ANÁLISE DA INFLUÊNCIA DA RADIAÇÃO GAMA E ULTRAVIOLETA EM DIFERENTES DOSES SOBRE CLADONIA SUBSTELLATA VAINIO (LÍQUEN)

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1 ANÁLISE DA INFLUÊNCIA DA RADIAÇÃO GAMA E ULTRAVIOLETA EM DIFERENTES DOSES SOBRE CLADONIA SUBSTELLATA VAINIO (LÍQUEN) Pedro Hildon dos Santos Barros Filho; Curso de Geografia Bacharelado, UFPE, pedrohildon@ymail.com Gabriela Ayane Chagas Felipe Santiago, Curso de Geografia Bacharelado, UFPE, gabriela_ayane@hotmail.com Iwelton Madson Celestino Pereira, Curso de Geografia Bacharelado, UFPE, madson85@hotmail.com Herika Maria da Silva Barbosa, Doutoranda em Geografia-UFPE, herikageo@hotmail.com Helena Paula de Barros Silva, Professora do Departamento de Ciências Geográficas-UFPE, barrosleny@hotmail.com INTRODUÇÃO Radiação é uma forma de energia, emitida por uma fonte, e que se propaga de um ponto para outro sob forma de partículas com ou sem carga elétrica, ou ainda sob a forma de ondas eletromagnéticas (OKUNO, 1982). Esta energia provém de fontes radioativas naturais ou artificiais e possui ampla aplicação na medicina, indústria, agricultura e meio ambiente (OKUNO, 1988). Sabe-se que a radiação, em quantidades adequadas, faz parte do equilíbrio ambiental, a exemplo dos raios UV, que filtram a luz solar, protegendo os seres vivos. Outras formas como os raios X, gama, etc., são de grande utilidade, mas em superdosagens, por conta do desequilíbrio ambiental ou ação antrópica, causam graves danos aos ecossistemas e humanos. A utilização de liquens como biomonitores do nível de radiação natural ou artificial é algo que vem sendo estudado e merece destaque. Xavier-Filho et al. (2006) afirmam que o líquen é um fungo que cultiva fotobiontes (algas), entre as hifas de seus micélio. E que a relação alga fungo trata-se de simbiose, mas não se pode afirmar de qual tipo, variando desde o parasitismo até o mutualismo estrito, dependendo dos grupos taxonômicos de fungos e algas que estejam envolvidos. 1

2 Estudos que utilizam liquens como indicadores e monitores do efeito de radiação induzida ou natural, demonstram respostas imediatas e satisfatórias. Por exemplo, raios UV-B, podem ser eficazmente bloqueados por cristais de ácido úsnico, quando em comparação ao protetor solar Nívea Sun Spray FPS 5 e, superior ao OMC (Metoxicinamato de Octila) (RACAN et al, 2002). Estudos sobre os efeitos dos raios gama sobre liquens, demonstram a sensibilidade dos liquens a fontes radioativas, promovendo respostas químicas e morfológicas. (SILVA et al, 2007). OBJETIVO Dessa forma, o objetivo dessa pesquisa foi determinar a influência de diferentes doses de radiação gama e ultravioleta no líquen Cladonia substellata Vainio com ênfase ao ácido úsnico (USN) seu principal composto. METODOLOGIA Coleta e armazenamento do material liquênico Foram coletados 100g de Cladonia substellata (figura 1 A), ocorrente sobre solo arenoso, vegetação de tabuleiro (Cerrado) na reserva Biológica Guaribas (figura 1 B), município de Mamanguape-PB. O material foi mantido à temperatura ambiente (28º ± 3ºC) e acondicionado em caixas de papelão. Parte foi identificada por características morfológicas e químicas do talo e, depositada no herbário UFP, do Departamento de Botânica da Universidade Federal de Pernambuco, exsicata nº Figura 1 A: Reserva Biológica Guaribas. Foto: Helena Silva Figura 1 B: Cladonia substellata Vainio. Foto: Helena silva 2

3 Irradiação do material liquênico A) Irradiação do material liquênico com radiação ultravioleta Amostras liquênicas foram colocadas sobre placas de Petri (10g) e submetidas a lâmpada Philips Ultraviolet B 20W, onde receberam doses de 1; 6 e 12J/cm 2. Como controle foram utilizadas amostras não submetidas à radiação. A irradiação foi realizada no laboratório de Microbiologia do Solo, Departamento de Energia Nuclear/UFPE. B) Irradiação gama em fonte de Co-60 do material liquênico Amostras liquênicas foram colocadas em envelopes de papel (10g) e submetidas à irradiação gama em irradiador gama (Co-60 irradiador, Radionies Laboratory), recebendo doses de 10 e 100Gy com taxa de dose: de 6,912 Kgy/h, no Departamento de Energia Nuclear/UFPE. Como controle foram utilizadas amostras não submetidas à radiação. Montagem dos experimentos Após submissão à radiação gama e ultravioleta, os liquens irradiados e seus grupos controle, foram acondicionados separadamente em placa de Petri (figura 2). Cada placa de Petri foi borrifada com 2,5ml de água deionizada, três vezes por semana, durante todo o experimento. Figura 2: Montagem dos experimentos. Foto: Helena Silva Coleta do material liquênico Após montagem dos experimentos, foram coletadas, de cada placa de Petri, amostras de 1g do material liquenico a 15; 30; 60; 90 e 120 dias, e acondicionadas separadamente, para posterior análise, seguindo Silva (2006). 3

