INFLUENCIA DA RADIAÇÃO GAMA EM Cladonia substellata Vainio
(LÍQUEN) E SEU CONSEQUENTE EFEITO SOBRE UM SOLO
ARGILOSO
Pedro Hildon dos Santos Barros Filho1; Helena Paula de Barros Silva2
1
Estudante do Curso de Bacharelado em Geografia - CFCH – UFPE; E-mail: [email protected],
2
Docente/pesquisador do Depto de Tecnologias Energéticas e Nucleares – CTG – UFPE. E-mail:
[email protected].
Sumário: Os liquens possuem importante papel na sucessão ecológica dos ecossistemas, a
partir do intemperismo biogeoquímico de suas substancias. Neste trabalho objetivou-se
determinar a influência de raios gama sobre a produção do ácido úsnico produzido por
Cladonia substellata Vainio (líquen) e do aumento do teor deste composto em um solo
argiloso subjacentes a talos desta espécie. Amostras de C. substellata foram colocadas em
envelopes de papel para submissão à irradiação gama em fonte de Co-60, recebendo doses
de 10 e 100Gy, em irradiador gama. Após irradiação os liquens foram acondicionados
sobre um solo argiloso. Durante 180 dias as amostras liquênicas foram borrifadas com
água deionizada três vezes por semana, coletadas e analisadas por espectrofotômetro. Foi
possível concluir que a C. substellata incrementa sua biossíntese de ácido úsnico à medida
que aumenta a dose de radiação gama, mas há um limite para tal.
Palavras–chave: Cladonia substellata; radiação gama; solos
INTRODUÇÃO
Radiação é qualquer dos processos físicos de emissão e propagação de energia, seja por
intermédio de fenômenos ondulatórios, seja por meio de partículas dotadas de energia
cinética (NOUAILHETAS, 2010) A radiação gama é do tipo eletromagnética e produz
ionização indireta (OKUNO, 1988) Sabe-se que a radiação, em quantidades adequadas, faz
parte do equilíbrio ambiental, a exemplo dos raios UV. Outras formas como os raios X,
gama, etc., são de grande utilidade, mas em super-dosagens, por conta do desequilíbrio
ambiental ou ação antrópica, causam graves danos aos ecossistemas e aos humanos.
Estudos que utilizam liquens como indicadores e monitores do efeito de radiação induzida
ou natural, demonstram respostas imediatas e satisfatórias. Em virtude dos efeitos
produzidos pela radiação natural, ou esta na forma induzida, neste trabalho objetivou-se
avaliar a influência da radiação gama sobre o líquen Cladonia substellata Vainio, com
ênfase ao ácido úsnico (USN), seu principal composto e, o aumento desta substancia em
um solo argiloso após incubação em laboratório.
MATERIAIS E MÉTODOS
Coleta e armazenamento do material liquênico - foram coletados 100g de Cladonia
substellata, ocorrente sobre solo arenoso, vegetação de tabuleiro (Cerrado) na reserva
Biológica Guaribas, município de Mamanguape-PB.
Coleta do solo - O solo foi coletado na área experimental do Departamento de Energia
Nuclear, da UFPE na camada de 0,20m, em área de pastagem.
Irradiação 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 experimento controle foram utilizadas
amostras não submetidas à radiação gama.
Montagem dos experimentos - Após submissão à radiação gama, os liquens irradiados e
seus grupos controle, foram acondicionados separadamente em placa de Petri contendo
500g de solo argiloso. Cada placa de Petri foi borrifada com 2,5ml de água deionizada, três
vezes por semana, durante todo o experimento.
Coleta do material liquênico - Após montagem dos experimentos, foram coletadas, de cada
placa de Petri, amostras de 1g do material liquenico e 1g do solo a 15; 30; 60; 90, 120, 150
e 180 dias, e acondicionadas separadamente, para posterior análise, seguindo Silva (2006).
Obtenção dos extratos - Após a coleta, amostras de liquens e dos solos foram submetidos à
extração de seus fenóis pelo sistema de esgotamento a frio, que consiste na adição de éter,
clorofórmio e acetona conforme Asaina; Shibata (1954), seguindo modificações de Pereira
(1998).
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 a 220; 290 e 325nm.
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.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A quantificação do ácido úsnico, principal composto da C. substellata (cerca de 98%)
(PEREIRA, 1998), foi realizada por meio da análise em espectrofotômetro (figura 1), com
base em uma curva de calibração do USN padrão Merck® .
Figura 1: Quantidade de Ácido Usnico (µg/mL) produzida por Cladonia substellata,
irradiada com raios gama (0, 10 e 100Gy) e coleta em diferentes tempos.
Até os seis meses todos os liquens produziram USN, mostrando-se resistente a todas as
doses na qual foi submetido. Baseado nos resultados obtidos pela análise em
espectrofotômetro das substâncias extraídas do líquen Cladonia substellata irradiada com
rios gama, pode-se notar que: a partir de 4 meses de experimento os liquens irradiados
produzem mais substâncias que os liquens não irradiados no período, com ênfase para a
dose de 100 Gy. A figura 2 indica a quantidade de USN transferido para o solo subjacente
ao líquen irradiado.
.
