TOXICOLOGIA AGUDA

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AVALIAÇÃO DO POTENCIAL ALELOPÁTICO E TOXICIDADE AGUDA DE 
EXTRATOS AQUOSOS DE ALPINIA ZERUMBET 
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CAPÍTULO 12 
 
AVALIAÇÃO DO POTENCIAL 
ALELOPÁTICO E TOXICIDADE AGUDA DE 
EXTRATOS AQUOSOS DE ALPINIA 
ZERUMBET 
 
Gisele Lemos da Silva ARRUDA 1 
Lucineide Letícia Andrade da SILVA 2 
Afonso Cordeiro AGRA-NETO 3 
1 Graduanda do curso de Bacharelado em Ciências Biológicas, FAFIRE; 2 Graduanda do curso 
de Bacharelado em Ciências Biológicas, UNICAP; 3 Pesquisador/Orientador do Jardim 
Botânico do Recife-JBR 
arruda.silva.gl@outlook.com 
 
RESUMO: Alpinia zerumbet (Zingiberaceae), conhecida como 
colônia, possui propriedades medicinais possivelmente 
relacionadas aos metabólitos predominantes em sua 
composição, como o cimeno, terpinen-4-ol, cineol e sabineno. 
Tais substâncias podem estar envolvidas em fenômenos 
naturais, como a Alelopatia. Nela, compostos liberados podem 
inibir ou favorecer a germinação. Avaliou-se o potencial 
alelopático e sua toxicidade a partir dos extratos aquosos de 
folhas de Alpinia zerumbet na germinação de Lactuca sativa 
(Asteraceae) e na mortalidade de Artemia salina. Na obtenção 
dos extratos à fresco e à seco, coletou-se folhas de indivíduos 
do JBR. Elas foram limpas, misturadas e trituradas com água 
destilada. No extrato à seco, houve desidratação em estufa. 
Logo após, realizou-se filtração, agitação e centrifugação. A 
alelopatia in vitro ocorreu em triplicata aplicando-se 3 mL de 
soluções-teste (0, 1, 2 e 3% v/v). Após 48 horas, o extrato 
acelerou o processo germinativo de L. sativa a partir de 2% 
(taxa superior à 50%), enquanto no controle, a taxa foi abaixo 
de 5%. Na toxicidade (em triplicata), cada tubo continha 5 mL 
de água do mar mais as diferentes concentrações (0, 0.5, 2 e 
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EXTRATOS AQUOSOS DE ALPINIA ZERUMBET 
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3%). A concentração a partir de 0.5% foi letal para os náuplios. 
Tais resultados sugerem novos estudos que busquem 
catalisadores germinativos naturais capazes de aumentar a 
produção agrícola sem trazer danos à saúde e ao meio 
ambiente. 
Palavras-chave: Alelopatia. Alpinia zerumbet. Toxicidade. 
 
INTRODUÇÃO 
 
No Brasil, o uso a longo prazo e exagerado de 
substâncias químicas em produtos agrícolas tem 
desencadeado problemas de saúde, tais como patologias 
respiratórias, neurológicas, imunossupressoras, alterações 
endócrinas e reprodutoras, neoplasias, entre outros (RIBAS & 
MATSUMURA, 2009; CARNEIRO, et al., 2015). Infelizmente 
os serviços de saúde não são qualificados para estabelecer 
diagnósticos que relacionem tais malefícios aos produtos 
sintéticos agrícolas, gerando assim, uma ocultação da 
problemática (CARNEIRO et al., 2015). 
Ao longo de muitos anos, pessoas que trabalham 
diretamente na agricultura vêm sendo expostos à agrotóxicos, 
pesticidas, defensivos químicos e praguicidas (RIBAS & 
MATSUMURA, 2009). Estes produtos, além de afetarem a 
saúde humana, impactam o meio ambiente contaminando o 
solo e as águas; promovem o aparecimento de populações 
resistentes e eliminam organismos não-alvos benéficos. 
Dependendo das condições climáticas no momento da 
aplicação de defensivos agrícolas nas culturas, apenas uma 
pequena percentagem dos produtos utilizados atingem de 
forma efetiva o alvo, o resto passa a se tornar um xenobiótico 
com alto potencial de se mover para outros locais, depositando- 
se sobre plantas, solo e ambientes aquáticos, acumulando-se 
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EXTRATOS AQUOSOS DE ALPINIA ZERUMBET 
224 
 
