UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA - UNESP 

CÂMPUS DE JABOTICABAL 

POTENCIAL ALELOPÁTICO DE Cosmos 
sulphureus CAV.  

Bruna Pires da Silva 
Engenheira Agrônoma

2017



UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA - UNESP 

CÂMPUS DE JABOTICABAL 

POTENCIAL ALELOPÁTICO DE Cosmos 
sulphureus CAV.  

Bruna Pires da Silva
Orientador: Prof. Dr. Pedro Luís da Costa Aguiar Alves
Coorientadoras: Prof. Dra. Rosa María Varela Montoya 

Dra. Mariluce Pascoina Nepomuceno  

Tese apresentada à Faculdade de Ciências 
Agrárias e Veterinárias – Unesp, Câmpus de  
Jaboticabal, como parte das exigências para 
a obtenção do título de Doutor em
Agronomia (Produção Vegetal) 

2017



Silva, Bruna Pires da 
S586a Potencial alelopático de Cosmos sulphureus Cav. /Bruna Pires 

da Silva. – – Jaboticabal, 2017
iii, 138 p. : il. ; 29 cm 

Tese (doutorado) - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de 
Ciências Agrárias e Veterinárias, 2017 

Orientador: Pedro Luís da Costa Aguiar Alves 
Coorientadoras: Rosa María Varela Montoya, Mariluce Pascoina 

Nepomuceno 
Banca examinadora: Alberto José Cavalheiro, Davi Rodrigo 

Rossato, Leonardo Bianco de Carvalho, Sonia Cristina Juliano 
Gualtieri 

Bibliografia 

1. Bidens sulphurea. 2. Alelopatia. 3. Costunolido. 4. Reinosina.
5. Santamarina. 6. Herbicidas naturais. I. Título. II. Jaboticabal-
Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias. 

CDU 632.51:581.524.13 

Ficha catalográfica elaborada pela Seção Técnica de Aquisição e Tratamento da Informação – 

Diretoria Técnica de Biblioteca e Documentação - UNESP, Câmpus de Jaboticabal. 



UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA

Câmpus de Jaboticabal

CERTIFICADO DE APROVAÇÃO

TíTULO: POTENCIAL ALELOPÃTICO DE Cosmos eu l p hur eu e CAV.

AUTORA: BRUNA PIRES DA SILVA

ORIENTADOR: PEDRO Luís DA COSTA AGUIAR ALVES

COORIENTADORA: ROSA MARIA VARELA MONTOYA

COORIENTADORA: MARILUCE PASCOINA NEPOMUCENO

Aprovada como parte das exigências para obtenção do Título de Doutora em AGRONOMIA
(PRODUÇÃO VEGETAL), pela Comissão Examinadora:

Prof. . ALB RTO JOSÉ CAVALHEIRO
Departamento de Química Orgânica I Instituto de Química do Câmpus de Araraquara da UNESP

Prof. Dr. ARDO BIANCO DE CARVALHO
Departamento de Fitossanidade I FCAV I UNESP - Jaboticabal

.$~ ~.
Profa. Dra. SÔNIA CRISTINA JULlAN~L TIERI
Departamento de Botânica I UFSCar - São Carlos/SP

p90r~RO~:~<?TO ~
Departamento de Biologia Aplicada à Agropecuária I FCAV I UNESP - Jaboticabal

Jaboticabal, 17 de abril de 2017.

Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias· Câmpus de Jaboticabal -
Via de Acesso Praf. Paulo Donato Castellane. s/n, 14884900, Jaboticabal- São Paulo

http://www.fcav.unesp.br/posgrad/programas/pvege/index.phpCNP J: 48.031.918/0012-87.



DADOS CURRICULARES DA AUTORA 

BRUNA PIRES DA SILVA – nascida em 05 de março de 1987, na 

cidade de Jaborandi, estado de São Paulo, filha de Marilza Brunozi Pires da 

Silva e João Paulo Pires da Silva. Graduou-se em Engenharia Agronômica pela 

Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” – Faculdade de 

Ciências Agrárias e Veterinárias – Câmpus de Jaboticabal (UNESP/FCAV), no 

ano de 2010. No mesmo ano, ingressou no curso de Mestrado em Produção 

Vegetal, obtendo o título de Mestre em Agronomia (Produção Vegetal) no ano 

de 2012. Em 2013, iniciou o curso de Doutorado em Produção Vegetal, 

também da UNESP/FCAV.  Em 2015, esteve em estágio de Doutorado 

Sanduíche na “Universidad de Cádiz”, Espanha, onde trabalhou junto ao Grupo 

de Alelopatia de Cádiz (GAC) na bioprospecção de novos compostos com 

potencial herbicida. Desde 2007, vem desenvolvendo pesquisas na área de 

Matologia, principalmente em biologia e manejo de plantas daninhas, 

interferência de plantas daninhas e alelopatia, junto ao Laboratório de Plantas 

Daninhas – LAPDA, participando de eventos científicos nacionais e 

internacionais da sua área de pesquisa, com publicação de artigos em revistas 

científicas nacionais e internacionais. 



“Não é sobre ter todas as pessoas do mundo pra si 

É sobre saber que em algum lugar alguém zela por ti 

É sobre cantar e poder escutar mais do que a própria voz 

É sobre dançar na chuva de vida que cai sobre nós 

É saber se sentir infinito num universo tão vasto e bonito 

É saber sonhar e, então, fazer valer a pena cada verso daquele poema sobre 

acreditar 

Não é sobre chegar no topo do mundo e saber que venceu 

É sobre escalar e sentir que o caminho te fortaleceu 

É sobre ser abrigo e também ter morada em outros corações 

E assim ter amigos contigo em todas as situações 

A gente não pode ter tudo 

Qual seria a graça do mundo se fosse assim? 

Por isso, eu prefiro sorrisos 

E os presentes que a vida trouxe pra perto de mim 

Não é sobre tudo que o teu dinheiro é capaz de comprar 

E sim sobre cada momento 

Sorriso a se compartilhar 

Também não é sobre correr contra o tempo pra ter sempre mais 

Porque quando menos se espera 

A vida já ficou pra trás 

Segura teu filho no colo 

Sorria e abrace teus pais 

Enquanto estão aqui 

Que a vida é trem-bala, parceiro 

E a gente é só passageiro prestes a partir...” 

(“Trem Bala” – Ana Vilela) 



À minha família - minha base, minha fortaleza, 

minha fonte de amor, 

Ao meu noivo Bruno Ducatti, pelo imenso amor, 

apoio, carinho e parceria, 

 DEDICO 

A todos que, de alguma forma, 

contribuíram para a conclusão desta 

etapa da minha vida, em especial à minha 

mãe de coração – Mariluce Pascoina 

Nepomuceno 

OFEREÇO 



AGRADEÇO, 

A Deus por ter me proporcionado vida e saúde para que eu pudesse 

concretizar mais este sonho, e por ter me guiado em todos os momentos da 

minha vida. O Senhor é meu pastor, nada me faltará (Salmo 22). 

Ao meu orientador e “pai”, Prof. Dr. Pedro Luís da Costa Aguiar Alves, pela 

dedicação, amizade, paciência, disponibilidade e principalmente pelos 

conselhos.  Prof. Pedro, muito obrigada por confiar em mim! Sem o seu apoio, 

nada disso seria possível. O senhor me deu a possibilidade de concretizar 

sonhos, e a minha gratidão por tudo é eterna! 

À minha coorientadora, amiga, mãe do coração e parceira, Mariluce Pascoina 

Nepomuceno, por todo ensinamento, generosidade, dedicação e disposição em 

me ajudar em todos os momentos. Marilu, este trabalho é nosso! Obrigada por 

sempre estar ao meu lado com seu amor e sabedoria. Você é uma pessoa 

iluminada! 

À minha coorientadora Profª Drª Rosa María Varela Montoya, por me aceitar 

como sua aluna e me receber com tanto carinho no Departamento de Química 

Orgânica (Universidad de Cádiz – Espanha). Muito obrigada pelos 

ensinamentos, orientação e risadas. Você me ensinou a amar o “mundo dos 

Químicos”. “Gracias, mi Rosita!”  

À Universidade Estadual Paulista – “Júlio de Mesquita Filho” – câmpus 

Jaboticabal e ao Programa de Pós-graduação em Produção Vegetal, pela 

oportunidade de cumprir mais esta etapa da minha vida. Agradeço a todos os 

professores, tanto da Graduação quanto da Pós-graduação, por terem 

contribuído, de forma tão valiosa, para a minha formação acadêmica. 

Ao Prof. Dr. Silvano Bianco (banca de qualificação), ao Prof. Dagoberto Martins 

(banca de qualificação), à Profª Drª Sonia Cristina Juliano Gualtieri (banca de 

qualificação e defesa), ao Prof. Dr. Leonardo Bianco de Carvalho (banca de 

defesa), ao Prof. Dr. Davi Rodrigo Rossato (banca de defesa) e ao Prof. Dr. 

Alberto José Cavalheiro (banca de defesa). A todos, muito obrigada pelas 

correções e contribuições para a conclusão deste trabalho. 



Aos queridos professores do Grupo de Alelopatia de Cádiz, Prof. Dr. Francisco 

Antonio Macías, Prof. Dr. José M.G. Molinillo (Chema) e Profª Drª Ascencion 

Torres Martinez (Chon), por terem me ensinado tanto, e por me receberam tão 

bem. Agradeço também aos professores José Iguartuburu, Ana Simonet e à 

técnica Mayte, pelo imenso carinho. “Muchas gracias por todo!” 

A todos os meus amigos de pós-graduação do LAPDA – Laboratório de Plantas 

Daninhas, que fazem parte da “família” que eu pude escolher. Allan, Ana, 

Andreísa, Anne, Arthur, Cárita, Fernanda, Isa Marcela, Izabela, Juciléia, Lívia, 

Mono, Nelson, Neriane, Paulo, Pedro (Foca), Thiago, Willians e tantos outros: 

Obrigada pelo apoio, incentivo, colaboração, amizade e pelos ótimos 

momentos de convivência e risadas, que jamais serão esquecidos. Eu os 

levarei para sempre em meu coração. Serei LAPDA para sempre, com muito 

orgulho! 

A todos os funcionários do Departamento de Biologia Aplicada à Agropecuária, 

em especial ao amigo José Valcir Fidelis Martins, que sempre esteve disposto 

a me ajudar em todos os momentos, fazendo do trabalho uma grande diversão. 

Obrigada por tudo, Martins! 

A todos os alunos de graduação e estagiários do LAPDA, em especial à 

Amanda Rodrigues Gonçalez e Leandro Aparecido Chiconi, bolsistas de 

iniciação científica (CNPq – Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico 

e Tecnológico – Processo 447281/2014-3), pelo auxílio e colaboração que 

foram fundamentais para a conclusão deste trabalho. Obrigada por me 

ajudarem tanto! 

Aos meus amigos e companheiros espanhóis, que fizeram do meu Doutorado 

Sanduíche na Espanha uma experiência linda e muito feliz: Álvaro, Antônio, 

Carlos, David, Elena, Inma, Ivonne (Colômbia), Javi, Javi (Colômbia), Javi 

(Orellana), Jesus, Juanma, Mayte, Nuria, e muitos outros. “Muchas gracias, 

chicos!” 

A minha amiga inseparável Sandra García Durán, por me receber com tanto 

amor, e estar sempre presente na minha vida. “Gracias, mi hermanita!” Você 

fez a minha vida na Espanha tão doce e tão leve... 

Aos meus “pais espanhóis”, José Maria Moreno e Rosa Abellán, que me 

acolheram como filha e sempre me trataram com tanto amor e carinho. 



Obrigada pelos momentos tão especiais e felizes! Gratidão eterna! “Muchas 

gracias, mis papás de España”! 

Aos meus amigos brasileiros que tive a honra de conhecer na Espanha: 

Gesiane Lima, Gabriel Franco, Rondinelle Xavier e Ludmila Aniceto. Obrigada 

pelos momentos inesquecíveis que vivemos juntos! 

A toda minha família, em especial à minha mãe Marilza Brunozi, às minhas 

irmãs Cristiani Pires e Andréia Pires, meu cunhado Benedito Paro Filho e às 

minhas sobrinhas Letícia Simões, Eduarda Paro e Júlia Simões, por serem o 

meu porto seguro. Família, eu amo vocês! 

Ao meu noivo, Bruno, pelo apoio incondicional em todos os momentos, pela 

paciência, pelo amor, pelo carinho, pela segurança e incentivo, enfim, por ser 

meu grande parceiro durante todos esses anos. Obrigada, meu amor!  

À minha sogra Maria Eugênia Gagliardi Ducatti por sempre me incentivar e 

estar ao meu lado. Obrigada, sogra querida! 

A todos os meus amigos mais que especiais, que mesmo distantes sempre me 

apoiaram e vibraram com as minhas conquistas. Amigos do meu coração, 

muito obrigada! 

A todos os colegas da Bayer S/A, pelo apoio e confiança. Muito obrigada! 

À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - FAPESP 

(Processo 2013-27140-7) e à CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de 

Pessoal de Nível Superior (Processo nº BEX 2425/15-7) pela concessão do 

auxílio financeiro para o desenvolvimento deste trabalho (bolsa de doutorado e 

doutorado sanduíche), possibilitando que todos os objetivos propostos fossem 

cumpridos da melhor forma possível. 

A todos aqueles aqui não nomeados, que colaboraram de forma direta ou 

indireta para a conclusão deste trabalho.  