4 Obtenção dos extratos Após a coleta, os liquens foram submetidos à extração de seus fenóis pelo sistema de esgotamento a frio, que consiste na adição de éter, clorofórmio e acetona (figura 3) conforme Asaina; Shibata (1954), seguindo modificações de Pereira (1998). Figura 3: Obtenção dos extratos. Foto: Helena Silva Quantificação do ácido úsnico nas amostras irradiadas e grupos controles Os extratos fenólicos foram imersos em 10mL de acetona a 80%, filtrados e lidos em espectrofotômetro BIOCHROM modelo Libra S 22 (figura 4) a 290nm. Figura 4: Espectrofotômetro. Foto: BARROS-FILHO Foi elaborada curva de calibração, a partir da solução estoque de USN padrão a 12,5 µg/ml, com diluições sucessivas até 0,39 µg/ml, possibilitando cálculo dos teores desta substância nas amostras. 4

5 RESULTADOS A quantificação do ácido úsnico, principal composto da C. substellata (cerca de 98%) (PEREIRA, 1998), foi realizada por meio da análise em espectrofotômetro, com base em uma curva de calibração do USN padrão Merck. Huneck & Yoshimura indicam picos máximos de absorção em UV do USN a 220nm, 290nm e 325nm. Por apresentar maior coeficiente, foi selecionado o λ 290nm. A curva de calibração do USN (figura 5) produziu uma reta com fator de correlação r 2 = 0,9858. Com base na equação da reta (y = 82,353x 0,0607), foi possível calcular os teores de USN contidos nos extratos dos liquens exauridos com éter (figura 6). Figura 5: Curva de calibração do ácido úsnico padrão Merck. O gráfico (figura 6) elaborado a partir dos picos de absorção em UV do USN a 290nm aplicados na fórmula obtida por meio da curva de calibração em espectrofotômetro demonstra a variação da quantidade de USN produzido a partir as diferentes doses de radiação gama e ultravioleta. 5

6 0,008 0,0075 0,007 0,0065 0,006 µg/ml 0,0055 0,005 0,0045 0,004 0,0035 0, Dias 1 mês 2 meses 3 meses 4 meses Irradiação Controle Dose 1 UV - 1J/cm2 Dose 2 UV - 6J/cm2 Dose 3 UV - 12 J/cm2 Dose1 gama 10Gy Dose 2 gama 100Gy Figura 6: Quantidade de Ácido Usnico (µg/ml) produzida pela radiação utilizada. Observa-se, a partir do gráfico elaborado, que após 15 dias de experimento as diferentes doses e tipos de radiação produziram maior teor de USN que o grupo controle, com destaque para a dose 2 (6J/cm 2 ) de radiação ultravioleta. Com 1 mês de experimento as quantidades tendem a diminuir. Aos 4 meses de experimento observa-se em todas as doses que a quantidade de USN obtida foi inferior a encontrada no início do experimento, com destaque novamente para a dose 2 (6J/cm 2 ) de radiação ultravioleta. Dessa forma foi concluído que o líquen Cladonia substellata, quando submetido à radiação gama e ultravioleta em laboratório, produziu ácido úsnico durante todo o experimento, mas a dose de radiação e o tempo de incubação influenciam o seu metabolismo e, a sua conseqüente biossíntese. A um aumento na produção de ácido úsnico, como provável mecanismo de defesa contra a ação aumentada da radiação. No entanto, existe um limiar de tolerância para tal. É provável que, em ambiente natural, os liquens expostos à doses elevadas de radiação natural, ou de suas fontes emissoras, possam interferir no processo de sucessão ecológica dos ecossistemas. 6

7 REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA ASAHINA, Y.; SHIBATA, S. Chemistry of lichen substances. Tokio: Japanese Society for the Promotion of Science, p HUNECK, S.; YOSHIMURA, I. Identification of lichen substances. Sringer-Verlag, Berlim, Germany, 493p OKUNO, E. Radiação: efeitos, riscos e benefícios. São Paulo: Ed. Harbra, p. OKUNO, E.; CALDAS, I. L.; CHOW, C. Física para as ciências biológicas e biomédicas. São Paulo: Ed. Harbra, p. PEREIRA, E. C. Produção de metabólitos por espécies de Cladoniaceae (líquen), a partir de imobilização celular. Recife: Tese de Doutorado em Botânica. Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife, PE, p RACAN, F.; ROSAN, S.; BOEHM, K.; FERNANDEZ, E.; HIDALGO, M. E.; QUIHOT, W.; RUBIO, C.; BOEHM, F.; PIAZENA, H.; OLTMANNS, U. Protection against UVB irradiation by natural filters extracted from lichens. Journal of Photochemistry and Photobiology SILVA, H. P. B. Radiossensibiliidade gama de Cladonia substellata vainio (líquen) e o conseqüente efeito sobre rochas calcárias. Dissertação de Mestrado Departamento de Energia Nuclear da Universidade Federal de Pernambuco, Recife, PE p SILVA, H. P. B., COLAÇO, W., SILVA, N. H., PEREIRA, E. C. G., MOTA-FILHO, F. O. Influência da radiação gama no metabolismo secundário de Cladonia substellata Vainio (Líquen). VIII Encuentro del Grupo Latinoamericano de Liquenólogos. Lima, Perú XAVIER-FILHO, L., LEGAZ, M. E., CORDODA, C. V., PEREIRA, E. C. Biologia de Liquens. Rio de Janeiro: Âmbito Cultural, p 7