TESI DOCTORAL 2017
ASPECTES QUÍMICO-FUNCIONALS DE LA FLORA DUNAR (BVOCS I AL·LELOPATIA)
Bartolomé Pizà Mir
TESI DOCTORAL 2017
Programa de Doctorat de Biologia de les plantes
ASPECTES QUÍMICO-FUNCIONALS DE LA FLORA DUNAR (BVOCS I AL·LELOPATIA)
Bartolomé Pizà Mir
Director: Lleonard Llorens García Director: Lorenzo Gil Vives Tutor: Jaume Flexas Sans
Doctor per la Universitat de les Illes Balears
Els doctors, Dr. Lleonard Llorens Garcia, de la Universitat de les Illes Balears, i el Dr. Lorenzo Gil Vives de la Universitat de les Illes Balears
DECLAREN: Que la tesi doctoral que porta per títol Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia), presentada per Bartolomé Pizà Mir per a l'obtenció del títol de doctor, ha estat dirigida sota la nostra supervisió.
I perquè quedi constància d'això signen aquest document.
Signatura Signatura
Lleonard Llorens García Lorenzo Gil Vives Palma de Mallorca, 2017
Agraïments Crec que aquesta és una de les parts, si més no, una de les de major complicació, ja que mai es treballa sol, i s'ha fet amb una companyia insuperable. Primer de tot, agrair a les persones que han dirigit aquest treball, en Lleonard i en Llorenç, ja que no ha estat una simple direcció sinó que s'ha sentit el recolzament i també la necessitat de disciplina com si fos de la família (a banda dels seus coneixements sobre vegetació i geobotànica de valor incalculable). Als companys, que m'han acompanyat a recol·lectar mostres con na Laura Cardell, Marta Crespí i a na Roser Aguiló per l'ajuda a l'hora de colocar les malles per a la recol·lecció de la matèria orgànica per fer les proves de fitotoxicitat. A na Marzia Boi, a en Carles Cardona per l'ajuda prestada amb el tractament de les llavors pels diferents experiments. A na Maria del Mar Santandreu que a banda d'acompanyar-me en la recollida de mostres m'ha ajudat amb el tractament de les dades (dues vegades). Sense oblidar als companys del departament de química de la UIB, Susana Gutierrez i Alberto Hernández, resolent els meus dubtes sobre química orgànica i per permetre'm usar l'aparatatge dels seus laboratori, i al personal col·laborador de la UPV en les anàlisis dels olis de T.dunense. A totes les persones que m'han vengut a visitar al laboratori, a totes aquelles que m'han fet seguir endavant quan mancaven les forces, com na Catherine, n'Irene i n'Hugo (Lleidatans d'adopció). Pels horabaixes al cantonet, al Bar Chachi (encara que hagin canviat moltes vegades de nom), així com a les reunions de ciclistes (sense elles res d'això seria possible). I a banda dels directors, a na Victòria Font (professora de Biologia i Geologia) i na Catalina Martí (professora de química) dues figures claus en la meva formació durant la secundària i batxillerat, ja que gràcies a elles vaig descobrir la passió per la biologia i la fascinació per la química. I a en Guillem Ramon (professor de la UIB) per aprendre a estimar i viure l'ecologia com un tot. Hi ha tant a agrair, sobretot a voltros ciclistes, que les paraules no basten per descriure-ho.
RESUM. Els sistemes dunars constitueixen models ambientals molt heterogenis de transició i canvi que inclouen hàbitats d'interès comunitari a la directiva europea 92/43/CEE. Les dunes són formacions geomorfològiques característiques de les zones litorals arreu del món, particularment de la mediterrània, que presenten unes característiques molt peculiars pels factors fisico-químics que s'hi produeixen, factors que afecten a les plantes que hi viuen, s'estableixen i desenvolupen com a comunitats vegetals típiques d'aquest hàbitats. Les espècies de plantes psammòfiles (del grec psammos, ψάμμος = arena), estan dotades d’adaptacions morfològiques i fisiològiques especials que les permeten créixer al substrat d’arena dunar (movent) i sobreviure en un ambient tan limitant. Els forts gradients ambientals i condicions limitants que caracteritzen les platges, principalment la textura i la inestabilitat del sòl, salinitat, i condicions microclimàtiques, són obstacles importants, sovint aparentment insostenibles, per al desenvolupament de la vegetació. A les platges es pot reconèixer una zonació ben definida (seqüència catenal) de la vegetació, en la qual se succeeixen comunitats de plantes amb caràcters florístics, fisiognòmics, estructurals i ecològics ben definits. En el desenvolupament de les comunitats vegetals, no només intervenen factors fisico-químics, sinó que els processos derivats de la competència interespecífica influenciada per composts químics són un factor clau. Les plantes sintetitzen una sorprenent diversitat de composts orgànics volàtils (Biogenic Volatile Organic Compounds-BVOCs) que faciliten