Muito obrigada de todo o meu coração! 



i 

SUMÁRIO 

1. INTRODUÇÃO ............................................................................................. 1

2. REVISÃO DE LITERATURA ........................................................................ 3

2.1. Alelopatia: Histórico e Conceitos ........................................................... 3 
2.2. Natureza dos Aleloquímicos .................................................................. 5 
2.3. Mecanismos de Liberação dos Aleloquímicos no Ambiente ................. 7 
2.4. Aleloquímicos como “Herbicidas Naturais” ............................................ 8 
2.5. Isolamento e Purificação dos Aleloquímicos ....................................... 11 
2.6. Cosmos sulphureus Cav. – a espécie escolhida ................................. 12 

3. OBJETIVOS ............................................................................................... 15

4. MATERIAL E MÉTODOS .......................................................................... 16

4.1. Caracterização do potencial alelopático de C. sulphureus pelo método 
de liberação por decomposição .................................................................... 16 
4.2. Caracterização do potencial alelopático de C. sulphureus por 
exsudação radicular (planta “in vivo”) ........................................................... 17 
4.2.1. Utilização do Método Hidropônico ................................................... 17 
4.2.2. Utilização do Método de Garrafas Invertidas ................................... 19 
4.3. Extração, fracionamento e identificação dos extratos ativos de C. 
sulphureus, monitorados por testes de atividade biológica ........................... 21 
4.3.1. Folhas de C. sulphureus .................................................................. 22 
4.3.2. Raízes de C. sulphureus .................................................................. 29 
4.3.3. Bioensaios ....................................................................................... 30 

5. RESULTADOS E DISCUSSÃO ................................................................. 36

5.1. Caracterização do potencial alelopático de C. sulphureus pelo método 
de liberação por decomposição .................................................................... 36 
5.2. Caracterização do potencial alelopático de C. sulphureus por 
exsudação radicular (planta “in vivo”) ........................................................... 46 
5.2.1. Utilização do método hidropônico para a coleta dos exsudatos ...... 46 
5.2.2. Utilização do método de garrafas em posição invertida (efeito direto) . 

 ......................................................................................................... 56 
5.3. Fracionamento e identificação dos extratos ativos de C. sulphureus, 
monitorados por testes de atividade biológica .............................................. 61 
5.3.1. Resultados obtidos para as folhas ................................................... 61 
5.3.2. Resultados obtidos para as raízes ................................................... 85 

6. CONCLUSÕES .......................................................................................... 92

7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS........................................................... 93

8. ANEXOS .................................................................................................. 114



ii 

POTENCIAL ALELOPÁTICO DE Cosmos sulphureus CAV. 

RESUMO – Cosmos sulphureus Cav. é uma espécie que foi introduzida no 
Brasil como ornamental e hoje se comporta como uma planta daninha, apresentando 
elevado poder invasivo no ambiente, devido ao seu potencial alelopático, suprimindo 
inclusive o crescimento de outras plantas daninhas. Essa característica da planta a 
torna uma potencial candidata para obtenção de herbicidas naturais, os 
aleloquímicos, que uma vez isolados e caracterizados poderão ser utilizados 
diretamente como tal ou então para a semi-síntese de novos compostos. Em vista 
disso, objetivou-se avaliar e caracterizar o potencial alelopático de C. sulphureus e, 
também, extrair, fracionar e isolar os aleloquímicos promotores do efeito alelopático. 
Caracterizou-se o potencial alelopático de C. sulphureus pelo método de liberação 
por decomposição e por exsudação radicular (planta “in vivo”). A decomposição de 
plantas de C. sulphureus resultou em efeito alelopático inibitório sobre Lactuca 
sativa, Amaranthus viridis e Panicum maximum, principalmente na incorporação da 
maior quantidade de material vegetal.Exsudatos radiculares de C. sulphureus 
resultaram em efeito alelopático inibitório sobre A. viridis e P. maximum. Dentre os 
dois modos de liberação de aleloquímicos por C. sulphureus estudados, a 
exsudação radicular foi o mais ativo (planta “in vivo”). Também foi realizada a 
extração de folhas de C. sulphureus com água e solventes orgânicos e verificou-se a 
cito/fitotoxicidade dos extratos. Os extratos mais ativos foram fracionados utilizando-
se de técnicas de cromatografia e as frações obtidas foram testadas por meio de 
bioensaios (isolamento biodirigido). As frações bioativas foram analisadas para 
identificação das substâncias presentes por meio de HPLC-UV-MS e ressonância 
magnética nuclear. O extrato diclorometânico de folhas e o acetônico de raízes 
proporcionaram inibição significativa no alongamento de coleóptilos de trigo, e o 
primeiro apresentou-se mais fitotóxico às espécies receptoras (Allium cepa, L. sativa, 
Lepidium sativum, Lycopersicum esculentum, A. viridis, Echinochloa crus-galli, 
Panicum maximum e Urochloa decumbens). Foram isolados quinze compostos das 
folhas e cinco de raízes. Todos os compostos isolados das raízes, com exceção ao 
estigmasterol são fenilpropanóides, e foram isolados pela primeira vez na espécie C. 
sulphureus. Os compostos álcool 1’,2’-epoxi-3’,4-di-O-isobutiril-Z-coniferil e álcool 
1',2'-dihidroxi-3',4-di-O-isobutirilconiferil, isolados das raízes, descrevem-se pela 
primeira vez na literatura. Os compostos majoritários isolados das folhas são 
lactonas sesquiterpênicas: costunolido, reinosina e santamarina. Os três compostos 
se descrevem pela primeira vez na planta C. sulphureus, com exceção do 
costunolido que já foi isolado anteriormente nesta planta. Santamarina e costunolido 
foram os mais ativos, seguidos por reinosina. Amaranthus viridis e P. maximum 
foram as espécies mais sensíveis à ação das lactonas. As lactonas sesquiterpênicas 
isoladas das folhas são uma fonte potencial para modelos de novos tipos estruturais 
de herbicidas. 

Palavras-chave: Bidens sulphurea, alelopatia, costunolido, reinosina, 
santamarina, herbicidas naturais. 



iii 

ALLELOPATHIC POTENTIAL OF Cosmos sulphureus CAV. 

ABSTRACT – Cosmos sulphurous Cav. was introduced in Brazil as an 
ornamental plant and has become a problematic weed. This plant grows rapidly and 
it’s a dominant species, probably due to its allelopathic activity, suppressing the 
growth of other weeds. This characteristic makes C. sulphureus a potential source of 
natural herbicides (allelochemicals). When isolated and characterized they can be 
directly used as such or used to synthesize new related compounds. The aim of this 
study was to evaluate and characterize the allelopathic potential of C. sulphureus and 
to extract, fractionate and isolate the allelochemical promoters of the allelopathic 
effect. The allelopathic potential of C. sulphureus was characterized by the 
decomposition release method and by root exudation (“in vivo” plant). The 
decomposition of C. sulphureus resulted in allelopathic inhibitory effect on Lactuca 
sativa, Amaranthus viridis and Panicum maximum, mainly in the incorporation of the 
greater amount of plant material. Root extracts of C. sulphureus resulted in 
allelopathic inhibitory effect on A. viridis and P. maximum. Based on the results of 
this work, the main release pathway presented by C. sulphureus is root exudation ("in 
vivo" plant). Extraction of C. sulphureus leaves with water and organic solvents was 
also performed and the cytotoxicity of the extracts was checked. The most active 
extracts were fractionated using appropriate chromatography techniques and the 
fractions were tested by means of bioassays (biodirigid isolation). Bioactive fractions 
were analyzed in order to identify substances through HPLC-UV-MS and nuclear 
magnetic resonance (NMR). Dichloromethane extract of leaves and acetone extract 
of roots showed significant inhibition in wheat coleoptile elongation, and the first one 
was more phytotoxic to the target species (Allium cepa, L. sativa, Lepidium sativum, 
Lycopersicum esculentum, A. viridis, Echinochloa crus-galli, P. maximum and 
Urochloa decumbens). Fifteen compounds were isolated from leaves and five from 
roots. All compounds isolated from roots, except stigmasterol, are phenylpropanoids 
and were first isolated in C. sulphureus. The compounds 1’,2’-Epoxy-3’,4-di-O-
isobutyryl-Z-coniferyl alcohol and 1',2'-Dihydroxy-3',4-di-O-isobutyrylconiferyl alcohol, 
isolated from roots, have never been described in the literature before. The major 
compounds isolated from leaves are sesquiterpene lactones: costunolide, reynosin 
and santamarin. The three major components of leaves are described for the first 
time to C. sulphureus, except costunolide, which was isolated from this plant before. 
Santamarin and costunolide were the most active compounds followed by reynosin. 
Amaranthus viridis and P. maximum were the most sensitive species to the action of 
the lactones. Sesquiterpene lactones isolated from leaves are a potential source for 
new herbicide structural models.   

Key-words: Bidens sulphurea, allelopathy, costunolide, reynosin, santamarin, 
natural herbicide. 



1 

1. INTRODUÇÃO

Há cerca de dez anos, um produtor rural da região de Franca nos procurou no 

Laboratório de Plantas Daninhas (LAPDA – FCAV – UNESP - Jaboticabal), trazendo 

a informação de que uma planta, uma “margaridinha”, era capaz de matar o capim-

colonião que infestava seus cafezais. Ele havia observado que onde havia essa 

“margaridinha” não havia capim-colonião e que ele a estava utilizando como 

estratégia de manejo da planta daninha, por meio da semeadura a lanço nos 

cafezais, mas sem ter ainda qualquer resultado consistente.  

De posse dessa informação prática, iniciou-se no LAPDA uma série de 

experimentos visando confirmar e esclarecer a ocorrência desse fenômeno biológico 

da “margaridinha”, denominado alelopatia. Segundo a Sociedade Internacional de 

Alelopatia (International Allelopathy Society – IAS) (2017), o termo alelopatia se 

refere ao impacto positivo (estímulo) ou negativo (inibição) das plantas sobre as 

plantas vizinhas e/ou sua microflora e/ou sua macroflora, pela produção de 

aleloquímicos.  

A “margaridinha” foi identificada como sendo Cosmos sulphureus Cav. 

(sinonímia: Bidens sulphurea Sch. Bip.), pertencente ao gênero Bidens e à família 

Asteraceae, uma espécie intensamente disseminada e naturalizada no território 

brasileiro (SILVA, 2009). Segundo esta mesma autora, há relatos de sua atividade 

alelopática, com efeitos inibitórios sobre a germinação, estabelecimento, 

crescimento e desenvolvimento de outras plantas, inclusive algumas consideradas 

daninhas. 

O fato de uma planta apresentar potencial ou efeito alelopático abre um vasto 

campo de pesquisa, tanto ligado à área de Ecologia/Matologia como à Fitoquímica 

em si, podendo essa estar direcionada a obtenção de fármacos e/ou produtos 

fitossanitários naturais.  

Os herbicidas se enquadram na categoria de produtos fitossanitários, 

utilizados largamente na agricultura brasileira para o controle de plantas daninhas 

em pré ou em pós-emergência. Convém ressaltar que o controle de plantas 

daninhas em qualquer cultura comercial é imprescindível para viabilizar 

economicamente a produção, seja em termos quantitativos, seja em termos 



2 

qualitativos, passando o manejo das plantas daninhas a constituir o principal fator 

que onera a produção. Dentre as medidas de manejo adotadas pelos produtores, 

destaca-se o controle químico por meio do uso de herbicidas sintéticos, sobretudo 

por sua eficácia, operacionalização e custo. Contudo, o uso frequente de herbicidas 

pode acarretar em problemas agronômicos e ambientais. Agronômicos por induzir 

mudança de flora e seleção de espécies resistentes, principalmente quando se 

utiliza produtos com o mesmo modo de ação (CARVALHO, 2004). Ambientais por 

desequilibrar os ecossistemas, alterando as propriedades físicas e/ou químicas da 

água e do solo. 

Em virtude desses problemas, a busca por alternativas ao controle de plantas 

daninhas com herbicidas sintéticos tem crescido, destacando-se o uso de 

aleloquímicos (OLIVEROS-BASTIDAS, 2008; BERTHOLDSSON, 2010), que são 

mais facilmente biodegradáveis do que os herbicidas sintéticos (RIZVI et al., 1980), 

possibilitando assim um manejo sustentável e ecológico da produção agrícola 

(JABRAN et al., 2015).  

A maioria dos estudos em alelopatia até então realizados se concentra na 

detecção do potencial e/ou atividade alelopática de plantas, mas poucos objetivam 

isolar e caracterizar a substância responsável pelo fenômeno (NARWAL; HAOUALA, 

2013). A obtenção desse tipo de substância permitirá não só o seu uso como um 

herbicida natural – como já acontece em fazendas orgânicas com o emprego de 

bialafós e ácido pelargônico – mas também proverá esqueletos estruturais para a 

síntese de herbicidas análogos, como é o caso do cinmethylin, glufosinato e dos 

tricetônicos (como sulcotrione e mesotrione), sendo estes últimos derivados de uma 

fitotoxina estruturalmente similar a leptospermona, um constituinte isolado de 

Callistemon citrinus (QASEM, 2013). 

Por ser uma Asteraceae e por suas características etnobotânicas, acredita-se 

que C. sulphureus possua uma grande diversidade de substâncias responsáveis 

pela sua atividade alelopática e uma das estratégias para a escolha de possíveis 

candidatos a herbicidas naturais é justamente realizar o isolamento dessas 

substâncias, guiado por bioensaios. 



3 

2. REVISÃO DE LITERATURA

2.1. Alelopatia: Histórico e Conceitos 

O primeiro registro sobre a capacidade das plantas interferirem no 

desenvolvimento de plantas ocorreu no ano de 300 a.C., quando Theophastus, um 

discípulo de Aristóteles, observou que plantas de grão-de-bico (Cicer arietinum L.) 

não revigoravam o solo como outras plantas – pelo contrário, elas “exauriam” o solo, 

e interferiam no desenvolvimento de algumas plantas invasoras. Séculos depois, 

Plínio (1 d.C) relatou que o grão-de-bico, a cevada (Hordeum vulgare L.), a ervilha 

(Vicia ervilia (L.) Willd) e a nogueira europeia (Juglans regia L.), provavelmente 

causavam injúrias às plantas da vizinhança. (RICE, 1984). 