nos ecossistemas citados (PUSEDDU, 2016). Como o solo 
reage lentamente às ações destes agentes externos, muitas 
vezes acaba escondendo ou retardando o descobrimento do 
iminente perigo de substâncias e elementos nocivos que 
podem, regularmente, atingir os seres vivos e provocar a 
poluição das águas de maneira geral (CAMARGO, 2008). 
Alguns estudos demonstram que a presença de 
agrotóxicos utilizados na agricultura apresentam porcentagem 
consideravelmente baixa nas águas subterrâneas, e são 
produtos com alta mobilidade no solo que estão sendo 
detectados nestes lençóis freáticos, principalmente nas zonas 
rurais (MINGOTI, et al., 2016), sendo responsáveis por 
contaminações tanto em animais como em seres humanos que 
utilizam esta água posteriormente (STEFFEN, et al., 2011). O 
aparecimento de populações resistentes de pragas agrícolas 
(bactérias, fungos, insetos) e ervas daninhas também merece 
destaque nesta problemática, haja vista que o demasiado uso 
destes praguicidas desencadeia uma maior quantidade de 
pesticidas aplicados à cultura, exigindo também o uso 
associado de vários tipos de agrotóxicos. (CARNEIRO, et al., 
2015). 
Pesquisas envolvendo aplicações biológicas com 
preparações de origem vegetal, vêm sendo amplamente 
realizadas com intuito de se encontrar produtos que 
apresentem propriedades que afetem negativamente a 
sobrevivência e/ou desenvolvimento de diferente agentes 
etiológicos e/ou vetores de doenças no meio urbano e/ou rural. 
Em tais estudos, consideram-se viáveis as amostras que, além 
de apresentarem efeitos supracitados, não acarretem danos à 
saúde humana e ao meio ambiente. 
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EXTRATOS AQUOSOS DE ALPINIA ZERUMBET 
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 A bioprospecção de produtos vegetais para fins 
científicos, requer conhecimento prévio da espécie 
selecionada, para que se possa identificar vantagens e/ou 
possíveis dificuldades, no sentido de se definir a sua viabilidade 
operacional. Neste contexto, a espécie Alpinia zerumbet, 
pertencente à família Zingiberaceae, apresenta características 
adequadas para o desenvolvimento de pesquisas desta 
natureza, pois, é uma planta herbácea facilmente encontrada 
em regiões tropicais e subtropicais, pode atingir 3 metros de 
altura, possui folhas lisas e verdes e suas flores são agrupadas 
em cachos (KRIECK, et al., 2008). 
Alpinia zerumbet é utilizada tradicionalmente na 
medicina popular (CORREA, et al., 2010), pois apresenta 
reconhecidamente propriedades anti-inflamatória (SANTANA, 
et al., 1966), antifúngica, bacteriostática (LIMA, et al., 1993), 
larvicida (CAVALCANTI, et al., 2004), entre outras. Tais 
propriedades podem estar relacionadas aos seus compostos 
majoritários como Terpinen-4-ol, 1,8-cineol, α-terpineol e outros 
mais (CASTRO et al., 2016). 
 São poucas as pesquisas que investigam o potencial 
herbicida ou indutor germinativo de A. zerumbet. Uma das 
formas de se avaliar tais potencialidades, é o desenvolvimento 
de testes de alelopatia associados à avaliação de toxicidade 
aguda, utilizando, respectivamente, sementes e 
microcrustáceos de espécies padrão. 
 O teste alelopático baseia-se no fenômeno da alelopatia, 
no qual a planta tem capacidade de produzir substâncias 
químicas que ao serem liberadas no ambiente podem 
influenciar de forma favorável ou desfavorável o 
desenvolvimento de outras espécies (SANTOS, 2012). In vitro, 
os resultados destes testes podem indicar possível potencial 
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EXTRATOS AQUOSOS DE ALPINIA ZERUMBET 
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herbicida quando amostra aplicada inibe ou retarda o padrão 
germinativo e/ou desenvolvimento das plântulas expostas. Já 
se houver indução ou aceleração de germinação e 
desenvolvimento, sugere-se o uso do produto testado como 
acelerador químico germinativo (SILVEIRA, et al., 2010). 
Os efeitos alelopáticos são produzidos por diferentes 
metabólitos secundários. Com os recentes avanços na química 
de produtos naturais e por meio de métodos modernos de 
extração, isolamento, purificação e identificação, estes 
compostos têm sido identificados molecularmente, podendo 
assim ser fontes potenciais de herbicidas, sendo utilizados no 
controle de plantas daninhas (SILVEIRA, et al., 2010). Um dos 
testes in vitro utilizados envolve ensaios com sementes deLactuca sativa, conhecida como alface, são de fácil manejo e 
facilmente encontradas em vários estabelecimentos, tanto 
agropecuários, como grandes mercados (CUNHA, 2011). 
O teste de toxicidade aguda avalia o nível de toxicidade 
da amostra testada frente à organismos padrão, como por 
exemplo, o microcrustáceo Artemia salina. As taxas de 
mortalidade, indicam, de forma preliminar, se o produto natural 
é ou não prejudicial à saúde da população e ao meio ambiente. 
Nestes ensaios, os organismos-testes são expostos à 
diferentes concentrações de amostra e os efeitos tóxicos 
produzidos sobre eles são observados e quantificados (COSTA, 
et al., 2018; DIAS, et al., 2017). 
As substâncias presentes nas plantas que podem 
apresentar toxicidade variam amplamente em estrutura e 
propriedades químicas (SIMÕES et al., 2004), podendo causar 
diferentes tipos de contraindicações ou efeitos, e graças a 
essas diferentes substâncias, hoje temos uma vasta quantidade 
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EXTRATOS AQUOSOS DE ALPINIA ZERUMBET 
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de drogas para diferentes infecções, dores e outras 
enfermidades. 
Dentro deste contexto, o presente estudo teve como 
objetivo investigar o potencial alelopático de extratos aquosos 
de folhas de Alpinia zerumbet em sementes de Lactuca sativa, 
bem como, avaliar de forma preliminar sua toxicidade aguda 
contra o microcrustáceo Artemia salina, buscando-se assim, um 
possível catalisador germinativo ou herbicida natural. 
 