la interacció amb el seu entorn, des de l'atracció de pol·linitzadors i dispersors de llavors, per protegir-se de patògens, paràsits i herbívors, fins als processos al·lelopàtics de competència ecològica. Els composts volàtils d'origen biogènic (BVOCs), que es troben a diferents teixits de la planta (sobretot flors i fulles) tenen nombroses funcions, com comunicativa, defensa o al·lelopàtica, entre d'altres. Nombrosos són els composts químics derivats del metabolisme secundari de les plantes, i entre aquests, els composts volàtils que tenen una especial importància en la dinàmica i funcionalisme dels ecosistemes. A les zones dunars estabilitzades s'hi desenvolupen uns ambients on la competència interespecífica (espai, disponibilitat d'aigua i nutrients...) augmenta per la deposició de matèria orgànica de les plantes que s'hi estableixen. Les espècies que més matèria orgànica deixen al sòl són Teucrium dunense i Helichrysum stoechas, i s'han estudiat els processos al·lelopàtics juntament amb Crucianella maritima, que interfereixen en els processos de germinació entre aquestes tres espècies, mitjançant els seus extractes aquosos. Es mostra el paper clau de T. dunense, amb una fullaraca amb olis essencials amb alta capacitat d'inhibició a H. stoechas i C. maritima així com autoinhibitòria. A T. dunense s'ha estudiat la descomposició del seu oli essencial a diferents ambients, al camp i al laboratori, i s'han vist diferències als processos de descomposició, diferències relacionades amb la capacitat inhibitòria dels seus olis essencials sobre les plantes de la comunitat. S'han realitzat anàlisis d'altres espècies del litoral com Pancratium maritimum, Eryngium maritimum, Crithmum maritimum i Echinophora spinosa, mostrant una gran diversitat de composts volàtils als seus aromes florals, i existint diferències percentuals entre l'emissió de BVOCs segons la població, així com les variacions en la composició dels aromes florals entre el dia i la nit. Els composts terpènics han estat els majoritaris a cada una de les anàlisis realitzades, exceptuant P. maritimum, on hi ha un important percentatge de composts derivats dels benzoids (a banda del linalool). RESUMEN Los sistemas dunares constituyen modelos ambientales muy heterogéneos de transición y cambio que incluyen hábitats de interés comunitario en la directiva europea 92/43/CEE. Las dunas son formaciones geomorfológicas características de las zonas litorales en todo el mundo, particularmente del mediterráneo, que presentan unas características muy peculiares por los factores fisico-químicos que se producen, factores que afectan a las plantas que viven, se establecen y desarrollan como comunidades vegetales típicas de estos hábitats. Las especies de plantas psammófilas (del griego psammos, ψάμμος = arena), están dotadas de adaptaciones morfológicas y fisiológicas especiales que les permiten crecer en el sustrato de arena (sustrato móvil) y sobrevivir en un ambiente limitante. Los fuertes gradientes ambientales y condiciones que caracterizan las playas, principalmente la textura y la inestabilidad del suelo, salinidad, y condiciones microclimáticas, son obstáculos importantes, a menudo aparentemente insostenibles, para el desarrollo de la vegetación. En las playas se puede reconocer una zonación muy definida (secuencia catenal) de la vegetación, en la cual se suceden comunidades de plantas con caracteres florísticos, fisiognómicos, estructurales y ecológicos muy definidos. En el desarrollo de las comunidades vegetales, no sólo intervienen factores fisico-químicos, sinó que los procesos derivados de la competencia interespecífica influenciada por compuestos químicos son un factor clave. Las plantas sintetizan una gran diversidad de compuestos orgánicos volátiles (Biogenic Volatile Organic Compounds-BVOCs) que facilitan la interacción con su entorno, desde la atracción de polinizadores y dispersores, para protegerse de patógenos, parásitos y herbívoros, hasta los procesos alelopáticos de competencia. Los compuestos volátiles de origen biogénico (BVOCs), que se encuentran en diferentes tejidos de la planta (sobre todo flores y hojas) tienen numerosas funciones, como comunicativa, de defensa o alelopática, entre otros. Numerosos son los compuestos químicos derivados del metabolismo secundario de las plantas, y entre estos, los compuestos volátiles tienen una especial importancia en la dinámica y funcionalismo de los ecosistemas. En las zonas dunares estabilizadas se desarrollan unos ambientes donde la competencia interespecífica (espacio, disponibilidad de agua y nutrientes....) aumenta por la deposición de materia orgánica de las plantas