De Candolle, em 1932, afirmou que o “cansaço” das terras, decorrente da 

monocultura durante anos seguidos, era ocasionado pelo acúmulo de algumas 

substâncias exsudadas pelas plantas, que passavam a afetar até seu próprio 

desenvolvimento (RICE, 1984). 

Lee e Monsi (1963), citados por Almeida (1988), referem-se a um documento 

japonês de autoria de Banzan Kumazawa, escrito há cerca de 300 anos, que 

descreve que a chuva e o orvalho arrastavam para o solo produtos químicos 

contidos nas folhas de pinheiro (Pinus densiflora Siebold & Zucc), os quais 

prejudicavam as culturas localizadas embaixo da copa destas árvores. 

Contudo, mesmo já havendo relatos sobre a capacidade das plantas 

interferirem no desenvolvimento de outras, o termo “Alelopatia” foi cunhado apenas 

no ano de 1937, pelo alemão Hans Molisch. Alelopatia é uma palavra que vem do 

grego (allelon + pathos), e significa allelon = de um para o outro, pathos = prejuízo 

(MOLISCH, 1937). O sentido literal da palavra “alelopatia” engloba apenas o efeito 

negativo que uma planta exerce sobre outra. Rice (1984), porém, praticamente meio 

século depois, redefiniu o termo alelopatia como sendo “o efeito de uma planta no 

crescimento e estabelecimento de outra (incluindo microrganimos), por meio da 

produção e liberação de compostos químicos no ambiente”, podendo ser este efeito 

positivo (estímulo) ou negativo (inibição). 



4 

Atualmente, um dos conceitos de alelopatia mais respeitados é o determinado 

pela Sociedade Internacional de Alelopatia (International Allelopathy Society – IAS) 

que foi criada em 1996, e define alelopatia como o “impacto positivo (estímulo) ou 

negativo (inibição) das plantas sobre as plantas vizinhas e/ou sua microflora e/ou 

sua macroflora, pela produção de aleloquímicos” (IAS, 2017). 

Muitas substâncias químicas produzidas pelas plantas que afetam 

associações de plantas, também podem influenciar outros organismos, oferecendo 

uma perspectiva mais abrangente para o termo alelopatia. Na maioria dos casos, o 

fenômeno alelopático ocorre entre espécies distintas, ou seja, é interespecífico; mas, 

caso a planta doadora e a receptora pertençam à mesma espécie, a alelopatia será 

intraespecífica, e o termo a ser empregado é autotoxicidade (MILLER, 1996). 

Outra consideração importante é que a alelopatia diferencia-se da competição 

entre plantas pelo fato de que na primeira a interferência ocorre pela liberação de 

compostos no meio, enquanto na segunda é devido a remoção ou redução de 

fatores essenciais ao desenvolvimento, tais como água, luz, nutrientes (SOUZA et 

al., 2003; OLIVEIRA JR. et al., 2011). A competição e a alelopatia são fenômenos 

que podem ocorrer de forma simultânea no ambiente comum. 

A alelopatia é um dos modos de interação entre plantas receptoras e 

doadoras, que pode exercer efeitos positivos, como por exemplo, promover o 

controle de plantas daninhas ou restabelecimento de planta em um ecossistema, ou 

efeitos negativos, como a autotoxicidade e a invasão biológica (CHENG; CHENG, 

2015). 

Os principais objetivos da investigação sobre a alelopatia incluem a aplicação 

dos efeitos alelopáticos observados à produção agrícola, à redução no consumo de 

agroquímicos (e sua consequente poluição ambiental),disponibilizando métodos 

eficazes para o desenvolvimento sustentável da produção agrícola e dos sistemas 

ecológicos (MACÍAS et al., 2003; LI et al., 2010; HAN et al., 2013; JABRAN et al., 

2015). 

As substâncias químicas liberadas no ambiente, que são produtos do 

metabolismo secundário das plantas, também são denominadas de substâncias 

alelopáticas, aleloquímicos, produtos secundários ou metabólitos secundários 

(CARVALHO, 1993). 



5 

2.2. Natureza dos Aleloquímicos 

O conjunto de reações químicas que ocorre em uma planta constitui o seu 

metabolismo. A maior parte do carbono, nitrogênio e da energia destina-se a 

moléculas que são comuns a todas as células, e atuam diretamente no crescimento 

das plantas. Tratam-se de aminoácidos, açúcares, lipídeos e nucleotídeos, que são 

metabólitos primários, estão presentes em todas as plantas, e desempenham a 

mesma função. Entretanto, as plantas destinam uma quantidade significativa de 

carbono assimilado e de energia para a síntese de uma ampla variedade de 

moléculas orgânicas, que parecem não ter uma função direta nos processos 

fotossintéticos/respiratórios, na assimilação de nutrientes, no transporte de soluto, 

ou ainda, na síntese de proteínas, carboidratos e lipídios. São compostos oriundos 

do metabolismo secundário, que não estão diretamente ligados aos processos vitais 

das plantas (GARCÍA; CARRIL, 2009).  

Os metabólitos secundários, além de não apresentarem uma função definida 

nos processos supracitados, diferem dos metabólitos primários por apresentarem 

uma distribuição restrita no reino vegetal, ou seja, nem todos os metabólitos 

secundários estão presentes em todos os grupos de plantas. Geralmente são 

sintetizados em pequenas quantidades e sua distribuição é restringida a um 

determinado gênero, família e espécies de plantas. A composição dos metabólitos 

secundários varia quanti e qualitativamente, dentro da mesma espécie e entre 

espécies (KROYMANN, 2011). 

Estes compostos podem proteger a planta contra a herbivoria e infecção por 

patógenos, e agir como atrativos aos polinizadores e dispersores, além de atuarem 

na competição planta-planta e na alelopatia (OLIVEROS-BASTIDAS, 2008; RAVEN 

et al. 2010). As características bioquímicas e fisiológicas destes compostos estão 

fortemente relacionadas com a função que desempenham na planta (WINK, 2010). 

A diversidade de metabólitos secundários das plantas é imensurável. Já 

foram identificados mais de 100.000 compostos secundários, porém isto é, 

provavelmente, apenas uma fração do que está presente na natureza (WINK, 2010).

  Os metabólitos secundários dividem-se em três grandes classes de 

substâncias químicas: os compostos fenólicos, os compostos nitrogenados e os 

terpenos (TAIZ; ZEIGER, 2013). 



6 

Os compostos fenólicos (ou fenóis) são sintetizados a partir do Acetil CoA 

(rota do ácido mevalônico) ou da fenilalanina (rota do ácido chiquímico) (SMITH 

1976), que é a rota mais comum nos vegetais. Possuem um anel aromático com um 

grupo hidroxila agregado (WATERMAN; MOLE, 1994). Os derivados de ácido 

benzóico, ácido cafeico e outros fenilpropanóides simples, cumarinas, ligninas, 

taninos e flavonoides estão entre os compostos fenólicos mais importantes, sendo 

que alguns deles estão relacionados à atividade fitotóxica (EINHLLIG, 2004). Os 

taninos, hidrolisáveis ou condensados, podem ser alelopáticos e comumente 

inseticidas e repelentes, pois costumam formar complexos proteícos difíceis de 

serem digeridos por herbívoros (EINHELLIG, 2004; TAIZ; ZEIGER, 2013). Os 

flavonóides são a maior classe de compostos fenólicos existentes, e são 

categorizados em antocianinas (pigmentos), flavonas, flavonóis e isoflavonas. As 

flavonas e os flavonóis são descritos como alelopáticos mediadores da interação 

planta-bactérias simbiontes e do desenvolvimento de vegetais competidores 

(EINHELLIG, 2004). 

Os compostos nitrogenados de metabolismo secundário são classificados em 

alcalóides, glicosídeos cianogênicos, glucosinolatos e aminoácidos não proteicos 

(TAIZ; ZEIGER, 2013). Destes, os alcalóides são comumente encontrados nos 

vegetais, e são sintetizados a partir de aminoácidos comuns (lisina, tiamina e 

triptofano, por exemplo), oriundos das rotas dos terpenos. Podem apresentar ação 

contra herbívoros, serem fármacos importantes (morfina, por exemplo), ou ainda 

podem ser alelopáticos (TAIZ; ZEIGER, 2013; BLUM, 2004). Os glucosinolatos 

liberam substâncias que agem como toxinas e repelentes contra herbívoros 

(THULER et al., 2007). Os glicosídeos cianogênicos protegem as plantas contra a 

predação (VETTER, 2000). Os aminoácidos não-proteicos estão presentes nos 

vegetais de forma livre, e podem exercer o papel de protetores contra o ataque de 

herbívoros, po serem altamente tóxicos (TAIZ; ZEIGER, 2013). 

O maior grupo de compostos secundários é o dos terpenos, que podem ser 

sintetizados em diferentes partes e em diferentes períodos do desenvolvimento de 

plantas, atuando de diversas maneiras (RAVEN; EVERT; EICHHORN, 2001), como, 

por exemplo, no crescimento e desenvolvimento vegetal (TAIZ; ZEIGER, 2013). 

Mais de 22.000 terpenos já foram isolados e identificados, sendo muitos deles 

importantes nas interações planta-planta, ocorrendo na maioria das famílias de 



7 

plantas (CHENG et al., 2007; ZWENGER; BASU, 2008). Os terpenos são 

substâncias geralmente hidrofóbicas, produzidas em tecidos vegetativos, flores e, 

ocasionalmente, em raízes. São sintetizados a partir do Acetil CoA (rota do ácido 

mevalônico) ou de moléculas glicosídicas como o piruvato e o 3-fosfoglicerato (rota 

do metiritritol fosfato ou MEP) (DEWICK, 2002). Formam-se a partir da união de 

unidades de isopreno (C5), sendo subdivididos em monoterpenos (C10), 

sesquiterpenos (C15), diterpenos (C20), triterpenos (C30), tetraterpenos (C40) e 

politerpenos (ZWENGER; BASU, 2008).  

Os terpenos estão envolvidos em vários processos ecológicos de plantas, 

dentre eles as interações alelopáticas com outras plantas (DUKE; OLIVA, 2004). 

Alguns autores destacam que diferentes categorias de terpenos podem promover a 

inibição da germinação e crescimento de outras plantas, particularmente de plantas 

daninhas, sendo promissores a serem utilizados como herbicidas naturais 

(ABDELGALEIL et al., 2009; MACÍAS et al., 2010; GRANÃ et al., 2013). 

2.3. Mecanismos de Liberação dos Aleloquímicos no Ambiente 

Segundo Callaway e Aschehoug (2000), a liberação de substâncias 

alelopáticas (aleloquímicos) é uma importante ferramenta para que as espécies 

invasoras exóticas se estabeleçam de forma rápida e eficiente em um determinado 

ambiente. Ainda, o poder competitivo de plantas que liberam substâncias 

alelopáticas pode ser potencializado, quando estas plantas também competem por 

recursos do meio (RIDENOUR; CALLAWAY, 2001; CALLAWAY; RIDENOUR, 2004). 

Nos diferentes ecossistemas, plantas utilizam a estratégia de liberar as substâncias 

produzidas pelo metabolismo secundário (aleloquímicos) para se proteger da 

competição exercida por outras plantas ao redor (INDERJIT et al., 1999; 

SCHNEIDER; CRUZ-SILVA, 2012), caracterizando assim uma resposta ao estresse 

biótico. 

As formas de liberação dos aleloquímicos pelas plantas no ambiente são: 

decomposição, exsudação radicular, lixiviação e volatilização (MEDEIROS, 1990; 

RODRIGUES et al., 1992; DURIGAN; ALMEIDA, 1993). 

Por meio do processo de decomposição, os constituintes químicos dos 

organismos são liberados para o ambiente e são, frequentemente, adicionados ao 



8 

solo. Nesse processo está envolvida a participação dos microrganismos presentes 

no solo, os quais agem sobre os polímeros presentes nos tecidos, levando a 

liberação dos compostos tóxicos (SOUZA FILHO; ALVES, 2002). Segundo Oliboneet 

al. (2006), os aleloquímicos liberados pelos resíduos vegetais, deixados em 

cobertura sobre a superfície do solo têm comportamento diferente quando 

comparado ao que ocorre quando o material é incorporado ao solo. Isto ocorre 

porque quando há incorporação do material vegetal, essas substâncias ficam 

diluídas no solo. Assim, a intensidade dos efeitos alelopáticos depende da 

concentração dos aleloquímicos, de forma que, para resíduos vegetais deixados em 

cobertura, há uma tendência para uma ação mais pronunciada destas substâncias. 

A decomposição de resíduos vegetais implica em uma função não ativa da planta, 

enquanto os processos de exsudação e volatilização envolvem a planta viva. 

Os exsudados radiculares são constituídos por substâncias sintetizadas pelas 

plantas e liberadas no solo pelas raízes vivas das plantas. Esse termo tem sido 

usado para descrever todas as substâncias orgânicas exsudadas pelas raízes, por 

qualquer mecanismo (RICE, 1984). O fenômeno de exsudação radicular é muito 

importante, especialmente quando os aleloquímicos liberados pelas raízes 

associam-se à presença de microrganismos no solo, podendo ter efeito direto nas 

raízes de outras plantas ou simplesmente ficarem armazenados no solo (REIGOSA 

et al., 1999). É necessário que os aleloquímicos liberados no ambiente se acumulem 

em quantidades suficientes para afetarem outras plantas, e se mantenham por 

algum tempo, para que se possa verificar o efeito alelopático (ALMEIDA, 1988). 

A lixiviação é a remoção de substâncias químicas de plantas vivas ou mortas, 

pela ação de chuvas, orvalhos e neblina (SOUZA FILHO; ALVES, 2002), ou seja, 

compreende sobretudo a remoção de substâncias hidrofílicas.  