MATERIAIS E MÉTODOS 
 
O trabalho foi realizado no laboratório do Jardim Botânico 
do Recife (JBR), localizado na BR 232, km 7,5 – Curado – 
Recife PE. O Jardim é um espaço público municipal vinculado 
a Secretária de Desenvolvimento Sustentável e Meio Ambiente, 
estando inserido em um fragmento remanescente de Mata 
Atlântica de 10,7 hectares na zona oeste da cidade. 
Para a obtenção do extrato aquoso, as folhas de A. 
zerumbet foram coletadas nos jardins internos do JBR, e, logo 
após, realizou-se no laboratório uma limpeza mecânica do 
material, para retirar quaisquer impurezas. Subsequentemente, 
as folhas foram pesadas e colocadas no liquidificador, onde 
passaram pelo processo de trituração. De acordo com o peso 
das folhas foi adicionada água destilada considerando-se a 
proporção 10% (peso/volume). Após a adição da água 
destilada, o extrato passou por agitação no agitador mecânico 
por um período de 12 horas (overnight). Em seguida, houve 
uma filtração, utilizando-se pano de fralda, e uma centrifugação 
à 4000rpm, por 15 min na velocidade máxima, sendo utilizada 
apenas a parte sobrenadante, o sedimento foi desprezado. 
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EXTRATOS AQUOSOS DE ALPINIA ZERUMBET 
228 
 