que se establecen. Las especies que más materia orgánica dejan en suelo son Teucrium dunense y Helichrysum stoechas, y se han estudiado los procesos alelopáticos junto con Crucianella maritima, que interfieren en los procesos de germinación entre estas tres especies, mediante sus extractos acuosos. Se muestra el papel clave de T. dunense, con una hojarasca con aceites esenciales con alta capacidad de inhibición a H. stoechas y C. maritima así como autoinhibitòria. En T. dunense se ha estudiado la descomposición de su aceite esencial en diferentes ambientes, en el campo y en el laboratorio, y se han visto diferencias en los procesos de descomposición, diferencias relacionadas con la capacidad inhibitoria de sus aceites esenciales sobre las plantas de la comunidad. Se han realizado análisis de otras especies del litoral como Pancratium maritimum, Eryngium maritimum, Crithmum maritimum y Echinophora spinosa, mostrando una gran diversidad de compuestos volátiles en sus aromas florales, y existiendo diferencias porcentuales entre la emisión de BVOCs según la población, así como las variaciones en la composición de los aromas florales entre el día y la noche. Los compuestos terpénicos han sido los mayoritarios en cada uno de los análisis realizados, exceptuando P. maritimum, en el cual hay un importante porcentaje de compuestos benzoides (además del linalool). ABSTRACT The dunes are heterogeneous environmental models of transition and change included in the European directive 92/43/EEC. The dunes are geomorphological formation of the coastal areas around the world, particularly in the Mediterranean basin, which have very peculiar characteristics by physicochemical factors, affecting the plants that live there. Psammophilous plant species (Greek psammos, ψάμμος = sand) have special physiological and morphological adaptations that allow growth on the substrate of sand dunes (mobile) and survive in these environments. The environmental gradients and conditions that characterize the beaches, especially the texture, mobility of soil, salinity and micro-climatic conditions are the factor seemingly unsustainable for development of the vegetation communities. In the development of plant communities, not only physicochemical factors are involved, but the processes influenced by chemical compounds are a key factor. Plants synthesize a large variety of volatile organic compounds (Biogenic volatile organic compounds-BVOCs) to interact with their environment, for example, attracting pollinators and seed dispersers, to protect themselves from pathogens, parasites and herbivores, and allelopathic interactions. Many of these compounds are derived from secondary metabolism of plants, and particularly important in the dynamics of ecosystems and its functionalism. Semi-fixed dunes are environments with a large deposition of organic matter from plants to the soil. We have studied the allelopathic interaction by aquous extracts between Helichrysum stoechas, Teucrium dunense and Crucianella maritima. The results show that T. dunense is a key-role specie with a leaf litter with essential oils that inhbites the germination rate of the plants of the community. Furthermore have been analyzed floral scents of other species: Pancratium maritimum, Eryngium maritimum, Crithmum maritimum and Echinophora spinosa. These species have a variety of volatile compounds in their floral scents according to the population or between day and night (plants with nocturnal bloom). The most represented compounds were the terpenoids except P. maritimum, which has a significant percentage of compounds derived from benzoids. Índex de continguts 1.-Introducció i objectius de la tesi...... 1 1.1. Estructura bàsica dunar mediterrània-balear...... 3 1.1.1. Consideracions generals...... 3 1.1.2. Aspectes sobre la sedimentologia i la geomorfologia. 4 1.1.3. Característiques de les plantes dunars...... 6 1.1.4. Característiques florístiques i vegetació...... 8 1.2. Els composts volàtils d’origen biològic (BVOCs)...... 12 1.2.1. Biosíntesi (origen) dels BVOCs...... 12 1.2.2. Localització i regulació de l’emissió de BVOCs...... 14 1.2.3. Funcions dels composts volàtils orgànics...... 16 2.-Material i mètodes...... 23 2.1. Origen del material vegetal...... 25 2.2. Estudi dels aromes florals...... 30 2.2.1. Recol·lecció d’aromes florals...... 31 2.2.2. Anàlisi dels composts dels aromes florals ...... 31 2.3. Estudi dels olis essencials ...... 32 2.3.1. Origen i conservació del material...... 33 2.3.2. Quantificació dels olis essencials...... 33 2.3.3. Extracció dels olis essencials...... 34 2.3.4. Anàlisi dels olis essencials...... 