A volatilização é um processo comum nas plantas aromáticas, embora nem 

todas as plantas aromáticas estejam envolvidas no mecanismo de alelopatia 

(SOUZA FILHO; ALVES, 2002). 

2.4. Aleloquímicos como “Herbicidas Naturais” 



9 

A convivência das plantas daninhas com as culturas agrícolas é um dos 

grandes problemas enfrentados pelos produtores, uma vez que as plantas daninhas 

são as principais responsáveis em elevar o custo de produção, dada a necessidade 

de manejá-las para, assim, eliminar ou minimizar a interferência que elas exercem. A 

interferência das plantas daninhas nas culturas ocorre, principalmente, devido à 

competição por água, luz, nutrientes e, também, pelo efeito alelopático, causando 

redução qualitativa e quantitativa na produção (BIANCHI, 1995). 

O manejo das plantas daninhas vem sendo baseado principalmente no 

controle químico. O uso frequente de herbicidas, geralmente com o mesmo modo de 

ação, associado ao monocultivo, é uma das principais formas para seleção de 

plantas daninhas resistentes aos herbicidas. Os problemas de resistência de plantas 

daninhas aos herbicidas surgiram a partir dos anos 80, com o desenvolvimento e 

uso repetitivo, por vários anos, de produtos altamente eficientes e seletivos, 

contribuindo para a seleção de plantas daninhas resistentes aos mesmos 

(CARVALHO, 2004). Além dos problemas relacionados à resistência, quando 

utilizados inadequadamente, os herbicidas podem impactar o meio ambiente, 

afetando os ecossistemas por alterar as propriedades físicas e/ou químicas da água 

e do solo, ou seja, causando contaminação ambiental, além de apresentarem risco à 

saúde humana.  

A ação dos aleloquímicos nas plantas pode, amplamente, ser dividida em 

ações diretas e indiretas. As ações indiretas podem incluir efeitos que promovem 

alterações nas propriedades do solo, sua situação nutricional, bem como, alterações 

na população e ou atividade de microorganismos, insetos, nematoides e outras. O 

modelo de ação direta envolve os efeitos dos aleloquímicos sobre vários aspectos 

do metabolismo e desenvolvimento das plantas (SOUZA FILHO; ALVES, 2002). 

Alguns dos efeitos específicos incluem modificação na estrutura e no transporte das 

membranas, alterações das características da morfologia celular, interferência no 

ciclo celular (replicação, síntese de proteínas, mitose, mecanismos celulares), 

modificação da atividade de fitohormônios, perturbação do metabolismo energético 

(respiração e fotossíntese), problemas no balanço de água e na função dos 

estômatos, inibição de síntese de pigmentos e bloqueio da função de numerosas 

enzimas (EINHELLIG, 1986; EINHELLIG, 2002). 



10 

Assim, a alelopatia, com estudos bioquímicos de interações planta-planta 

(incluindo efeitos positivos e negativos), tem sido proposta como possível alternativa 

para o manejo de plantas daninhas (MACÍAS, 1996). Os vegetais apresentam 

determinados compostos bioativos que fazem parte do seu sistema de defesa e que 

são de fato herbicidas naturais (MACÍAS et al., 2000). Esses produtos naturais 

bioativos evoluíram por um longo período de tempo e foram selecionados para 

atividades biológicas específicas. A relação existente entre a estrutura química de 

um composto produzido por uma planta e a atividade herbicida tem tornado os 

aleloquímicos candidatos potenciais para conduzir ao desenvolvimento de novos 

herbicidas (DUKE et al., 2001).  

A descoberta de novos aleloquímicos é uma alternativa ao uso de herbicidas 

convencionais no controle de plantas daninhas, uma vez que o uso excessivo dos 

herbicidas comerciais tem provocado mudanças nas populações de espécies 

daninhas, que muitas vezes apresentam tolerância a esses compostos, além de 

aumentar o risco de contaminação ambiental. Ainda, dentre outras vantagens do uso 

de substâncias produzidas pelas próprias plantas no controle de plantas daninhas, 

destaca-se o fato de os produtos originados de fontes de plantas serem mais 

sistêmicos e mais facilmente biodegradáveis do que os produtos sintéticos (RIZVI et 

al. 1980).  O interesse na exploração de compostos do metabolismo secundário das 

plantas também pode ser uma alternativa estratégica para o controle de insetos e de 

doenças (ALVES et al., 2003; CHENG;CHENG, 2015). 

Diversos compostos biologicamente ativos de uso difundido em nossa 

sociedade tiveram sua gênese a partir de um produto natural de origem vegetal, 

animal ou microbiana (BARBOSA, 2002). Muitos compostos originários de plantas 

que inibem o crescimento vegetal têm sido descobertos, como por exemplo, 

artemisinina, um sesquiterpenóide produzido por Artemisia annua L. que é altamente 

fitotóxico (DUKE; ABBAS, 1996). Um outro exemplo de substância fitotóxica 

descoberta com estudos de interação planta-planta é o sorgoleone, um potente 

composto alelopático isolado de espécies de Sorghum (DUKE et al., 2000). Muitas 

outros aleloquímicos isolados apresentam grande potencial para uso no controle de 

plantas daninhas (CHUNG et al., 2001; SOUZA FILHO et al., 2005; BHADORIA, 

2011; NARWAL; HAOUALA, 2013; QASEM, 2013; DAYAN; DUKE, 2014), sendo 

parcial ou totalmente solúveis em água e ativos em baixas concentrações, embora a 



11 

eficácia e especificidade de muitos aleloquímicos ainda necessitem ser estudadas. 

Com modificações químicas alguns metabólitos secundários de plantas com 

fitotoxicidade podem ser a base de novos herbicidas, auxiliando no manejo efetivo 

da produção agrícola. 

2.5. Isolamento e Purificação dos Aleloquímicos 

Na descoberta de novos aleloquímicos (bioprospecção), o isolamento 

biodirigido (ou isolamento bioguiado) é um dos métodos que pode ser utilizado para 

a pesquisa de novos compostos fitoquímicos, sobretudo quando associado a 

características etnobotânicas, etnofarmacológicas e quimiossistemáticas 

(CAVALHEIRO, 2012, informação pessoal). Neste método, é possível determinar as 

frações que possuem maior atividade biológica. Após a identificação da fração mais 

ativa, esta é fracionada novamente com o objetivo de purificar e identificar os 

compostos presentes nesta fração (MACÍAS et al., 1998). Por meio dos bioensaios, 

é possível avaliar o potencial alelopático das espécies em estudo e, assim, 

acompanhar a resposta biológica durante as fases de extração, fracionamento, 

purificação e identificação dos compostos (MORAES et al., 2016). 

Para o isolamento biodirigido e purificação de produtos naturais ativos, os 

extratos e frações destes extratos devem ser submetidos a procedimentos 

cromatográficos e de caracterização estrutural (CECHINEL FILHO; YUNES, 2001). 

Uma das primeiras etapas de fracionamento dos extratos é a cromatografia 

de coluna aberta, que possui, geralmente, sílica gel (de fase normal ou reversa) 

como fase estacionária, e é eluida com misturas de solventes determinadas em 

cromatografia de camada delgada (CDD). A CDD também servirá para reunir frações 

da coluna cromatográficas com aspecto semelhante. As frações podem ser então 

submetidas a novas colunas cromatográficas que refinem o isolamento dos 

compostos de interesse (NOVAES, 2011). 

Após os fracionamentos em coluna, as frações ou sub-frações devem ser 

levadas a cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), que é um método muito 

sensível para detectar os componentes presentes na mistura. Os fracionamentos 

biodirigidos e o desenvolvimento de metodologias analíticas, como análises de 

ressonância magnética nuclear, espectrometria de massa e infravermelho trouxeram 



12 

novas ferramentas para o desenvolvimento de herbicidas de origem natural que 

permitem elucidar as estruturas químicas até mesmo em pequenas quantidades de 

material (MACÍAS et al., 2007). 

2.6.   Cosmos sulphureus Cav. – a espécie selecionada 

Como selecionar espécies de plantas como fonte potencial de novos 

herbicidas, já que muitos compostos naturais têm atividade biológica, e há muitas 

plantas que ainda não foram estudadas adequadamente?  

As características etnobotânicas fornecem o primeiro indício para uma 

bioprospecção, pois retratam as aplicações e os usos tradicionais dos vegetais pelo 

homem. Recentemente, uma planta designada popularmente como “margaridinha” 

foi relatada suprimindo o crescimento de capim-colonião (Panicum maximum L.) em 

cafezais na região de Franca, em São Paulo, e devido a essa propriedade estava 

sendo utilizada no manejo da gramínea, como uma cultura sufocante. 

Posteriormente, a “margaridinha” foi identificada com sendo Cosmos sulphureus 

Cav. 

Cosmos sulphureus Cav. é uma planta herbácea anual, ereta, muito 

ramificada e florífera, de 0,80 – 1,60 m de altura, com flores amarelas ou 

alaranjadas, que propaga-se apenas por sementes. Originada da América do Norte 

é conhecida popularmente como cosmos, cosmo-amarelo, picão-grande e áster-do-

méxico, e foi introduzida no Brasil como planta ornamental. Entretanto, C. 

sulphureus já é considerada como planta daninha, devido a sua capacidade de 

ocorrer espontaneamente, ao seu alto potencial de invasão, vigor de disseminação e 

crescimento, que propiciaram a infestação de terrenos baldios, beira de estradas, 

hortas e pastagens, principalmente da região Sudeste e Sul do país. Assim, é muito 

comum a presença da C. sulphureus em áreas urbanas e também em áreas 

agrícolas, sendo a espécie facilmente reconhecida pela coloração alaranjada de sua 

floração durante todo o verão (LORENZI, 2008). 

O gênero Bidens, pertencente à família Asteraceae, compreende cerca de 

230 espécies encontradas nas Américas, África, Polinésia, Europa e nordeste da 

Ásia, e apresenta uma grande importância econômica, uma vez que inclui espécies 



13 

com alto potencial de adaptação ambiental, sendo muitas delas classificadas como 

plantas daninhas. Até o momento foram encontrados poliacetilenos, chalconas, 

fenilpropanóides, flavonóis, derivados do tiofeno e auranas entre os constituintes 

químicos mais frequentes em espécies desse gênero (CHIANG et al., 2004; 

HUDSON et al., 1993; MARCHANT et al., 1984; TOBINADA et al., 2009). Extratos e 

frações de diversas espécies de Bidens apresentaram atividade anti-ulcerogênica, 

anti-oxidante, anti-inflamatória, imunomoduladora, anti-hipertensiva, antimicrobiana, 

anti-alérgica, antidiabética, antiviral, antimalárica e alelopática (DEBA et al., 2007; 

SILVA, 2009; SILVA JUNIOR, et al., 2012; 2013).  

Segundo Venable e Levin (1983) a grande capacidade de dispersão, 

característica das plantas pertencentes à família Asteraceae, contribui para o seu 

sucesso biológico, principalmente pela presença de pápus plumosos, apêndices, 

estruturas de aderência e metabólitos secundários, sendo estes últimos intimamente 

relacionados à alelopatia. 

Muitas espécies invasoras, como, por exemplo, C. sulphureus, demonstram 

maior capacidade competitiva do que as espécies nativas (QIN et al., 2013), o que 

contribui para o seu alto potencial invasivo sobre a composição, estrutura e função 

da comunidade dos ecossistemas invadidos. Embora a espécie C. sulphureus 

apresente inúmeras propriedades biológicas, é uma das espécies do gênero Bidens 

menos estudadas cientificamente, de forma que o maior número de estudos 

biológicos de extratos e frações concentra-se na espécie B. pilosa. A atividade 

alelopática desta espécie com efeitos inibitórios sobre a germinação, 

estabelecimento, crescimento e desenvolvimento de outras plantas, inclusive 

algumas consideradas daninhas é bem conhecida.  

Avaliando o potencial alelopático de B. pilosa e de B. alba sobre o 

crescimento de plântulas de Lactuca sativa L., Lima et al. (2011) observaram que as 

duas espécies de Bidens inibiram o crescimento da radícula e do hipocótilo das 

plântulas de alface. Ainda, estes autores mencionaram que os resultados obtidos 

indicam que as duas espécies analisadas podem ser utilizadas na busca de novas 

moléculas herbicidas menos tóxicas ao meio ambiente e ao homem. Também, 

Rabelo et al. (2008) verificaram que extratos aquosos de B. pilosa reduziram e/ou 

inibiram a germinação de sementes e o crescimento inicial de todas as espécies 

cultivadas testadas, promovendo, ainda, severas anormalidades nas plântulas. Estes 



14 

resultados indicam a existência de potencial alelopático de B. pilosa, corroborando 

os resultados também observados por Gusman et al. (2011). 

 Assim como algumas espécies do gênero Bidens, C. sulphureus apresenta 

alta capacidade de formar populações densas e dominantes. É provável que alta 

agressividade inerente a C. sulphureus, que permite a invasão da espécie nas mais 

diversas áreas, seja propiciada pelo seu potencial alelopático, como uma das 

estratégias no estabelecimento dessas populações. Em alguns casos, a 

agressividade de uma planta daninha deve-se a sua elevada produção de biomassa, 

o que não é o caso da espécie C. sulphureus.

 Até o momento, a maior parte dos estudos realizados com a espécie C. 

sulphureus objetivou determinar potenciais efeitos medicinais da planta (ARAÚJO 

NETO, 2011; SILVA, 2009; SILVA JUNIOR et al., 2012; 2013). Porém, pouco 

enfoque agronômico foi dado a esta espécie até o momento, no sentido de 

desvendar o comportamento desta planta em uma comunidade, e determinar o 

potencial alelopático da mesma. Dessa forma, convém ressaltar a necessidade de 

se explorar a caracterização química/biológica da espécie em questão. 