Para obtenção do extrato desidratado, o processo foi 
praticamente o mesmo, diferenciando-se no fato de se ter 
utilizado folhas desidratadas. Antes de serem trituradas, foram 
desidratadas em estufa com temperatura entre 40°C e 50ºC por 
48h. 
O bioensaio de alelopatia foi realizado com 4 
concentrações diferentes, o controle (0%) e tratamentos com 
concentrações-teste de 1, 2 e 3%. O experimento foi realizado 
em triplicata. Em cada tratamento, sementes de L. sativa foram 
dispostas em três placas de Petri forradas com dois papéis filtro 
cada uma, para garantir a umidade em todo o experimento. Em 
cada placa, foram distribuídas 20 sementes e aplicou-se 3ml do 
extrato nas respectivas concentrações-testes a partir da 
solução-mãe. Após a aplicação, o experimento foi colocado na 
bancada do laboratório, constatando-se uma temperatura 
variando de 16 à 20ºC. Posteriormente, a avaliação do 
percentual germinativo das sementes foi averiguada em 24 e 48 
horas. 
O bioensaio de toxicidade aguda com Artemia salina 
baseou-se na metodologia de Meyer et al 1982, reconhecida 
pela Organização Mundial de Saúde (OMS). Durante o 
bioensaio, cistos de A. salina foram colocados em um tubo 
Falcon modificado, com recortes para facilitar a saída apenas 
dos náuplios, caracterizando assim, a câmara de eclosão. Em 
seguida, esta câmara foi inserida no Becker com água do mar 
sob controle de temperatura (20-30°C), com luz direta e após 
48 h de incubação, os náuplios foram retirados para o ensaio. 
O experimento ocorreu em triplicata, contendo três 
concentrações distintas 0.5, 2 e 3% além do controle (0%). 
Em cada tubo adicionou-se água do mar e o extrato, 
obtendo-se a concentração desejada. No caso da amostra 
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controle, foi adicionado apenas água do mar. Neste mesmo 
procedimento, foram colocados simultaneamente, em cada 
tubo, 10 náuplios com boa motilidade alcançando-se 5ml como 
volume total. Após em 24 horas em contato com a suspensão 
dos extratos, realizou-se a contagem do número de náuplios 
sobreviventes. Foram considerados mortos aqueles náuplios 
que permaneceram imóveis por mais de 30 segundos após 
agitação suave dos tubos. 
As análises estatísticas foram realizadas utilizando o 
Programa estatístico R Core Team (2018) e o Programa Past 
Versão 3.0. 
 
RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
Os experimentos mostraram resultados similares quanto 
à sua alelopatia. Em 48 horas, foi possível observar efeitos 
alelopáticos positivos em sementes de L. sativa, como mostra 
a figura 1, a partir de extratos aquosos (à fresco e à seco, após 
centrifugado), como mostra na imagem 2, de folhas A. 
zerumbet, figuras 3. Tal constatação implica dizer que a taxa 
germinativa de L. sativa elevou-se quando suas sementes 
foram expostas às diferentes concentrações dos referidos 
extratos. 
 
 
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Figura 1: Sementes germinadas de Lactuca sativa dispostas 
em placa de Petri contendo extrato aquoso de Alpinia zerumbet. 
 
 
Fonte: Arruda (2017). 
 
Figura 2: Extratos aquosos, centrifugado e pré-centrifugado. 
 
 
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Fonte: Arruda (2017) 
Figura 3: Alpinia zerumbet localizada no Jardim de plantas 
medicinais do Jardim Botânico do Recife. 
 
 
Fonte: Arruda (2017). 
 
No bioensaio de alelopatia, representação do 
experimento na figura 4, a partir do extrato de folhas 
desidratadas (extrato à seco), as sementes do tratamento 
controle não germinaram, enquanto que nos tratamentos à 1 e 
2% a taxa germinativa ficou em torno de 35 à 40%, sendo a 
concentração mais alta (3%) a que promoveu índice 
germinativo superior à 40%, como consta na figura 5. No 
bioensaio a partir do extrato de folhas frescas (extrato à fresco), 
constatou-se aceleração germinativa ligeiramente maior em 
relação aos testes com extrato à seco. O controle obteve 5% de 
geminação e as demais concentrações obtiveram valores 
superiores a 45%, sendo a concentração à 2% similar a 
concentração 3% como demonstra no gráfico abaixo na figura 
6. Uma das possíveis explicações seria a redução da 
quantidade de metabólitos secundários que pode ocorre a partir 
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da perda de compostos voláteis liberados do material durante a 
desidratação realizada na extração à seco (DE OLIVEIRA, et al; 
2014; DE SOUZA-SARTORI, et al; 2013). 
 
Figura 4: Bioensaio de alelopatia com placas dispostas de 
forma aleatória na bancada de experimentos. 
 