34 2.4. Aspectes al·lelopàtics...... 35 2.4.1. Procedència del material vegetal...... 35 2.4.2. Avaluació de la fitotoxicitat...... 36 2.4.2.1. Assajos amb extractes aquosos...... 36 2.4.2.2. Assajos amb BVOCs...... 37 2.5. Tractament estadístic de les dades...... 38 3.-Resultats...... 41 3.1. Resultats: Volatiloma floral...... 43 3.1.1. Volatiloma floral de C. maritima...... 45 3.1.1.1. Anàlisi química de C. maritima...... 47 3.1.1.2. Discussió...... 48 3.1.2. Volatiloma floral de H. stoechas...... 51 3.1.2.1. Anàlisi química de H. stoechas...... 53 3.1.2.2. Discussió...... 55 3.1.3. Volatiloma floral de T. dunense...... 57 3.1.3.1. Anàlisi química de T. dunense...... 59 3.1.3.1.1. Anàlisi química de la corol·la...... 59 3.1.3.1.2. Anàlisi química del calze...... 60 3.1.3.2. Discussió...... 68 3.1.4. Volatiloma floral de P. maritimum...... 73 3.1.4.1. Anàlisi química de P. maritimum...... 75 3.1.4.2. Discussió...... 77 3.1.5. Volatiloma floral de C. maritimum...... 81 3.1.5.1. Anàlisi química de C. maritimum...... 83 3.1.5.2. Discussió...... 84 3.1.6. Volatiloma floral de E. maritimum...... 87 3.1.6.1. Anàlisi química de E. maritimum...... 89 3.1.6.2. Discussió...... 89 3.1.7. Volatiloma floral de E. spinosa...... 93 3.1.7.1. Anàlisi química de E. spinosa...... 95 3.1.7.2. Discussió...... 95 3.2. Resultats: Processos d'al·lelopatia a la rereduna...... 99 3.2.1. Proves de germinació...... 101 3.2.1.1. Determinació quantitativa dels extractes aquosos...... 101 3.2.1.2. Determinació qualitativa i quantitativa dels olis essencials de T. dunense...... 102 3.2.1.3. Determinació qualitativa i quantitativa dels olis essencials de H. stoechas...... 108 3.2.1.4. Proves de capacitat germinativa (control)...... 110 3.2.1.4.1. Efecte de l'extracte aquós de C. maritima....112 3.2.1.4.2. Efectes de l'extracte aquós de H. stoechas....115 3.2.1.4.3. Efecte de l'extracte aquós de T. dunense...... 118 3.2.1.5. Efectes de l'extracte aquós de T. dunense. Proves amb extractes aquosos: 300 dies...... 121 3.2.1.6. Proves de reversibilitat...... 125 3.2.1.7. Fitotoxicitat dels BVOCs de T. dunense...... 126 3.2.2. Discussió...... 127 4.-Discussió general...... 135 4.1. Volatiloma...... 137 4.2. Proves de germinació...... 140 5.-Conclusions...... 145 6. -Bibliografia...... 149 ANNEXOS...... 177 1)Relació d'espècies de plantes citades...... 179 2)Esquema sintaxonòmic...... 183 3)Índex de composts químics citats...... 185
Índex d'il·lustracions Figura 1. Representació esquemàtica de la morfologia dunar...... 4 Figura 2. Seqüència catenal de vegetació dunar ...... 8 Figura 3. Principals rutes biosintètiques del metabolisme secundari implicades en la síntesis de BVOCs...... 14 Figura 4. Localització de les poblacions ...... 25 Figura 5. Esquema de la tècnica estàtica SPME per a la recollida de BVOCs...... 31 Figura 6. Sistema de destil·lació-extracció Likens-Nikerson...... 34 Figura 7. Percentatges dels composts majoritaris dels aromes florals de C. maritima a les localitats d'Alcúdia i Sa Ràpita ...... 48 Figura 8. Principals composts volàtils de les inflorescències i fulles de H. stoechas...... 53 Figura 9. Composts majoritaris dels aromes florals de la corol·la de T. dunense...... 59 Figura 10. Composts majoritaris de l'aroma floral del calze de T. dunense ...... 60 Figura 11. Composts majoritaris als aromes florals de P. maritimum a diferents poblacions...... 75 Figura 12. Composts majoritaris dels aromes florals de P. maritimum ...... 76 Figura 13. Composts majoritaris dels aromes florals de C. maritimum ...... 83 Figura 14. Contingut (en percentatge d'oli per grams de matèria seca) d’olis essencials de T. dunense...... 102 Figura 15. Procediment d'extracció dels olis essencials per a la seva quantificació...... 103 Figura 16. Plaques usades per a la quantificació dels olis essencials ...... 103 Figura 17. Evolució en el contingut de monoterpens hidrogenats i composts majoritaris de T. dunense...... 106 Figura 18. Evolució en el contingut de monoterpens oxigenats i composts majoritaris de T. dunense...... 107 Figura 19. Evolució en el contingut de sesquiterpens hidrogenats i composts majoritaris de T. dunense...... 107 Figura 20. Evolució en el contingut de sesquiterpens oxigenats i composts majoritaris de T. dunense...... 107 Figura 21. Evolució temporal de la capacitat de germinació de T. dunense. T0 = moment de la recolecció; T1= als 300 díes, T2=als 450 díes...... 110 Figura 22. Evolució temporal de la capacitat de germinació de C. maritima. T0= moment de la recolecció; T1= als 300 díes, T2=als 450 díes...... 111 Figura 23. Evolució temporal de la capacitat de germinació de H. stoechas. T0= moment de la recolecció; T1= als 300 díes, T2=als 450 díes...... 111 Figura 24. Efecte de la concentració de l’extracte aquós de C. maritima sobre la germinació de C. maritima...... 