Geralmente, os estudos realizados apenas identificam potencialidades 

alelopáticas de determinadas plantas, sendo poucos os que tratam do isolamento, 

caracterização e quantificação de substâncias com potencial alelopático. 

Assim, considerando que a espécie C. sulphureus apresenta uma alta 

capacidade infestante e se dissemina com grande facilidade mesmo em áreas já 

infestadas por plantas daninhas de elevada biomassa, terá esta espécie a 

capacidade de liberar substâncias alelopáticas que potencializem a sua 

agressividade? Como será a forma de liberação destas substâncias alelopáticas? 

Terão estas substâncias algum efeito herbicida sobre outras plantas? 



15 

3. OBJETIVOS

- Objetivo Geral: 

 Avaliar e caracterizar o potencial alelopático da espécie C. sulphureus.

- Objetivos Específicos: 

 Caracterizar o efeito alelopático de C. sulphureus pelo método de liberação por

exsudação radicular (planta “in vivo”) e por decomposição; 

 Isolar frações e composto(s) responsável(is) pelo efeito alelopático;

 Avaliar o efeito alelopático de compostos extraídos de folhas de C. sulphureus

sobre espécies receptoras; 

 Procurar novos compostos de "Herbicidas Naturais", mais específicos e inócuos,

que ajudem a proteção integral do meio ambiente; 

 Gerar conhecimentos e subsídios em Matologia, que permitam auxiliar no manejo

de plantas daninhas, racionalizando-o e tornando-o menos impactante ao ambiente. 



16 

4. MATERIAL E MÉTODOS

4.1. Caracterização do potencial alelopático de C. sulphureus pelo método de 

liberação por decomposição 

O experimento para a caracterização do potencial alelopático de C. 

sulphureus pelo método de decomposição foi conduzido utilizando-se a biomassa 

seca de plantas inteiras de C. sulphureus (caule, folhas, raízes e inflorescências), 

em pleno florescimento, recém-coletadas em áreas de infestação natural. As plantas 

foram secas à sombra, até atingirem massa constante, sendo, posteriormente, 

trituradas em moinho tipo Willey (tamanho máximo de partícula de 1,5 mm), 

acondicionadas em sacos de papel e armazenadas em câmara fria e seca até a sua 

utilização.  

Com o objetivo de simular uma maior concentração no solo dos possíveis 

aleloquímicos liberados pela planta, reproduzindo situações observadas a campo, 

optou-se em trabalhar com a quantidade de biomassa que representa uma área de 

infestação natural de C. sulphureus (x), e outras duas quantidades maiores de 

biomassa (2x e 4x), que representaram o acúmulo destes compostos ao longo do 

tempo. 

A quantidade “x” de material seco de C. sulphureus utilizada foi definida por 

meio da determinação da produção de biomassa por metro quadrado, em condições 

de infestação natural, em área localizada na FCAV-UNESP – Câmpus de 

Jaboticabal. Para isso, adotou-se um quadro amostral vazado de ferro, de 0,25 m2, 

que foi lançado na área por quatro vezes. Com base nos dados obtidos de produção 

de biomassa/m2, calculou-se a média (x), e as outras quantidades de biomassa 

estudadas no presente experimento (2x e 4x). Como testemunha adotou-se o 

substrato sem a deposição/incorporação da matéria seca de C. sulphureus. 

Os efeitos alelopáticos de C. sulphureus foram avaliados por meio da 

decomposição do material vegetal, que foi incorporado ou depositado em cobertura, 

e as espécies indicadoras adotadas foram Amaranthus viridis (caruru-de-mancha), 

Panicum maximum (capim-colonião) e Lactuca sativa (alface). Nessas ocasiões, a 



17 

semeadura foi realizada depositando-se 20 sementes de alface e 30 sementes de 

cada espécie de planta daninha, distribuídas em duas linhas centrais em cada caixa. 

O experimento foi conduzido em condições semi-controladas (sem restrição 

de água e nutrientes), em caixas plásticas com o fundo perfurado, com volume de 2 

litros. Cada caixa representou uma parcela. O substrato utilizado foi um Latossolo 

Vermelho Escuro em mistura com areia de rio (3:1 v/v), que posteriormente foi 

submetido às análises química e física de rotina. Não foi necessário realizar 

correção de pH e fertilidade do substrato utilizado. 

 Realizou-se a contagem da emergência das plântulas diariamente, até a 

estabilização deste processo. Por meio das contagens, calculou-se a porcentagem 

de emergência, o índice de velocidade de emergência das plantas (IVE) e o tempo 

médio de emergência (TME), segundo Maguire (1962). 

Ao final da condução, aos 30 dias após a semeadura, foram avaliadas: % de 

emergência, comprimento e biomassa seca de raiz e parte aérea. Para a retirada do 

solo das raízes, utilizou-se um conjunto de peneiras sobrepostas, de diferentes 

malhas, com o auxílio de um jato d’água e de uma espátula. Para a obtenção da 

biomassa seca de raízes e parte aérea, o material coletado foi acondicionado em 

sacos de papel, e colocado em estufa de circulação forçada de ar, em torno de 65° a 

70°C, até atingir massa constante. 

Para cada espécie indicadora, o delineamento experimental foi o inteiramente 

casualizado, em quatro repetições, e os dados obtidos foram analisados por período 

de decomposição (esquema fatorial 2 x 3 + T, sendo 2 condições – 

incorporada/cobertura, três quantidades de biomassa seca, mais a testemunha). 

Todos os dados obtidos foram submetidos à análise de variância pelo teste F, com 

as médias comparadas pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade. 

4.2. Caracterização do potencial alelopático de C. sulphureus por exsudação 

radicular (planta “in vivo”) 

4.2.1. Utilização do Método Hidropônico 



18 

Sementes de C. sulphureus foram colocadas para germinar em bandeja de 

poliestireno expandido, preenchida com areia de rio lavada. Aos 20 dias após a 

emergência, as plântulas foram transferidas para caixas plásticas com capacidade 

para 2 L, preenchidas com solução nutritiva de Hoagland e Arnon (1950), com ¼ da 

sua força. Cada plântula permaneceu suportada por uma tampa de isopor, colocada 

sobre a caixa plástica, e presa à mesma com o auxílio de um elástico, o que permitiu 

o contato das raízes com a solução nutritiva, criando um sistema hidropônico.

No decorrer do período experimental, realizou-se a reposição da solução 

nutritiva de Hoagland e Arnon (1950), ajustando-a quinzenalmente, até atingir a 

concentração de 100%, para assim otimizar o crescimento e desenvolvimento das 

plantas. 

Em três ocasiões (crescimento vegetativo, pleno florescimento e final do 

florescimento/senescência), as soluções foram recolhidas das caixas, armazenadas 

em frascos âmbar, e mantidas congeladas, até serem utilizadas em bioensaios de 

coleóptilo e de fitotoxicidade (germinação de sementes). 

Visando obter apenas os exsudatos radiculares da solução recolhida, foi 

necessário fazer a eliminação dos restos de nutrientes, nas formas de sais, da 

solução nutritiva recolhida. As soluções coletadas (solução nutritiva + exsudatos 

radiculares) foram filtradas à vácuo, em coluna contendo resina Amberlite XAD-4, 

seguindo, na sequência descrita abaixo, o procedimento proposto pela equipe do 

Laboratório de Química Orgânica (Universidad de Cádiz – Espanha): 

a) Água (para ativação da resina)

b) Exsudato radicular (para que os metabólitos liberados pela planta fiquem

aderidos à resina) 

c) Água (para lavar a resina e retirar todos os sais minerais da solução

nutritiva, permanecendo apenas os metabólitos aderidos à resina) 

d) Acetona (para retirar os metabólitos solúveis em acetona)

e) Metanol (para retirar os metabolitos solúveis em metanol).

Ao final do processo de eliminação dos sais da solução nutritiva, foram 

obtidas duas frações de interesse (acetona e metanol), para cada exsudato, nas 

respectivas fases de desenvolvimento da planta (estádio vegetativo, de pleno 

florescimento e final do florescimento). 



19 

Realizou-se um bioensaio de alongamento de coleóptilo de trigo (Triticum 

aestivum) (FERNANDEZ, 2003). Neste, sementes de trigo foram germinadas em 

câmara de germinação por 72 horas, em condições de escuro completo, e os 

coleóptilos originados foram cortados em guilhotina, obtendo-se partes de 5 mm. 

Cinco fragmentos destes coleóptilos foram colocados em tubos de ensaio contendo 

as frações secas dos exsudatos de C. sulphureus, pré-dissolvidas em 

dimetilsulfóxido (DMSO) numa proporção de 5 μLmL-1, e diluídas para as 

concentrações de 800, 400, 200, 100  e 50 ppm para cada fração testada. Os tubos 

foram mantidos em rotação dentro de câmara de germinação a 25°C por 24 horas. 

Avaliou-se, após o período de incubação, o tamanho final dos coleóptilos. Com os 

resultados obtidos neste bioensaio, realizou-se um bioensaio de germinação, para 

verificar a fitotoxicidade dos exudatos radiculares. 

Para a realização dos bioensaios de germinação, foram adotadas as mesmas 

concentrações testadas supracitadas. Foram utilizadas placas de Petri de 9 cm de 

diâmetro, forradas com folha de papel de filtro umedecidas com as frações dos 

exsudatos. As placas foram seladas com Parafilm e acondicionadas em câmaras de 

germinação a 25 ºC ± 2°C, na ausência de luz, onde permaneceram por 7 dias. 

Como plantas-teste foram utilizadas A. viridis (caruru-de-mancha), P. maximum 

(capim-colonião) e L. sativa (alface), com 20 sementes distribuídas 

equidistantemente pelas placas. Avaliou-se o número de plantas emergidas e o 

comprimento de radícula e hipocótilo (parte aérea). 

Para os dois bioensaios realizados, adotou-se como controle (testemunha) 

apenas a solução de dimetilsulfóxido (DMSO) sem a adição das frações obtidas dos 

exsudatos radiculares. 

O delineamento estatístico utilizado para os bioensaios foi o inteiramente 

casualizado, em quatro repetições. Todos os dados obtidos foram submetidos à 

análise de variância pelo teste F, com as médias comparadas pelo teste de Tukey, a 

5% de probabilidade. 

4.2.2. Utilização do Método de Garrafas Invertidas 

Realizou-se um experimento complementar, para caracterização do potencial 

alelopático de C. sulphureus por exsudação radicular. Para tanto, foram utilizadas 



20 

garrafas plásticas (pet) de 2 L (área útil de 90 mm de diâmetro e 270 mm de 

comprimento), com o fundo removido, pintadas externamente na cor prata. A tampa 

das garrafas foi furada, e neste orifício foi instalada uma mangueira de polietileno 

com 5 mm de diâmetro e 20 cm de comprimento. As garrafas foram apoiadas em 

posição invertida em um suporte, e preenchidas inicialmente com uma camada de 

brita (aproximadamente 5 cm de altura), e depois com areia de rio lavada.   

O fundo removido das garrafas pet foi utilizado como um vaso, que também 

foi preenchido com areia, e então foi posicionado logo abaixo de cada garrafa 

invertida, de forma que toda a solução que passava pelas garrafas foi direcionada, 

por meio da mangueira de polietileno, diretamente para os vasos, compondo, assim, 

um sistema fechado (Figura 1). 

Oito aquênios de C. sulphureus (planta doadora) foram colocados para 

germinar diretamente nas garrafas invertidas. Após o desbaste, foram deixadas seis 

plantas por garrafa. A irrigação foi feita com solução nutritiva de Hoagland e Arnon 

(1950) e água destilada (em dias intercalados) durante todo o período experimental, 

para garantir o bom desenvolvimento das plantas. Inicialmente, utilizou-se solução 

nutritiva a 25%, cuja concentração foi sendo aumentada quinzenalmente, até atingir 

a concentração de 100%.  

Vinte dias após a emergência de C. sulphureus, foram semeadas 30 

sementes de Amaranthus viridis ou Panicum maximum (espécies receptoras) nos 

vasos. 

Figura 1. Sistema para avaliação do efeito direto da exsudação de C. sulphureus 
(planta doadora) sobre a emergência e crescimento inicial de Amaranthus 
viridis e Panicum maximum (espécies receptoras). 

Plantas doadoras 

Espécies 

receptoras 



21 

Uma vez que todos os exsudatos radiculares liberados pelas plantas de C. 

sulphureus foram direcionados aos vasos que continham as espécies receptoras, foi 

possível avaliar o efeito destes exsudatos diretamente sobre a emegência e 

crescimento inicial das espécies receptoras. 

Como testemunha foram utilizadas garrafas sem plantas de C. sulphureus, ou 

seja, os vasos abaixo das garrafas recebiam apenas a solução nutritiva, que era 

aplicada de maneira uniforme em todos os tratamentos (com C. sulphureus e sem C. 

sulphureus), até atingirem o ponto de escorrimento pela mangueira. 

O efeito dos exsudatos foi avaliado em três estádios de desenvolvimento da 

C. sulphureus: vegetativo, pleno florescimento e final do florescimento, para A. viridis 

e em dois estádios, pleno florescimento e final do florescimento para P. maximum 

(devido a problemas na germinação desta planta daninha, na primeira fase do 

experimento). 

Ao final de cada estádio de crescimento de C. sulphureus, as plantas de A. 

viridis e P. maximum foram cuidadosamente retiradas dos vasos e foram avaliados o 

comprimento de raiz e parte aérea e a biomassa seca destas partes. Em seguida, as 

espécies receptoras foram semeadas novamente no mesmo vaso, visando observar 

o efeito do acúmulo dos exsudatos liberados, ao longo do desenvolvimento de C.

sulphureus. 