Figura 2: Quantidade de Ácido Usnico (µg/mL) produzida por Cladonia substellata,
irradiada com raios gama (0, 10 e 100Gy) e transferido para o solo .
Pode-se constatar que durante todo o experimento foi transferido USN para o solo, porem a
uma tendência a diminuir essa quantidade até os 4 meses de experimento. Em seguida essa
quantidade volta a subir. A exposição de amostras de líquens, em ambiente natural, a fontes
de radiação gama, sob diferentes doses, afeta o metabolismo e a estrutura dessa espécime
(ERBISCH, 1977). Assim, por exemplo, Jones; Platt (1969) e Synder; Platt (1973)
respectivamente, atribuem a esta radiação o retardo no crescimento de Parmelia conspersa e
Trapelia ornatta. Em adição a tais efeitos, Erbisch (1977) atribuiu, à radiação gama, um
aumento na ramificação e na maturação nas rizinas de Parmelia sulcata, com modificação dos
lóbulos, inibição no desenvolvimento do talo e danos na estrutura interna, o que incluía a
coalescência da hifa do micobionte modificando o formato dos cloroplastos e a produção de
um pigmento marrom que, segundo dados de Mota-Filho et al. (2003), pode se tratar da
feofitina. Estudos com radiação gama em doses agudas ou crônicas sobre o líquen Cladonia
sylvatica demonstram um atraso na evidência dos efeitos causados. Nenhum dano foi
registrado até um período prolongado para o crescimento do talo. Neste caso, os podécios
apresentaram-se achatados (ERBISCH, 1974; BARSTOW, 1974;). O mesmo tipo de
comportamento foi registrado para C. verticillata irradiada com doses agudas de radiação gama
(POLLUM; ERBISCH, 1972). A espécie não apresentou danos, nem ativação do crescimento,
até quando exposta, por período prolongado, a um regime de alta luminosidade e baixa
intensidade de luz. Nesse caso, os podécios tornaram-se marrons, tendendo ao colapso.
CONCLUSÕES
O líquen Cladonia substellata resistente a todas as doses de radiação gama na qual foi
exposto. E, de fato, essa radiação interfere no metabolismo dessa simbiose. Pois foi
possível observar variações na quantidade de metabólitos secundários produzidos pelo
líquen para cada dose de radiação na qual ele foi exposto no decorrer do tempo, bem como
a transferência dessa substancia para o solo subjacente ao líquen.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem aos Laboratórios de Microbiologia do solo – CTG - UFPE,
Geografia Ambiental – CFCH – UFPE e Produtos Naturais – CCB - UFPE, pela
oportunidade de montagem e análise dos experimentos.
REFERÊNCIAS
ASAHINA, Y.; SHIBATA, S. Chemistry of lichen substances. Tokio: Japanese Society
for the Promotion of Science, 1954. 240p
ERBISCH, F. H. Effects of acute and chronic gamma radiation on Cladonia sylvatica and
Parmelia sulcata. USAEC REPORT COO-2087-7, Michigan Technological University,
1974
BARSTOW, J., Physio-ecological studies on gamma irradiated and nonirradiated Cladonia
sylvatica (L.), p.37, Michhigan Technological University, Houghton, Mich, 1974
NOUAILHETAS, Yannick. Apostila educativa: Radiações ionizantes e a vida.
Comissão
Nacional
de
Energia
Nuclear.
Disponível
em
<http://www.cnen.gov.br/ensino/apostilas/rad_ino.pdf>. Acesso em 13/01/2010
ERBISCH, F. H. Effects of acute and chronic gamma radiation on Cladonia sylvatica and
Parmelia sulcata. USAEC REPORT COO-2087-7, Michigan Technological University,
1974
JONES, J. M.; PLATT, R. B. Effects of ionizing radiation, climate, and nutrition on
growth and structure of a lichen, Parmelia conspersa (Ach.) Ach. In SYMPOSIUM ON
RADIOECOLOGY, 2., 1969, USAEC REPORT CONF-670503, p. 111-119, 1969
MOTA-FILHO, F. O.; SILVA, N. H.; ANDRADE, L. H. C.; PEREIRA, E. C. G.;
VICENTE, C.; LEGAZ, M. E. Análise de pigmentos de plantas e liquens no Recife como
parâmetro de avaliação da poluição ambiental. Revista de Geografia DCG/UFPE, Recife,
v. 20, n. 02, p. 43-61, 2003
OKUNO, E. Radiação: efeitos, riscos e benefícios. São Paulo: Ed. Harbra, 1988. 81 p.
PEREIRA, E. C. Produção de metabólicos por espécies de Cladoniaceae (líquen) a
partir de imobilização celular. Tese de Doutorado. Universidade Federal Rural de
Pernambuco, 1998. 240 p.
POLLUM, P. A., F. ERBISCH, F. H. 1972. Effects of gamma radiation on the lichen
Cladonia verticillata (Hoffm.) Schaer. Bryolologist, v.75, p.48-53, 1972.
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 2006. 46p.
SYNDER, J. M.; PLATT, R. B. The effects of chronic gamma radiation on the growth of a
crustose lichen, Trapelia ornate (Sommerfelt) Hertel, Radiat. Bot., v.13, p.269-271, 1973