112 Figura 25. Efectes de la concentració de l’extracte aquós de C. maritima sobre la germinació de H. stoechas...... 113 Figura 26. Efectes de la concentració de l’extracte aquós de C. maritima sobre la germinació de T. dunense...... 113 Figura 27. Figura: Efectes de l’extracte aquós de H. stoechas en diferents concentracions sobre la germinació de H. stoechas...... 115 Figura 28. Efectes de l’extracte aquós de H. stoechas en diferents concentracions sobre la germinació de C. maritima...... 116 Figura 29. Efectes de l’extracte aquós de H. stoechas en diferents concentracions sobre la germinació de T. dunense...... 116 Figura 30. Efectes de l’extracte aquós de T. dunense en diferents concentracions sobre la germinació de T. dunense...... 118 Figura 31. Efectes de l’extracte aquós de T. dunense en diferents concentracions sobre la germinació de C. maritima...... 119 Figura 32. Efectes de l’extracte aquós de T. dunense en diferents concentracions sobre la germinació de H. stoechas...... 119 Figura 33. Efectes de l’extracte aquós de T. dunense en diferents concentracions sobre la germinació de T. dunense als 300 dies...... 122 Figura 34. Efectes de l’extracte aquós de T. dunense en diferents concentracions sobre la germinació de H. stoechas als 300 dies....122 Figura 35. Efectes de l’extracte aquós de T. dunense en diferents concentracions sobre la germinació de C. maritima als 300 dies....123 Figura 36. Taxa de germinació de H. stoechas, T. dunense i C. maritima en contacte amb BVOCs de T. dunense. En gris les proves control, i ombrejat les proves amb BVOCs...... 126 Figura 37. Correlació entre inhibició i concentració de l'extracte de C. maritima sobre C. maritima...... 130 Figura 38. Correlació entre inhibició i concentració de l'extracte de C. maritima sobre H. stoechas...... 130 Figura 39. Correlació entre inhibició i concentració de l'extracte de C. maritima sobre T. dunense...... 130 Figura 40.Correlació entre inhibició i concentració de l'extracte de T. dunense sobre C. maritima...... 131 Figura 41. Correlació entre inhibició i concentració de l'extracte de T. dunense sobre H. stoechas...... 131 Figura 42. Correlació entre inhibició i concentració de l'extracte de T. dunense sobre T. dunense...... 131 Figura 43. Correlació entre inhibició i concentració de l'extracte de H. stoechas sobre C. maritima...... 132 Figura 44. Correlació entre inhibició i concentració de l'extracte de H. stoechas sobre T. dunense...... 132 Figura 45.Correlació entre inhibició i concentració de l'extracte de H. stoechas sobre H. stoechas...... 132 Figura 46: Similaritat de les anàlisis segons els composts majoritaris i comparades amb els pol·linitzadors determinats per Gil (1994) i la situació a la duna...... 140 Índex de taules Taula 1: Origen del material estudiat...... 25 Taula 2: Anàlisi química de la composició dels BVOCs de C. maritima ...... 47 Taula 3:Anàlisi química dels BVOCs de H. stoechas (Planta verda)54 Taula 4: Principals pol·linitzadors de H. stoechas...... 56 Taula 5: Anàlisi química dels BVOCs de la corol·la de T. dunense..62 Taula 6: Anàlisi química dels BVOCs del calze de T. dunense...... 64 Taula 7: Anàlisi química comparativa entre calze (K) i corol·la (C) de T. dunense...... 66 Taula 8: Comparació dels composts majoritaris de T. dunense amb altres autors a Teucrium polium...... 70 Taula 9:Comparació dels composts majoritaris de T. dunense amb altres autors a altres espècies del gènere Teucrium...... 70 Taula 10: Principals pol·linitzadors de T. dunense...... 72 Taula 11: Anàlisi química dels BVOCs florals de P. maritimum (Alcúdia)...... 76 Taula 12: Anàlisi química dels BVOCs de P. maritimum (Sa Ràpita i Es Carnatge)...... 77 Taula 13: Anàlisi química dels BVOCs de C. maritimum...... 84 Taula 14: Estudis realitzats a C. maritimum (olis essencials) per altres autors...... 86 Taula 15: Principals pol·linitzadors de C. maritimum ...... 86 Taula 16: Anàlisi química dels BVOCs de E. maritimum...... 89 Taula 17: Principals pol·linitzadors de E. maritimum ...... 91 Taula 18: Anàlisi química dels aromes florals de E. spinosa...... 95 Taula 19: Comparació d'anàlisis de E. spinosa amb altres estudis....97 Taula 20: Percentatge del residu sec dels extractes aquosos obtinguts...... 101 Taula 21: Ànàlisi dels olis essencials de T. dunense (grau de descomposició durant 7 mesos)...... 104 Taula 22:Anàlisi química dels BVOCs de H. stoechas (Planta verda) ...... 108 Taula 23: Anàlisi química dels BVOCs de H. stoechas (Planta seca) ...... 