Todo o sistema foi composto por 24 garrafas, de forma que cada garrafa 

constituiu uma unidade experimental. O delineamento experimental utilizado foi o 

inteiramente casualizado, em esquema fatorial 3 x 2 (para A. viridis) e 2 x 2 (para P. 

maximum), sendo 3 ou 2 estádios de crescimento avaliados e duas condições (com 

e sem plantas de C.  sulphureus), em 6 repetições para cada espécie receptora. 

4.3. Extração, fracionamento e identificação dos extratos ativos de C. 

sulphureus, monitorados por testes de atividade biológica 

Folhas e raízes foram coletadas de plantas de C. sulphureus em pleno 

florescimento, na cidade de Araraquara, São Paulo, Brasil (21°48’ a 21°50’ S e 

48°10’ a 48°11’W), durante a estação chuvosa (novembro de 2013). O material-

testemunho está depositado no Herbário JABOTI da Universidade Estadual Paulista/ 



22 

FCAV, câmpus Jaboticabal (voucher J. V. F. Martins et al., n.01). Folhas e raízes de 

C. sulphureus foram colocadas para secar à sombra, separadamente, e 

posteriormente, foram trituradas em moinho tipo Willey (tamanho máximo de 

partícula de 1,5 mm), acondicionadas em sacos de papel e armazenadas em 

câmara fria e seca. 

4.3.1. Folhas de C. sulphureus 

Para otimização e direcionamento do processo de isolamento, realizou-se 

uma extração prévia, utilizando-se de menor quantidade de material vegetal. Para 

tanto, 120 g de pó seco de folhas de C. sulphureus foram extraídos inicialmente com 

água. Depois, para a eliminação de óleos, graxas e ceras (desengorduramento), 

utilizou-se o solvente hexano. O material desengordurado foi extraído, 

sequencialmente, com os solventes orgânicos em escala crescente de polaridade: 

diclorometano, acetato de etila, acetona e metanol. Para todas as extrações, adotou-

se a técnica de extração por ultrassom (três ciclos de 15 minutos). Ao término do 

período de extração, cada extrato foi filtrado em funil de Büchner com papel de poro 

0,22 μm acoplado a uma bomba à vácuo e depois evaporado em rotavapor, para 

eliminação do solvente. Todos os extratos brutos obtidos foram avaliados em 

bioensaios de coleóptilos de trigo e o extrato de diclorometano foi o mais ativo. 

Um novo processo de extração utilizando maior quantidade do material 

vegetal (mesma origem) foi realizado, visando à obtenção do extrato bruto de 

diclorometano, para prosseguir com o fracionamento e purificação do mesmo. Para 

tanto, adotou-se a mesma técnica de extração supracitada, utilizando, desta vez, 

480 g de pó seco de folha de C. sulphureus. Realizou-se, inicialmente, o 

desengorduramento do material vegetal com o hexano, e, posteriormente, a 

extração do material desengordurado com 2400 mL de diclorometano. As extrações 

foram realizadas em erlenmeyers de vidro de 500 mL, com porções de material 

vegetal de aproximadamente 100 g, em quadruplicatas. Após a remoção do 

solvente, obteve-se o extrato bruto de diclorometano - EBDCM (9,734 g). Uma vez 

que as clorofilas presentes no EBDCM não eram as substâncias de interesse e 

ainda poderiam dificultar o processo de isolamento, optou-se por eliminá-las, 

visando facilitar toda a técnica posterior de isolamento/identificação das substâncias 



23 

bioativas. Para tal eliminação, adotou-se uma coluna cromatográfica de fase reversa 

(preenchida com sílica RP-18), utilizando os solventes água e metanol, em 

diferentes polaridades (de 0 a 100%) e, ao final, diclorometano.  

Com o auxílio da cromatografia de camada delgada (CCD), para verificar 

possíveis semelhanças entre as frações iniciais, e realizar, então, a união das 

mesmas, foram obtidas, ao final, quatro frações de interesse, mais a fração de 

diclorometano (última fração, na qual saíram as clorofilas): Fração A (100% água) – 

258,6 mg; Fração B (20%, 40% e 60% metanol) – 1342,6 mg; Fração C (80% 

metanol) – 1566,6 mg; Fração D (100% metanol) - 2804,6 mg; Fração DCM – 

3386,5 mg (fração de clorofilas). Após bioensaios de coleóptilos e sementes, 

observou-se que as frações B, C e D foram as mais ativas. 

O fracionamento das frações B, C e D foi realizado mediante cromatografia 

em coluna (CC), usando misturas de hexano/acetato em polaridade crescente (0 a 

100%), até que fosse feita toda a substituição do hexano pelo acetato de etila, que 

correspondeu ao final da eluição. Ao término da eluição, foi feita a lavagem da 

coluna, passando-se 1,0 L de metanol.  Durante todo o processo de separação por 

coluna cromatográfica, o aumento da polaridade do eluente foi direcionado pela 

cromatografia em camada delgada (CCD). Após separação por cromatografia em 

coluna, a fração B originou 12 subfrações (B1 – B12), a C originou 10 subfrações 

(C1 – C10), e a D originou 12 subfrações (D1 – D12).  O fluxograma do processo de 

extração e fracionamento biodirigido, para a obtenção das frações  e subfrações de 

B, C e D segue ilustrado na Figura 2. 



24 

Figura 2. Fluxograma do processo de extração e fracionamento biodirigido, para a 
obtenção das frações/subfrações de B (20, 40 e 60% metanol), C (80% 
metanol) e D (100% metanol), de folhas de C. sulphureus. 

Da fração B, os compostos majoritários 2 e 3 e os minoritários 4, 5 e 6 foram 

isolados (Figura 3). A subfração B5 (16,8 mg) foi purificada por cromatografia líquida 

de alta eficiência – CLAE (coluna semipreparativa), usando os solventes 

hexano/acetato de etila (60:40 v/v, fluxo 3 mL min-1), obtendo-se seis subfrações 

(B5-1 – B5-6). Destas, purificou-se a subfração B5-5 (8,7 mg) por CLAE (coluna 

semipreparativa), com hexano/acetato de etila (75:25 v/v, fluxo 3 mL min-1), para 

obtenção do composto 3 (4,0 mg, tempo de retenção de 27 minutos) e 4 (1,7 mg, 24 

minutos).  Da subfração B6 (15,7 mg), foram obtidas sete subfrações (B6-1 – B6-7), 

por meio do processo de separação por CLAE (coluna semipreparativa), com 

solventes hexano/acetato de etila (55:45 v/v, fluxo 3 mL min-1). A subfração B6-6 (2,8 

mg) foi purificada, utilizando-se CLAE (coluna analítica Phenomenex), com os 

solventes hexano/acetato de etila (70:30 v/v, fluxo 1 mL min-1), obtendo-se os 

compostos 3 (0,8 mg, 24 minutos) e 5 (0,6 mg, 27 minutos).  A separação da 

subfração B7 (35,3 mg) também ocorreu por meio de CLAE (coluna 



25 

semipreparativa), com os solventes hexano/acetato de etila (55:45 v/v, fluxo 3 

mL/min), para a obtenção de sete subfrações (B7-1 – B7-7). Para purificar a 

subfração B7-5 (2,8 mg), também utilizou-se a coluna Phenomenex, com 

hexano/acetato de etila (70:30 v/v, fluxo 1 mL min-1), para obtenção do composto 3 

(2,5 mg, tempo de retenção de 25 minutos).  Para a purificação da subfração B8 

(57,7 mg), em CLAE (coluna semipreparativa), utilizou hexano/acetato de etila 

(60:40 v/v fluxo 3 mL/min), originando seis subfrações (B8-1 – B8-6), sendo a fração 

B8-4 correspondente ao composto 5 (9,8 mg, 33 minutos) e a B8-6, ao composto 2 

(27 mg, 39 minutos). Das subfrações B10 (39,9 mg) e B11 (105,6 mg), foram obtidas 

três (B10-1 – B10-3) e duas (B11-1 – B11-2) subfrações, respectivamente, na 

separação por CLAE (coluna semipreparativa, hexano/acetona 65:35 v/v, fluxo 3 

mL/min), sendo a fração B10-1 correspondente ao composto 4 (5,8 mg, 19 minutos). 

A subfração B11-1, foi purificada por CLAE (coluna semipreparativa, hexano/acetona 

65:35 v/v, fluxo 3 mL min-1), para a obtenção do composto 6 (3,8 mg, 29 minutos) 

(Figura 3). 



26 

Figura 3. Fluxograma do processo de isolamento da Fração B (20, 40 e 60% 
metanol), para a obtenção de compostos secundários de folhas de C. 
sulphureus.(obs.: CCD – cromatografia de camada delgada, CLAE – 
cromatografia líquida de alta eficiência, RMN – ressonância magnético 
nuclear). 

Na fração C, isolaram-se os compostos majoritários 1, 2 e 3, e os minoritários 

7, 9 e 10 (Figura 4).  No processo de separação por CC da fração C, foram obtidos 

69 mg do composto 1 puro (correspondente à subfração C2), com a mistura de 

solventes hexano – acetato (80:20 v/v).  A subfração C6 (76,8 mg), após separação 

por CLAE (coluna semipreparativa, hexano/acetona 85:15 v/v, fluxo 3 mL min-1), 

originou 7 subfrações (C6-1 – C6-7), sendo C6-5 o composto 7 (10,9 mg, 24 

minutos). As subfrações C6-4 (15,1 mg) e C6-6 (15,6 mg), após purificação 

(semipreparativa, hexano/acetato de etila 75:25 v/v, fluxo 3 mL min-1) deram origem 

aos compostos 9 (2,7 mg, 27 minutos) e 10 (7,5 mg, 37 minutos). Com a 

CLAE + CCD CLAE + CCD CLAE + CCD CLAE + CCD CLAE + CCD CLAE + CCD 

B11 

(105,6 mg) 

B5-5 
(8,7 mg)

3
(4,0 mg) 

4
(1,7 mg) 

 

B6-6 
(2,8 mg)

3
(0,8 mg) 

4
(0,6 mg) 

B7-5 
(2,8 mg)

3
(2,5 mg) 

B8-4 B8-6 

 

5
(9,8 mg) 

2
(27 mg) 

B10-1 

 

4
(5,8 mg) 

B11-1 

 

6
(3,8 mg) 

B7

(35,3 mg) 

B8

(57,7 mg) 

B10 

(39,9 mg) 

B6

(15,7 mg) 
B5

(16,8 mg) 

CC + CCD 

B1 – B12 

(12 subfrações) 

Fração B 

CCD  
(para seleção das frações de interesse) 

CLAE + CCD 

+ RMN 
CLAE + CCD + 

RMN 
C

C
D

 +
 R

M
N

 

CCD + RMN 

C
L
A

E
 +

 C
C

D
 +

 R
M

N
 

C
C

D
 +

 R
M

N
 



27 

separação/purificação das subfrações C7 (157,3 mg) e C8 (140,3 mg), utilizando  

CLAE (coluna semipreparativa), com os solventes hexano/acetona (75:25 v/v, fluxo 3 

mL min-1), foram obtidas 4 subfrações  para C7 (C7-1 – C7-4)  e seis subfrações 

para C8 (C8-1 – C8-6). Destas, a subfração C7-2 (60 mg, tempo de retenção de 18 

minutos), correspondeu ao composto 3, e as frações C7-3 (39,4 mg), C7-4 (3,5 mg) 

e C8-3 (1,0 mg)  corresponderam ao composto 2 (43,9 mg, tempo de retenção de 24 

minutos) (Figura 4). 

Figura 4. Fluxograma do processo de isolamento da Fração C (80% metanol), para 
a obtenção de compostos secundários de folhas de C. sulphureus.(obs.: 
CCD – cromatografia de camada delgada, CLAE – cromatografia líquida 
de alta eficiência, RMN – ressonância magnético nuclear). 

CCD + RMN CLAE + CCD CLAE + CCD 

C6 

(76,8 mg) 

C2 

(69 mg) 

CC + CCD 

C1 – C10 
(10 subfrações) 

Fração C 

CCD  
(para seleção das frações de interesse) 

C7 

(153,7 mg) 

C8 

(140,3 mg) 

1
(69 mg) 

2
(43,9 mg) 

CCD + RMN 

C6-5 
(10,9 mg)

C6-4 
(15,1 mg)

9
(2,7 mg) 

C6-6 
(15,5 mg) 

C
L

A
E

 +
 C

C
D

 +
 

R
M

N
 

CCD + RMN 

7
(10,9 mg) 

10
(7,5 mg) 

C
L

A
E

 +
 C

C
D

 +
 

R
M

N
 

C7-2 
(60,0mg) 

C7-3 
(39,4 mg)

C7-4 
(3,5 mg) 

C8-3 
(1,0 mg) 

CCD + RMN 

3
(60 mg) 



28 

Da fração D, o composto majoritário 1 e os minoritários 8, 11 - 14 foram 

isolados (Figura 5). Para o purificação da fração D, no processo de separação das 

subfrações D2 (56 mg) e D3 (35,5 mg), utilizando-se CLAE (coluna semipreparativa), 

com hexano/acetona (95:5 v/v, fluxo 3 mL min-1), obteve-se composto majoritário 1, 

que correspondeu à subfração D2-12 (8,1 mg, tempo de retenção de 35 minutos), e 

a subfração D2-15, composto minoritário 14 (3,5 mg, 46 minutos); D3-10 

correspondeu aos compostos 11  (4,5 mg, 48 minutos) e 12 (3,1 mg, 57 minutos). D9 

(50 mg), após separação por CLAE (coluna semipreparativa, hexano/acetona 70:30 

v/v, fluxo 3 mL min-1), originando 7 subfrações (D9-1 – D9-7), sendo D9-3 o 

composto 13 (1,0 mg, 10 minutos). Após purificação da subfração D9-5 (coluna 

analítica Phenomenex), hexano/acetona 80:20 v/v, fluxo 1 mL min-1), obteve-se o 

composto 8 (3,2 mg, 25 minutos) (Figura 5).  Na fração de clorofilas (DCM), isolou-se 

o composto 15 (14,3 mg).

