Investigação da atividade fitotóxica e citogenotóxica de ésteres semissintéticos obtidos a partir de fenóis e do ácido fenoxiacético em Lactuca sativa e Sorghum bicolor

dc.contributor.advisor1Carrijo, Tatiana Tavares
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000000283660738
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0479854777557016
dc.contributor.authorMartins, Geisiele Silva
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000000331299247
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2822929823962846
dc.contributor.referee1Fontes, Milene Miranda Praca
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000000177389518
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1372644511398549
dc.contributor.referee2Pinheiro, Patricia Fontes
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000000340195773
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/7891884643619330
dc.contributor.referee3Oliveira, João Paulo de Morais
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0001-9780-9807
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/8146032394984908
dc.date.accessioned2024-05-30T01:41:12Z
dc.date.available2024-05-30T01:41:12Z
dc.date.issued2023-02-17
dc.description.abstractIn order to maintain agricultural production, the use of pesticides has become indispensable, however, its harmfulness to the environment and human health has been questioned. Among the most used pesticides, herbicides stand out, targeting the control of invasive plants, and their continuous and disorderly use can trigger several problems such as resistance and the impact caused to the environment and human health. Thus, it becomes necessary to search for new herbicides and alternative control methods. Compounds of natural origin and their derivatives are attractive options for obtaining new compounds with herbicidal properties, thus, semi-synthetic esters were synthesized from natural phenols and phenoxyacetic acid. Therefore, the objective was to evaluate the effect of phenyl 2-phenoxyacetate esters and natural phenols in plant bioassays. Seven semi-synthetic molecules – carvacrol ester, thymol ester, eugenol ester, guaiacol ester and vanillin ester, p-cresol ester and β-naphthol ester – at concentrations 0;0.1875; 0.375; 0.750; 1.50 and 3 mmol. L-1 were applied to model plants Lactuca sativa and Sorghum bicolor. The herbicidal potential of esters was evaluated for germination and initial development of seedlings and for the induction of alterations in the mitotic cycle of meristematic cells of L. sativa roots. The ester molecules of thymol, eugenol, carvacrol, guaiacol and vanillin showed greater interaction with the plants than the other molecules, causing the most toxic effects on the initial development of L. sativa and S. bicolor. Root growth of L. sativa was inhibited by eugenol ester and guaiacol ester molecules at a concentration of 3 mmol/L, being similar to the 2,4-D positive control. In S. bicolor, the reduction of root growth was observed in treatments containing thymol ester (3 mmol/L), eugenol ester (3 mmol/L) and carvacrol ester (3 mmol/L). The aerial length of S. bicolor was inhibited by vanillin esters, eugenol, carvacrol and guaiacol ester. The increase of the mitotic index, of the total and individual frequency of chromosomal alterations in roots of L. sativa revealed the cytotoxic, genotoxic effects and the aneugenic mode of action of the tested molecules. These results can be associated with the interaction of the natural phenols present in the esters with the cell membrane and the induction of oxidative damage on the mitotic spindle, thus causing damage to the initial development of L. sativa and S. bicolor seedlings. Given these results, esters of the phenyl 2-phenoxyacetate class have great phytotoxic and cytogenotoxic potential, and may be useful in obtaining new bioherbicides.
dc.description.resumoPara manutenção da produção agrícola o uso de agrotóxicos se tornou indispensável, no entanto, sua nocividade ao meio ambiente e a saúde humana tem sido questionada. Dentre os agrotóxicos mais utilizados, os herbicidas se destacam, tendo como alvo o controle de plantas invasoras, e seu uso contínuo e desordenado pode desencadear diversos problemas como a resistência e o impacto causado ao ambiente e à saúde humana. Assim, torna-se necessário a busca por novos herbicidas e métodos de controle alternativos. Compostos de origem natural e seus derivados são opções atrativas para obtenção de novos compostos com propriedades herbicidas, dessa forma, foram sintetizados ésteres semissintéticos a partir de fenóis naturais e do ácido fenoxiacético. Diante disso, objetivou-se avaliar o efeito de ésteres da classe 2-fenoxiacetato de fenila e de fenóis naturais em bioensaios vegetais. Sete moléculas semissintéticas – éster de carvacrol, éster timol, éster de eugenol, éster de guaiacol e éster de vanilina, éster de p-cresol e éster de β-naftol – nas concentrações 0;0,1875; 0,375; 0,750; 1,50 e 3 mmol. L-1 foram aplicadas em nas plantas modelo Lactuca sativa e Sorghum bicolor O potencial herbicida dos ésteres foi avaliado quanto à germinação e desenvolvimento inicial das plântulas e quanto a indução de alterações no ciclo mitótico de células meristemáticas de raízes de L. sativa. As moléculas éster de timol, eugenol, carvacrol, guaiacol e vanilina apresentaram maior interação com as plantas do que as demais moléculas, causando os efeitos mais tóxicos sobre o desenvolvimento inicial de L. sativa e S. bicolor. O crescimento radicular de L. sativa foi inibido pelas moléculas éster de eugenol e éster de guaiacol na concentração de 3 mmol/L, sendo similares ao controle positivo 2,4-D. Já em S. bicolor a redução do crescimento radicular foi observada nos tratamentos contendo éster de timol (3 mmol/L), éster de eugenol (3 mmol/L) e éster de carvacrol (3 mmol/L). O comprimento aéreo de S. bicolor foi inibido pelos ésteres de vanilina, eugenol, carvacrol e éster de guaiacol. O aumento do índice mitótico, da frequência total e individual de alterações cromossômicas em raízes de L. sativa revelaram os efeitos citotóxicos, genotóxicos e o modo de ação aneugênico das moléculas testadas. Esses resultados podem ser associados a interação dos fenóis naturais presentes nos ésteres com a membrana das células e a indução de danos oxidativos sobre o fuso mitótico, causando assim danos no desenvolvimento inicial das plântulas de L. sativa e S. bicolor. Diante destes resultados, os ésteres da classe 2-fenoxiacetato de fenilas apresentam grande potencial fitotóxico e citogenotóxico, podendo ser úteis na obtenção de novos bioherbicidas.
dc.formatText
dc.identifier.urihttps://dspace5.ufes.br/handle/10/16614
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Genética e Melhoramento
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Agrárias e Engenharias
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Genética e Melhoramento
dc.rightsopen access
dc.subjectBioherbicidas
dc.subjectCitotoxicidade
dc.subjectFitotoxicidade
dc.subjectFenóis
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqMelhoramento Vegetal
dc.titleInvestigação da atividade fitotóxica e citogenotóxica de ésteres semissintéticos obtidos a partir de fenóis e do ácido fenoxiacético em Lactuca sativa e Sorghum bicolor
dc.title.alternativetitle.alternative
dc.typemasterThesis

Arquivos