109 Taula 24: Percentatge de germinació depenent de la concentració d'extracte aquós de C. maritima sobre les llavors de C. maritima, H. stoechas i T. dunense...... 112 Taula 25: Anàlisi ANOVA de l'efecte de la concentració dels extractes de C. maritima sobre la germinació de C. maritima, H. stoechas i T. dunense als experiments inicials...... 114 Taula 26. Anàlisi ANOVA del T50 sobre la germinació de C. maritima, H. stoechas i T. dunense amb extractes de C. maritima .114 Taula 27: Percentatge de germinació depenent de la concentració d'extracte aquós de H. stoechas sobre les llavors de C. maritima, H. stoechas i T. dunense...... 115 Taula 28: Anàlisi ANOVA de l'efecte de la concentració dels extactes de H. stoechas a T=0 sobre la germinació de C. maritima, H. stoechas i T. dunense ...... 117 Taula 29: Anàlisi ANOVA del T50 sobre la germinació de C. maritima, H. stoechas i T. dunense amb extractes de H. stoechas . 118 Taula 30: Percentatge de germinació depenent de la concentració d'extracte aquós de T. dunense sobre les llavors de C. maritima, H. stoechas i T. dunense...... 118 Taula 31: Anàlisi ANOVA de l'efecte de la concentració dels extractes de T. dunense a T=0 sobre la germinació de C. maritima, H. stoechas i T. dunense ...... 120 Taula 32: Anàlisi ANOVA del T50 sobre la germinació de C. maritima, H. stoechas i T. dunense amb extractes de T. dunense ...121 Taula 33: Anàlisi ANOVA de l'efecte de la concentració dels extractes aquosos de T. dunense als 300 dies sobre la germinació de T. dunense, H. stoechas i C. maritima ...... 124 Taula 34: Anàlisi ANOVA del T50 sobre la germinació de C. maritima, H. stoechas i T. dunense amb extractes de T. dunense als 300 dies...... 124 Taula 35: Percentatge de reversibilitat de les llavors tractades amb extractes aquosos...... 125 Taula 36: Percentatge de reversibilitat de les llavors tractades amb extractes aquosos de T. dunense als 300 dies a C. maritima, H. stoechas i T. dunense...... 126 Taula 37: Anàlisi ANOVA dels efectes dels BVOCs de T. dunense sobre la germinació de C. maritima, H. stoechas i T. dunense ...... 127 Taula 38: Anàlisi ANOVA dels efectes dels BVOCs de T. dunense al T50 sobre la germinació de C. maritima, H. stoechas i T. dunense ...... 127 Taula 39: Principals composts a H. stoechas...... 129 Taula 40: Principals composts florals de les anàlisis realitzades....137 Taula 41: Principals composts dels olis essencials de les anàlisis realitzades...... 138
1.-Introducció i objectius de la tesi
1.-Introducció i objectius de la tesi
1.1. Estructura bàsica dunar mediterrània-balear. Els sistemes dunars constitueixen models ambientals molt heterogenis en quant als factor físico-químics dels hàbitats que els composen. Són zones de transició i canvi que inclouen hàbitats d'interès comunitari a la directiva 92/43/CEE (directiva hàbitats), on el coneixement de la seva estructura, vegetació i ecologia (corologia, fenologia, relacions amb altres organismes) són factors determinants per a la seva gestió i conservació en estar en risc d'alteració per causes antròpiques.
1.1.1. Consideracions generals Les platges i dunes estan formades per acumulació de material arenós dipositat principalment per l’acció eòlica. Els sistemes platja-duna més ben desenvolupats es formen a llocs on coincideixen segments de costa baixa, en contacte cap a l’interior amb zones planes, coincidint del costat marí amb fons poc profunds (García Prieto et al., 2009). En aquests indrets els sediments al·luvials marins són dipositats i incorporats a terra mitjançant l’acció combinada de múltiples agents físics, químics i biològics, que són fonamentals en la gènesi i estructuració de les dunes (VV.AA., 2009). Una altra de les característiques més importants d’aquests ambients són els forts gradients ambientals que s’observen de mar cap a terra, amb notables i ràpids canvis dels factors abiòtics. Així, l’aerosol marí i l'efecte del vent, que es manifesta fonamentalment en el moviment de l’arena, i la saladina, disminueixen progressivament d’intensitat, mentre que la quantitat de matèria orgànica dipositada, la humitat i els nutrients del sòl presenten un augment (VV.AA., 2009). Així doncs les dunes constitueixen un model d’excel·lència d’ambient de transició i canvi, altament dinàmic, morfològicament determinat per nombrosos factors. Els agents que determinen la transició són de naturalesa geològica i geomorfològica (tipus d'origen dels sediments, règim de corrents i onatge, etc.), climàtica (vent) i biològica (activitat dels
3 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia) organismes que viuen en aquest ambient) (Costa, 1987).