 
Fonte: Arruda (2017) 
 
Figura 5: Percentual germinativo de Lactuca sativa em função 
de diferentes concentrações-teste a partir de extrato à seco de 
Alpinia zerumbet. 
 
 
Fonte: Pesquisa Direta, 2017. 
 
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Figura 6: Percentual germinativo de Lactuca sativa em função 
de diferentesconcentrações-teste a partir de extrato à fresco de 
Alpinia zerumbet. 
 
 
Fonte: Pesquisa Direta, 2017. 
 
Os resultados alelopáticos demonstraram que o extrato 
aquoso foliar de A. zerumbet apresentou-se como um potencial 
catalisador germinativo. Ressalta-se que, na literatura encontra-
se trabalhos apontando resultados bem distintos envolvendo 
espécies pertencentes ao gênero Alpinia. Isto ocorre, 
possivelmente, porque as espécies-alvo em cada estudo são 
diferentes, levando a uma heterogeneidade de respostas 
germinativas. 
 Shinwari et al (2017) analisaram a capacidade 
alelopática a partir de extratos de 156 espécies de plantas 
medicinais japonesas sendo 06 pertencentes a este gênero. O 
estudo verificou que na concentração utilizada houve inibição 
e/ou aceleração insignificante na germinação de L. sativa. 
 Recentemente, Aiash et al (2018) ao avaliarem os efeitos 
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de Alpinia malaccencis sobre Merremia peltata, constataram 
taxa de germinação em torno de 27% a partir de 150g/L de 
extrato foliar. 
Nos bioensaios com A. salina, figura 7, ao se avaliar a 
toxicidade aguda de amostras dos extratos, constatou-se 
ausência de mortalidade de náuplios no tratamento controle, 
enquanto que nas concentrações mais altas (2 e 3%) houve 
taxa de mortalidade significativa (Tabela 1). 
 
Figura 7: Fêmea de Artemia salina contendo ovos. 
 
 
Fonte: http://biologiaacontecendo.blogspot.com/2012/04/artemia-salina.html 
A apuração dos resultados do bioensaio de toxicidade 
comprovou que A. zerumbet em concentrações acima de 2% 
pode promover uma toxicidade que deve ser levada em 
consideração, haja vista que os valores percentuais de 
mortalidade foram bem superiores à 50%. A literatura apresenta 
espécies do gênero Alpinia como sendo plantas potencialmente 
tóxicas. Ahmed et al (2015) verificaram alto grau de toxicidade 
aguda de extrato metanólico de Alpinia nigra ao obter CL50 em 
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torno de 57µg/mL (concentração letal média da amostra capaz 
de promover mortalidade em 50% dos indivíduos). 
 
Tabela 1: Toxicidade aguda de diferentes concentrações-teste 
de Alpinia zerumbet frente à Artemia salina. 
Concentração (%) Percentual de 
letalidade(%) 
0 0 ± 0 ab 
0,5 20 ± 17,0 ab 
2 70 ± 26,0 abc 
3 83 ± 15,0 bc 
C.V (%) 28,06 
Médias seguidas de letras iguais, nas linhas, não diferem pelo teste de 
Tukey, à 5 % de probabilidade. 
Fonte: Pesquisa Direta, 2017. 
 
Para Krishnaraju et al (2006) o resultado foi semelhante 
ao presente estudo. Foi utilizado folhas desidratadas para o 
extrato etanólico da espécie Alpinia officinarum do qual 
obtiveram CL50 próximo a 60 µg/ml, sendo letal aos náuplios. o 
bioensaio foi avaliado em 24h. 
 
CONCLUSÕES 
 
Conclui-se que, o extrato aquoso foliar da A. zerumbet 
apresentou efeitos alelopáticos positivos em concentrações 
acima de 3%, mostrando-se um potencial catalisador 
germinativo. Em contraponto, os resultados do bioensaio de 
toxicidade aguda demonstraram letalidade em naúplios de A. 
salina, sugerindo cautela em possíveis situações de uso e 
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236 
 
aplicação no campo. Diante disto, faz-se necessário novas 
investigações que possam validar este potencial a partir do 
isolamento e caracterização de metabólitos isolados da espécie 
estudada. 
 
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