Figura 5. Fluxograma do processo de isolamento da Fração D (100% metanol), para 
a obtenção de compostos secundários de folhas de C. sulphureus. (obs.: 
CCD – cromatografia de camada delgada, CLAE – cromatografia líquida de 
alta eficiência, RMN – ressonância magnético nuclear). 

8
(3,2 mg) 

CLAE + CCD 

D3 

(35,5 mg) 

D9 

(50 mg) 

D3-10  
(7,6 mg) 

11
(4,5 mg) 

CLAE + CCD + RMN 

12
(3,1 mg) 

D9-3 
(1,0mg) 

D9-5  
(5,7 mg) 

CCD + RMN 

13
(1,0 mg) 

D2 

(56 mg) 

CC + CCD 

D1 – D12 
(12 subfrações) 

Fração D 

CCD  
(para seleção das frações de interesse) 

CCD + RMN 

14
(3,5 mg) 

CLAE + CCD 

D2-12 
(8,1 mg)

D2-15 
(3,5 mg)

1
(8,1 mg) 

 CCD + RMN 

CLAE + CCD + RMN 

CLAE + CCD 



29 

Os compostos maioriários isolados das folhas (1, 2 e 3) foram avaliados em 

bioensaios de coleóptilos de trigo e de sementes.  

4.3.2. Raízes de C. sulphureus 

Para a extração de compostos das raízes, utilizou-se banho ultrassônico, 

adotando-se a mesma metodologia supracitada. Para tanto, 150 g de pó seco de 

raiz foram extraídos em acetona, obtendo-se, após a remoção do solvente, o extrato 

bruto de acetona (3,8 g). O extrato bruto de acetona das raízes (fração) foi avaliado 

em bioensaios de coleóptilos de trigo e sementes, e, então fracionado por coluna 

cromatográfica com gradientes de hexano/acetato de etila de 0 a 100%, com 

intervalos de 10%, e finalizado com 100% de metanol. Foram obtidas 7 subfrações 

(RA1 – RA7). Das raízes, foram isolados os compostos 15 – 19 (Figura 6). 

A subfração RA2 (58 mg), após separação por CLAE (coluna semipreparativa, 

hexano/acetona 95:5 v/v, fluxo 3 mL/min), originou os compostos 15 (RA2-5) (5,1 

mg, 56 minutos) e 16 (RA2-4) ( 11,2 mg, 63 minutos). As subfrações RA2-2 e RA2-3, 

após purificação (analítica Phenomenex, com hexano/acetona 90:10 v/v, fluxo 1 mL 

min-1), originaram os compostos 18 (1,8 mg, 8 minutos) e 19 (1,5 mg, 10 minutos). 

As subfrações RA5 e RA6, após separação por CLAE (coluna semipreparativa, 

hexano/acetona 70:30 v/v, fluxo 3 mL min-1) originaram o composto 17 (19,8 mg, 15 

minutos) (Figura 6). 



30 

Figura 6. Fluxograma do processo de extração, fracionamento e isolamento 
biodirigido, para a obtenção dos compostos secundários majoritários da 
raízes de C. sulphureus. 

4.3.3. Bioensaios 

Bioensaio de coleóptilo de trigo 

Sementes de trigo (Triticum aestivum cv. Duro) foram colocadas para 

germinar em placas de Petri, umedecidas com água, em câmara de germinação a ± 

25 ºC, em condições de escuro completo (HANCOCK; BARLOW; LACEY, 1964). 

Decorridas 72 horas, fragmentos de coleóptilos de quatro milímetros de 

comprimento foram cortados imediatamente após os primeiros dois milímetros do 

ápice do coleóptilo, em guilhotina Van der Weij, sendo todo o processo realizado sob 

luz de segurança verde (NITSCH; NITSCH, 1956). Os extratos brutos ou produtos 

puros testados foram pré-dissolvidos em dimetilsulfóxido (0,1%) e diluídos em 

15
(5,1 mg) 

RA5 

(152,5 mg) 

RA2-4 
(11,2 mg)

CLAE + CCD + RMN 

17
(19,8 
mg) 

RA2 

(58 mg) 

CLAE + CCD 

RA2-2 
(1,8 mg)

RA2-3 
(1,5 mg)

18
(1,8 mg) 

CCD + RMN 

Extração com acetona 

Extrato Bruto de 

ACETONA (RA) 

Pó seco de RAIZ 

 (150 g) 

CC 

RA1 – RA7 

(7subfrações) 

CCD  
(para seleção das frações de interesse) 

RA2-5 
(5,1 mg)

19
(1,5 mg) 

CCD + RMN 

16
(11,2 mg) 

CCD + RMN CCD + RMN 

RA6 

(179 mg) 



31 

solução tampão citrato/fosfato pH 5,6, complementada com sacarose a 2% 

(NITSCH; NITSCH, 1956) e diluídos para as concentrações finais de 800, 400, 200 e 

100 ppm para os extratos, e 1000, 300, 100, 30 e 10 µM para os compostos. Como 

controle, utilizou-se solução tampão pura acrescida de dimetilsulfóxido (controle 

negativo) e solução tampão contendo herbicida de referência – Logran® (0,6% 

triasulfurom) (controle positivo) (MACÍAS; CASTELLANO; MOLINILLO, 2000). 

Cinco fragmentos de coleóptilos foram incubados em tubos de ensaio 

contendo 2 mL de solução (três tubos para cada diluição). Os tubos foram 

devidamente etiquetados, selados e incubados com agitação constante (6 rpm), em 

um rotor de cultivo Stuart Scientific tipo SC2, em condições de escuro, a uma 

temperatura de 25(±1) ºC durante 24 h. Transcorrido este período, avaliou-se o 

aumento em longitude do coleóptilo. Os coleóptilos foram colocados em uma 

planilha de fundo negro, dividida em células retangulares (40 x 20 mm), classificadas 

em função da sua diluição e repetição (NITSCH; NITSCH, 1956). Posteriormente, as 

células foram fotografadas, e as fotos digitalizadas, utilizando-se o programa 

Photomed® para realizar a medição dos coleóptilos. Os dados foram analisados 

estatisticamente utilizando o teste de Welch (MARTÍN; LUNA, 1990). Os resultados 

se refletem em um gráfico de barras em que o “zero” representa a população do 

controle - testemunha. Os valores positivos, em relação ao “zero”, indicam 

estimulação do parâmetro medido e os negativos, inibição dos mesmos 

(NEPOMUCENO, 2011). 

Para auxiliar no estudo das atividades dos compostos majoritários isolados 

das folhas (1, 2 e 3), os parâmetros IC50 e Coeficiente de Partição Octanol/Água (P) 

foram calculados, utilizando os resultados do bioensaio de coleóptilos, que avaliaram 

a fitotoxicidade destes compostos. 

O IC50 é um parâmetro estatístico que corresponde a concentração de um 

produto que promove 50% de inibição. Para o cálculo deste parâmetro é necessário 

utilizar curvas do tipo dose-resposta (padrão), definida por quatro parâmetros: a 

resposta mínima observada (Ymin), a resposta máxima medida (Ymax), a inclinação 

(tangente) da curva e a concentração do composto testado que provoca 50% de 

inibição. Para os cálculos destes parâmetros, utiliza-se o programa GraphPad Prism 

4.0®, seleccionando uma equação sigmoidal dose-resposta de inclinação variável. 

No caso do presente estudo, como todos os perfis medidos são de caráter inibidor, 



32 

os dados se normalizaram em relação ao composto de maior atividade e a função 

limitou-se entre os valores de -100 (máximo de inibição) e 0 (nenhum efeito). A 

qualidade do ajuste dos dados é representada pelo coeficiente de determinação (R2) 

- quadrado do coeficiente de correlação de Pearson, que indica a confiabilidade do 

ajuste (quanto mais próximo de 1, maior a confiabilidade). 

 O Coeficiente de Partição Octanol/Água (P) é uma medida da lipofilicidade de 

um composto e é definido como a razão da concentração do mesmo, no equilíbrio, 

após dissolução em um sistema duas fases, formadas por dois solventes imiscíveis, 

água e octanol (SILVA; FERREIRA, 2003). O cálculo do Coeficiente de Partição 

Octanol/Água (P), que representa a mobilidade dos compostos nas células, foi 

obtido pela fórmula abaixo, e calculados mediante logaritmos distintos: ALogPs 

(Tetko; Tanchuk, 2002)  e MLogP (MORIGUCHI et al., 1994): 

P = 

Adotou-se o n-octanol por apresentar propriedades similares às dos 

componentes das membranas celulares, no que se refere a parâmetros de 

solubilidade e características estruturais.  

Bioensaio de fitotoxicidade 

Para a realização deste bioensaio, sementes foram colocadas sobre papel 

Whatman n°1 (acondicionadas em placas de Petri com 50 mm de diâmetro) e 

umedecidas com 1,0 mL da solução teste tamponada (tampão de ácido 2-[N-

morfolino[etanosulfônico – MES, 10 mM, com pH ajustado para 6,0). As diluições 

das frações/produtos, e os tratamentos controle foram os mesmos utilizados para o 

bioensaio de coleóptilos. Como plantas receptoras foram utilizadas STS  (“Standard 

Target Species”)  (MACÍAS; CASTELLANO; MOLINILLO, 2000) e plantas daninhas. 

Como STS foram utilizadas as dicotiledôneas Lactuca sativa L. (alface), Lepidium 

sativum L. (agrião), e Lycopersicum esculentum Mill. (tomate), e a monocotiledônea 

Allium cepa L. (cebola); e como plantas daninhas, as monocotiledôneas Echinochloa 

crus-galli L. (capim-arroz), Panicum maximum Jacq. (capim-colonião), Urochloa 

decumbens (Stapf) R. D. Webster (capim-braquiária) e a dicotiledônea Amaranthus 



33 

viridis L. (caruru-de-mancha), que são espécies de plantas mundialmente 

problemáticas (TALBERT; BURGOS, 2007; LORENZI, 2000; WILLIAMS; BARUCH, 

2000). Foram depositadas 20 sementes por placa, em quadruplicatas, sendo que 

cada placa representou uma repetição. 

Após a semeadura, as placas de Petri foram vedadas hermeticamente com 

Parafilm® e acondicionadas na câmara de germinação regulada para 25°C, em 

condição de obscuridade (com exceção da U. decumbens e E. crus-galli), onde 

foram mantidas por períodos que variaram com a espécie, a saber: L. sativa (6 dias), 

L. sativum (4 dias), e L. esculentum (6 dias), A. cepa (7 dias), E. crus-galli (8 dias), 

Panicum maximum (8 dias), U. decumbens (8 dias) e A.  viridis. (6 dias). Ao término 

destes períodos, as placas foram transferidas para um congelador, que 

permaneceram por, no mínimo, 24 horas, para evitar o crescimento das plântulas e 

posteriormente favorecer a manipulação destas durante o processo de medida

(CASTELLANO, 2002). 

Para medir o comprimento da parte aérea e das raízes, as placas foram 

retiradas do congelador, as plântulas descongeladas foram esticadas sobre um filme 

plástico adaptado sobre a mesa digitalizadora do Fitomed® (CASTELLANO, 2002) e, 

com auxílio de uma caneta ótica, foram determinados os comprimentos. Os dados 

foram analisados estatisticamente utilizando o teste de Welch (MARTÍN; LUNA, 

1990), com significância fixada em 0,01 e 0,05. Os resultados também foram 

apresentados como porcentagens, em relação ao controle, sendo que “zero” 

representou o controle, valores positivos representaram estímulo, e negativos, 

inibição. 

Bioensaio hidropônico com os compostos majoritários isolados de folhas de C. 

sulphureus 

Na realização deste bioensaio, foram utilizadas plântulas de A. viridis e de P. 

maximum, produzidas previamente em vasos com capacidade de 3 L, preenchidos 

com areia de rio lavada. Aos quinze dias após a emergência das plântulas, a água 

do molhamento foi substituída por solução nutritiva de Hoagland e Arnon (1950) com 

1/3 da sua força para climatação das mudas, que foram transferidas, trinta dias após 

a emergência, para os recipientes contendo as soluções dos compostos avaliados, 

em suas respectivas concentrações.  



34 

Os compostos majoritários testados foram os obtidos das folhas de C. 

sulphureus, as lactonas costunolido (1), reinosina (2) e santamarina (3) (Figura 16), 

que foram inicialmente avaliados em um bioensaio de coleóptilos de trigo. 

Os três produtos puros foram pré-dissolvidos em acetona (5,0%) e diluídos 

em solução nutritiva de Hoagland e Arnon (1950) com 1/3 da sua força e solvidos 

para as concentrações finais de 1000, 300, 100, 30 e 10 µM. Como controle, utilizou-

se solução de Hoagland e Arnon (1950) com 1/3 da sua força acrescida de acetona 

(5%). 

Na confecção do experimento foram utilizados recipientes de vidro com 4,5 

cm de diâmetro e 6,0 cm de altura, encapados externamente com papel alumínio. 

Como substrato adotou-se 40 gramas de esferas maciças de vidro de 3 mm de 

diâmetro, nas quais adicionou-se 20 mL de solução por recipiente. Cada recipiente 

com uma plântula representou uma parcela amostral. A condução do experimento 

deu-se por 15 dias em uma sala climatizada regulada para 26°C, e fotoperíodo de 

doze horas. O monitoramento, para se manter constante o nível da solução por 

recipiente, que foi demarcado no momento da instalação do bioensaio, ocorreu a 

cada dois dias adicionando-se a solução controle. A cada seis dias decorridos da 

instalação do experimento foi aumentada a força da solução nutritiva em 10% para 

ajustar as exigências de crescimento e desenvolvimento das plântulas.  