1.1.2. Aspectes sobre la sedimentologia i la geomorfologia La sedimentologia de les platges arenoses s’ha definit com a un sistema geomorfològic en que l’acumulació d’arena i altres sediments (restes orgàniques, petxines, etc.) es produeixen per les ones i els corrents en combinació amb l’acció del vent (Alturo & Monné, 1999). Les dunes poden definir-se com formacions geomorfològiques de substrat arenós que es formen per les deposicions eòliques provinents dels materials d'origen marí on el coneixement de la distribució i composició de la biocenosi necessita d'un coneixement sobre la gènesi dunar. Aquests sistemes geomorfològics i dinàmics es poden classificar segons criteris de tipus descriptiu (Nordstrom et al., 1990) o evolutiu per la interrelació de factors climàtics i microclimàtics, geològics, hídrics i d'acció antròpica (Short & Hesp, 1982; Hesp, 2002). Depenent de la granulometria i la fixació del substrat les formacions dunars es poden classificar com embrionàries, mòbils o secundàries, semi-fixes i estabilitzades, on l'esprai salí és un dels principals factors limitants del creixement i desenvolupament de la vegetació (Goldstein et al., 1996).
Figura 1. Representació esquemàtica de la morfologia dunar.
4 1.-Introducció i objectius de la tesi
La morfologia de les costes baixes i arenoses depèn de les condicions geològiques, geomorfològiques i del clima local. En general presenta un perfil típic (teòric) que es reprodueix a la figura 1 (en secció transversal, el perfil d’una platja i els ambients humits que sovint es troben lligats). Al sistema platja-duna de la figura 1 es destaquen les morfologies següents: berma, dunes embrionàries, dunes semi-consolidades (rereduna), dunes estabilitzades i retrodunes, i dunes consolidades boscoses interiors. A partir de la línia de costa, el primer ambient de dipòsit és la platja intermareal o litoral on trenquen les onades. Està subjecta a inundacions provocades per l'acció de l'onatge i el vent. Seguidament trobem la platja emergida, que té el seu límit interior a la base de la duna costanera estabilitzada. En aquesta àrea es localitza un ecotò (zona de canvi ecològic) en el que interaccionen organismes propis de les dunes movents amb alguns de les estabilitzades. El primer mecanisme de deposició que desencadena la formació de dunes costaneres és l'acumulació de partícules d'arena pel vent i altres materials atrapats a les primeres formacions vegetals psammòfiles. En particular, l'acció de barrera natural contra el vent exercida per gramínies com ara Elymus farctus (dunes embrionàries) i Ammophila arenaria subsp. australis (duna movent o no consolidada) permet la deposició de grans d’arena a la part basal de la planta (fase 1 de la Figura 1). Així es permet la formació de les primeres dunes embrionàries (fase 2 de la Figura 1), permetent el desenvolupament posterior de les crestes dunars, que s'estabilitzen pel sistema radicular de la vegetació (fase 3 de la Figura 1). El sistema duna-vegetació es desenvolupa de forma que, a mesura que avança terra endins, constitueix una barrera pròpia contra el vent i la saladina, afavorint certes condicions ambientals i edàfiques, com un menor moviment del substrat que permet el desenvolupament d’hàbitats més complexos a la rere-duna, manifestant-se amb un increment progressiu de formes vitals més llenyoses (camefítiques) o de combinacions de vegetació més heterogènia (formacions de
5 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia) timonedes-pastures). A mesura que aquesta estabilitat augmenta (en general es produeix a les zones més allunyades de la costa) el sistema esdevé més complex i alhora s’incrementen les relacions entre els elements que l'integren. En aquestes àrees destaca que a la vegada que s’observa un menor moviment de l’arena es produeix un increment en las relacions de competència interespecífica que provoquen canvis en la presència de determinades espècies i en la conseqüent definició de les catenes de vegetació (Llorens et al., 2007).
