH) and upper digestive tract carcinomas. The currently available techniques for determination of Pta promote its conversion into pterosin B (PtB), but this has limited commercial availability. The aim of the present study was to develop a methodology for obtaining pterosin B (PtB) and for determining the amount of the ptaquiloside (Pta) carcinogen in plants and milk by high performance liquid chromatography (HPLC). Pta and PtB were measured in ferns Pteridium arachnoideum, collected in the states of Minas Gerais and Rio Grande do Sul, and in Dicranoptris flexuosa, Gleichenella pectinata and Sticherus lanuginosus collected in the state of Minas Gerais. In addition, samples of the ferns Pteris deflexa and Pteris plumula were sampled from Argentinian farms with BEH cases, but free of any Pteridium species. A total of 47 samples of mature leaves and 23 shoots samples were used. Blank milk samples were used for the development and evaluation of the analytical technique. For the application of the validated technique, 60 samples of raw tank milk from from several farms in Minas Gerais (MG) state, and 20 samples of raw milk from small properties from Ouro Branco city, MG, and 5 samples from Esmeraldas city, MG, both with cases of HEB and presence of P. arachnoideum in the rangeland. The concentration of Pta in leaf samples of P. arachnoideum ranged from 2.486±0.439 to 2.753±0.844 mg/g and PtB ranged from 0.684±0.152 to 0.885±0.197 mg/g, in P. arachnoideum sprouts Pta values ranged from 12.472±5.620 to 18.809±2.338 mg/g and PtB ranged from 4.026±0.982 to 10.424±0.233 mg/g. The values found in P. deflexa and P. plumula for Pta ranged from 2.424 to 3.235 mg/g and for PtB ranged from 0.727 to 1.543 mg/g. In addition, S. lanuginosus showed Pta levels of 2.466±0.173 mg/g and PtB levels of 1.572±0.166 mg/g, and D. flexuosa had Pta levels of 0.892-0.215 mg/g and PtB 0.466-0.083 mg/g. In G. pectinata, these toxic compounds were not detected until the present moment. Thus, S. lanuginosus and D. flexuosa were identified for the first time as producers of Pta and PtB, potentially toxic to ruminants. Regarding the methodologies used for the clean-up of the milk samples, two methods were efficient in cleaning the matrix and in the recovery of the standard after fortification tests. However, no milk samples were found positive for Pta and PtB.

Selênio como suplemento para bovinos intoxicados cronicamente por Pteridium sp. no Espirito Santo. 2017.

. Pteridium sp. (samambaia) é uma planta responsável por diversos quadros de intoxicação em animais e seres humanos. Em bovinos, um dos quadros comuns na região sul do Espírito Santo é a hematúria enzoótica bovina (HEB) que não possui tratamento. Assim, o objetivo do presente trabalho foi determinar os efeitos do selênio associado a vitamina E como suplemento em animais intoxicados cronicamente pelo Pteridium sp. Foram selecionados 21 animais intoxicados cronicamente pela planta e com HEB. Os animais foram examinados clinicamente e foi realizada a coleta da urina para a confirmação da hematúria. O delineamento experimental foi feito em quatro grupos divididos ao acaso (controle soro fisiológico; tratamento 1 0,05 mg/Kg do suplemento; tratamento 2 0,10 mg/Kg do suplemento; tratamento 3 0,20 mg/Kg do suplemento). Foi feita a suplementação parenteral, via intramuscular, uma vez por semana, durante 13 semanas. Quinzenalmente os animais foram avaliados clinicamente e foram coletadas amostras de sangue para dosagem do selênio sérico. A análise de selênio foi feita nos momentos inicial, antes da suplementação com selênio (M0), após quatro semanas de tratamento (M4), após oito semanas (M8) e após 12 semanas (M12), pelommétodo de espectrofotometria de absorção atômica. Utilizou-se a análise de variância (ANOVA) seguida do teste de Tukey a 5%. Verificou- se que houve maior ganho de peso dos animais tratados com selênio em relação ao grupo controle e, também, entre os grupos. A intensidade da hematúria reduziu a partir da sexta semana e houve diferença significativa entre os grupos tratados e o grupo controle, assim como entre os grupos. Houve diferença significativa da concentração sérica de selênio entre os tratamentos. Assim, conclui-se que o selênio associado a vitamina E como suplemento para bovinos intoxicados cronicamente por Pteridium sp. no Espirito Santo com quadro de HEB teve efeito dose dependente sobre a melhora do quadro clínico causando redução da intensidade de hematúria e aumento do ganho de peso.

Pteridium sp. (bracken fern) is a plant responsible for several cases of intoxication in animals and humans. In bovines, one of the common conditions in the southern region of Espírito Santo is enzootic bovine hematuria (EBH) that doesnt have treatment. Thus, the aim of the present study was to determine the effects of selenium associated with vitamin E supplementation in animals chronically poisoned by Pteridium sp. Twenty-one animals chronically intoxicated by the plant and with EBH were selected. The animals were clinically examined to confirmation of hematuria and collection of urine. The experimental design was done in four randomized groups (control saline solution, treatment 1 - 0.05 mg.Kg-1 of the supplement, treatment 2 - 0.10 mg.Kg-1 of the supplement and treatment 3 - 0.20 mg.Kg-1 of the supplement. Parenteral supplementation was given intramuscularly once a week for 13 weeks. Biologically the animals were clinically evaluated and blood samples were collected for analysis of levels of serum selenium. Selenium analysis was done at the initial moments, before the supplementation (M0), after four weeks of treatment (M4), after eight weeks (M8) and after 12 weeks (M12), atomic absorption spectrophotometry method. The analysis of variance (ANOVA) followed by the Tukey test at 5% was used. It was verified that there was greater gain of weight of the animals treated with selenium and vitamin E in relation to the control group and, also, between the groups. The intensity of hematuria reduced from the sixth week and there was a significant difference between the treated groups and the control group, as well as between the groups. There was a significant difference in serum selenium concentration between treatments. Thus, it is concluded that selenium associated with vitamin E as a supplement for bovines chronically intoxicated for Pteridium sp. with EBH in Espirito Santo had a dose-dependent effect on the improvement of the clinical condition, causing a reduction in the intensity of hematuria and an increase in weight gain.