Ao final da condução, quinze dias após a transferência das plântulas para os 

recipientes, estas foram esticadas em papel milimetrado para se medir o 

comprimento da parte aérea e das raízes, e para a obtenção da biomassa seca de 

raízes e parte aérea, o material coletado foi acondicionado em sacos de papel que 

foram colocados em estufa de circulação forçada de ar, em torno de 65° a 70°C, até 

atingir massa constante. Para A. viridis a característica área foliar foi estimada por 

meio de imagens digitais obtidas por escâner de mesa e processadas pelo software 

ImageJ sendo expressas em porcentagem de redução em relação ao controle. 

Os dados gerados forneceram o IC50 para cada produto, que representa a 

concentração necessária para inibir em 50% o crescimento da área foliar. Para o seu 

cálculo, os dados obtidos para cada composto majoritário avaliado foram submetidos 

à análise de regressão, utilizando-se de um modelo sigmoidal de curva dose-

resposta, para a adoção das curvas com melhores ajustes, segundo o coeficiente de 

determinação (R²). 



35 

Para cada espécie, o delineamento experimental foi o inteiramente 

casualizado, em quatro repetições. Todos os dados obtidos foram submetidos à 

análise de variância pelo teste F, com as médias comparadas pelo teste de Tukey, a 

5% de probabilidade. Os resultados foram apresentados como porcentagens, em 

relação ao controle, sendo que “zero” representou o controle, valores positivos 

representaram estímulo e, negativos, inibição. 



36 

5. RESULTADOS E DISCUSSÃO

5.1. Caracterização do potencial alelopático de C. sulphureus pelo método 

de liberação por decomposição 

Determinou-se, inicialmente, após o lançamento dos quadros amostrais, que 

em condições de infestação natural, a produção de biomassa de C. sulphureus 

equivaleu a 476,0 g m-², sendo esta adotada como dose “X”.  As doses de 2X e 4X 

foram equivalentes a 952,0 e 1094,0 g m-², respectivamente. 

Tanto a porcentagem de emergência de alface (L. sativa) quanto o IVE foram 

afetados pela maior quantidade de biomassa (4X), apenas quando esta estava em 

cobertura, ou seja, o aumento na quantidade de biomassa de C. sulphureus sobre o 

substrato promoveu reduções na velocidade de emergência e no número de 

sementes emergidas, quando comparados aos resultados obtidos pelos outros 

tratamentos. O TME das sementes de alface foi maior, quando as doses de 2X e 4X 

foram depositadas em cobertura no substrato, uma vez que as sementes 

demoraram um pouco mais para emergir nestas condições (6,3 dias) (Tabela 1).   

Em relação ao crescimento inicial de plântulas de alface, observou-se que o 

comprimento da parte aérea foi reduzido apenas pela maior quantidade de C. 

sulphureus incorporada, ou seja, mesmo que a condição de cobertura tenha afetado 

a parâmetros de emergência (%, IVE e TME), o crescimento da parte aérea não foi 

inibido por esta condição. O comprimento de raiz também foi afetado, ainda que 

sensivelmente, pela condição de incorporação da biomassa de C. sulphureus.  A 

biomassa seca de parte aérea e raiz foram afetadas pelas maiores doses (2X e 4X), 

sendo a condição de incorporação também a que promoveu reduções mais 

acentuadas na produção de biomassa radicular, comparativamente à testemunha e 

aos demais tratamentos (Tabela 2). 



37 

Tabela 1. Porcentagem de emergência, índice de velocidade de emergência (IVE) e 
tempo médio de emergência (TME) de sementes de Lactuca sativa sob o 
efeito da decomposição de plantas inteiras de Cosmos sulphureus em 
diferentes quantidades e posições no substrato. 

Lactuca sativa 
% de emergência IVE TME (dias) 

Incorp.** Cobert. Incorp. Cobert. Incorp. Cobert. 

X* 72,5 Aa 77,0 Aa 24,6 Aa 24,8 Aa 5,6 Aa 5,8 Ab 

2 X 61,3 Aa 80,0 Aa 22,4 Aa 17,7 Aab 5,6 Ba 6,3 Aa 

4 X 70,0 Aa 43,8 Bb 21,3 Aa 9,4 Bb 5,7 Ba 6,3 Aa 

FPosição (P) 0,02ns 7,52* 38,95** 

FDose (D) 3,45ns 6,58** 6,46** 

 FPxD  5,13* 3,82* 5,66** 

Média Fatorial 67,5 20,0 5,9 

Média Testemunha 66,3 24,1 5,5 

 F Fat x Test. 0,03ns 2,38ns 13,45** 

Desvio Padrão  14,4 4,9 0,2 

CV(%) 21,4 23,7 3,3 

Médias seguidas de letras maiúsculas idênticas na linha (Posição) e letras minúsculas na coluna 
(Doses) não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. *Dose de matéria seca (D) 
equivalente à 476 g/m² (X), 952 g/m² (2X) e 1.904 g/m² (4X). ** Posição no Substrato (P): Incorp. = 

Incorporado; Cobert. = Cobertura. 



38 

Tabela 2. Comprimento e biomassa seca de parte aérea e raiz de Lactuca sativa sob o efeito da decomposição de plantas 
inteiras de Cosmos sulphureus em diferentes quantidades e posições no substrato. 

Lactuca sativa 
Comprimento PA (mm) Comprimento Raiz (mm) Biomassa seca PA (g) Biomassa seca raiz (g) 

Incorp.** Cobert. Incorp. Cobert. Incorp. Cobert. Incorp. Cobert. 

X* 73,7 Aa 66,4 Aa 48,4 Ba 51,4 Aa 0,69 Aa 0,52 Aa 0,069 Ba 0,098 Aa 

2 X 65,3 Aa 56,0 Aa 34,5 Ba 48,1 Aa 0,42 Ab 0,33 Ab 0,052 Bb 0,067 Ab 

4 X 36,9 Bb 54,5 Aa 45,5 Ba 45,9 Aa 0,37 Ab 0,28 Ab 0,053 Bb 0,057 Ab 

FPosição (P) 0,01ns 4,56* 3,63ns 6,95* 

FDose (D) 14,57** 2,64ns 7,45** 9,02** 

 FPxD  5,44* 0,47ns 0,13ns 1,49ns 

Média Fatorial 58,8 45,7 0,44 0,06 

Média Testemunha 54,9 95,8 0,56 0,11 

 F Fat x Test. 0,62ns 217,65** 2,32ns 35,32** 

Desvio Padrão  9,1 6,3 0,15 0,01 

CV(%) 15,6 11,9 33,7 20,0 

Médias seguidas de letras maiúsculas idênticas na linha (Posição) e letras minúsculas na coluna (Doses) não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% 
de probabilidade. *Dose de matéria seca (D) equivalente à 476 g/m² (X); 952 g/m² (2X) e 1.904 g/m² (4X). ** Posição no Substrato (P): Incorp. = 

Incorporado; Cobert. = Cobertura. 



39 

 A porcentagem de emergência e IVE do caruru (A. viridis) apresentaram o 

mesmo comportamento – foram afetados negativamente pela incorporação na dose 

X e, na condição de cobertura, as maiores doses (2X e 4X) também afetaram estes 

parâmetros. As sementes demoraram mais tempo para emergir, quando havia a 

presença da maior quantidade de biomassa no substrato, seja incorporada (TME = 

5,9 dias) ou em cobertura (TME = 6,6 dias) (Tabela 3). Não foram observados 

efeitos de inibição ou estímulo no comprimento da parte aérea do caruru, enquanto 

que a sua biomassa seca foi afetada pela incorporação de C. sulphureus ao 

substrato. O comprimento de raiz foi afetado pelas doses de 2X e 4X, principalmente 

pela condição de cobertura, com reduções superiores a 30%, quando comparado 

aos demais tratamentos. A incorporação de C. sulphureus tendeu a uma redução no 

acúmulo de biomassa pelas raízes (Tabela 4). 

Tabela 3. Porcentagem de emergência, índice de velocidade de emergência (IVE) e 
tempo médio de emergência (TME) de sementes de Amaranthus viridis sob 
o efeito da decomposição de plantas inteiras de Cosmos sulphureus em
diferentes quantidades e posições no substrato. 

Amaranthus viridis 
% de emergência IVE TME (dias) 

Incorp.** Cobert. Incorp. Cobert. Incorp. Cobert. 

X* 18,3 Ba 39,0 Aa 11,5 Ba 22,8 Aa 5,6 Ab 5,5 Ab 

2 X 15,0 Aa 23,0 Ab 8,0 Aa 12,3 Ab 5,6 Ab 5,7 Ab 

4 X 11,7 Aa 10,0 Ab 6,3 Aa 3,8 Ab 5,9 Aa 6,6 Aa 

FPosição (P) 7,05* 4,15ns 2,61ns 

FDose (D) 6,99* 9,82** 9,41** 

 FPxD  4,22* 4,57* 2,42ns 

Média Fatorial 19,7 10,8 5,8 

Média Testemunha 38,3 20,0 5,7 

 F Fat x Test. 15,65** 10,69** 0,53ns 

Desvio Padrão  8,7 5,2 0,4 

CV(%) 38,9 43,1 6,3 

Médias seguidas de letras maiúsculas idênticas na linha (Posição) e letras minúsculas na coluna 
(Doses) não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. *Dose de matéria seca (D) 
equivalente à 476 g/m² (X); 952 g/m² (2X) e 1.904 g/m² (4X). ** Posição no Substrato (P): Incorp. = 

Incorporado; Cobert. = Cobertura. 



40 

Tabela 4. Comprimento e biomassa seca de parte aérea e raiz de Amaranthus viridis sob o efeito da decomposição de 
plantas inteiras de Cosmos sulphureus em diferentes quantidades e posições no substrato. 

Amaranthus viridis 
Comprimento PA (mm) Comprimento Raiz (mm) Biomassa seca PA (g) Biomassa seca raiz (g) 

Incorp.** Cobert. Incorp. Cobert. Incorp. Cobert. Incorp. Cobert. 

X* 21,68 Aa 21,30 Aa 46,30 Aa 36,90 Ba 0,029 Ba 0,073 Aa 0,0037 Aa 0,0074 Aa 

2 X 22,14 Aa 22,70 Aa 27,61 Ab 24,20 Bb 0,027 Ba 0,045 Aa 0,0032 Aa 0,0050 Aa 

4 X 21,78 Aa 23,75 Aa 30,10 Ab 25,10 Bb 0,034 Ba 0,039 Aa 0,0036 Aa 0,0048 Aa 

FPosição (P) 0,32ns 4,40* 7,02* 3,57ns 

FDose (D) 0,32ns 12,44** 1,30ns 0,60ns 

 FPxD  0,26ns 0,38ns 1,85ns 0,35ns 

Média Fatorial 22,2 31,7 0,0410 0,0047 

Média Testemunha 27,1 38,8 0,0680 0,0073 

 F Fat x Test. 7,77* 3,60ns 5,71* 2,69ns 

Desvio Padrão  3,20 6,92 0,02 0,002 

CV(%) 13,90 21,19 45,0 58,7 

Médias seguidas de letras maiúsculas idênticas na linha (Posição) e letras minúsculas na coluna (Doses) não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% 
de probabilidade. *Dose de matéria seca (D) equivalente à 476 g/m² (X); 952 g/m² (2X) e 1.904 g/m² (4X). ** Posição no Substrato (P): Incorp. = 
Incorporado; Cobert. = Cobertura. 



41 

 Para o capim-colonião (P. maximum), o efeito promovido pelos tratamentos 

também foi o mesmo para a porcentagem de emergência e o IVE, destacando-se o 

efeito de estímulo observado na condição de incorporação, na dose de 4X, para 

estes dois parâmetros, em relação aos valores apresentados pelos outros 

tratamentos. O TME das sementes de capim-colonião foi de aproximadamente 6 

dias, independentemente do tratamento avaliado (Tabela 5). Em relação aos 

parâmetros de crescimento inicial, a interação entre os fatores influenciou apenas o 

comprimento de raiz e parte aérea. Embora um maior número de sementes tenha 

germinado na presença da maior quantidade de biomassa seca de C. sulphureus 

(4X) incorporada, as plântulas de capim-colonião cresceram menos, uma vez que o 

comprimento de parte aérea e de raiz foram menores nesta condição. A biomassa 

seca da parte aérea do capim-colonião não foi afetada, enquanto a biomassa seca 

de raiz foi afetada negativamente pela maior dose, independentemente da sua 

posição (Tabela 6).  

Tabela 5. Porcentagem de emergência, índice de velocidade de emergência (IVE) e 
tempo médio de emergência (TME) de sementes de Panicum maximum 
sob o efeito da decomposição de plantas inteiras de Cosmos sulphureus 
em diferentes quantidades e posições no substrato. 

Panicum maximum 
% de emergência IVE TME (dias) 

Incorp.** Cobert. Incorp. Cobert. Incorp. Cobert. 

X* 35,8 Ab 52,5 Aa 13,1 Bb 22,6 Aa 6,2 Aa 5,9 Ba 

2 X 45,8 Aab 40,8 Aa 16,8 Aab 15,4 Aa 6,2 Aa 6,1 Aa 

4 X 63,3 Aa 40,8 Ba 27,1 Aa 15,6 Ba 5,9 Aa 6,1 Aa 

FPosição (P) 0,55ns 0,19ns 1,43ns 

FDose (D) 1,31ns 1,45ns 1,26ns 

 FPxD  5,42* 5,64* 4,01* 

Média Fatorial 46,5 18,4 6,1 

Média Testemunha 39,0 18,0 5,9 

 F Fat x Test. 1,31ns 0,02ns 4,67* 

Desvio Padrão  11,9 6,3 0,2 

CV(%) 26,2 34,1 3,1