1.1.3. Característiques de les plantes dunars Les espècies de plantes de les dunes, conegudes com a psammòfiles (del grec psammos, ψάμμος = arena), estan dotades d’adaptacions morfològiques i fisiològiques especials que les permeten créixer al substrat d’arena dunar (movent) i sobreviure en un ambient tan limitant. Els psammòfits posseeixen un sistema radicular extens que ajuda a consolidar el substrat. Les seves parts aèries exerceixen de barrera al transport eòlic, que afavoreix l'acumulació de sediments arenosos (ensorrament) i prevenen el seu progrés continu cap a l'interior de la duna. Tot i això, els forts gradients ambientals i condicions limitants que caracteritzen les platges, principalment la textura i la inestabilitat del sòl, salinitat i condicions microclimàtiques, són obstacles importants, sovint aparentment insostenibles, per al desenvolupament de la vegetació. Per aquestes raons, les espècies psammòfiles tenen adaptacions morfològiques i fisiològiques especials que augmenten la tolerància de les cèl·lules a altes concentracions de sal (des d'halòfites a tolerants) o que permeten a les plantes compensar la menor disponibilitat d'aigua i nutrients (Alturo i Monné, 1999). Altres adaptacions són: la capacitat per superar l’ensorrament i la reducció del període vegetatiu, que es concentra entre la primavera
6 1.-Introducció i objectius de la tesi d’hivern (germinació i creixement), hivern (creixement) i la primavera d’estiu (floració), quan les pluges són més freqüents, l'evapotranspiració és menor i la calor no arriba als màxims estivals. Entre les principals adaptacions morfològiques trobem: la suculència (que conserva una certa reserva d'aigua); la pilositat, (redueix el moviment de l'aire a l'entorn dels estomes, limita la pèrdua d'aigua per transpiració i filtra la radiació solar); l'esclerofíl·lia; la microfíl·lia; l'espinescència (xeròfits, l’engrossiment de les cutícules per resistir l'abrasió; i el color glauc (que redueix el sobreescalfament causa de la forta exposició a la radiació solar). Per solucionar la naturalesa inconsistent del substrat que fa difícil ancorar-se al terreny, moltes espècies tenen extensos i altament ramificats sistemes radiculars o arrels elàstiques i resistents a la tracció mecànica. Al medi costaner els vents de la mar tenen una considerable força i intensitat, fet que influeix en el creixement i desenvolupament de les plantes. És per això que moltes plantes que viuen en aquests entorns tenen adaptacions específiques, com a formes postrades o arrodonides, aptes per a oferir la mínima resistència als moviments d’aire i fins i tot aprofitar-lo per a la dispersió (plantes estepicursores, com Salsola kali o Eryngium maritimum). També, aquestes arquitectures afavoreixen l'activitat dels pol·linitzadors, de manera que creen escuts de protecció, que permeten als insectes realitzar de manera més eficient la pol·linització. La presència de conjunts d'adaptacions morfològiques i fisiològiques tan complexes, i per tant, d'una especialització tan marcada, fan que les espècies que viuen en aquests entorns sovint no tenguin capacitat de sobreviure competitivament en diferents condicions ambientals, tractant-se així d’espècies amb una alta especificitat ecològica (estenoïcitat).
7 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
1.1.4. Característiques florístiques i vegetació A les platges es pot reconèixer una zonació ben definida (seqüència catenal) de la vegetació, en la qual es succeeixen comunitats de plantes amb caràcters florístics, fisiognòmics, estructurals i ecològics ben definits. La descripció de la vegetació i funcionalisme és en base als treballs de Rivas-Martinez (1987) i Llorens et al. (2007). A la figura anterior (Figura 1) i a la figura 2 es mostren dues formes de zonació de la vegetació, en el sentit del mar cap a l’interior, amb la fitocenosi característica de cada unitat catenal. Es tracta de representacions ideals, difícils de trobar de forma completa, pròpies només de territoris ben conservats. Les diferents comunitats de plantes que formen cada anell de la catena no estan connectats en termes de dinàmica (successió). A la duna emergida, l’ambient físic és dinàmic i inestable on l’hàbitat sol ser arenós, sovint amb còdols, on s’hi acumula material orgànic (principalment restes orgàniques seques de Posidonia oceanica), trobant una vegetació escassa (aprox. 5% de cobertura) que està constituïda per comunitats de caràcter terofític-halonitròfil (de cicle curt i tolerant a la salinitat).
Figura 2. Seqüència catenal de vegetació dunar. Modificat de Peinado et al.,1992. 1)Teròfits primocolonitzadors; 2)Gramínies primocolonitzadores;3)Vegetació fixadora de crestes dunars; 4)Timonedes de dunes semifixes; 5)Pastures efímeres psammòfiles; 6)Savinars psammòfils; 7)Timonedes i brolles de dunes consolidades; 8)Depressió salobre, geosèrie halòfila; 9)Savinars; 10)Pinar amb savines i màquia escleròfila
8 1.-Introducció i objectius de la tesi
Aquesta vegetació anual primocolonitzadora i amb una tendència sub- halonitròfila, que ocasionalment també és present a la duna embrionària, s’inclou dins de l’associació fitosociològica del Salsolo kali- Cakiletum maritimae que conta entre les espècies típiques a Cakile maritima (ruca de mar), Chamaesyce peplis (lletrera de platja), Glaucium flavum (cascall marí), Matthiola sinuata (violer de mar), Polygonum maritimum (passacamins marí) i Salsola kali (barrella espinosa). A la figura 2 els nombres 1-5 corresponen a la vegetació dels sistemes movents, on la supervivència està determinada de forma prioritària per les condicions físico-químiques ambientals; els nombres 6-10 corresponen a la vegetació de les dunes estabilitzades, on hi ha clares relacions interespecífiques de competència entre diferents espècies. A l’ecotò entre les dues zones, numeració 4-7, es manifesten interaccions entre espècies psammòfites i xeròfites de dunes estabilitzades. L’hàbitat de les dunes embrionàries (o primàries) es composa de substrats arenosos de granulometria fina o grossa sovint mesclats amb restes orgàniques o bocins de copinyes ja que ocasionalment es troba banyada per les ones. Està directament influenciat per l'erosió i les deposicions eòliques marines. La vegetació està dominada per psammòfites perennes exclusives d'aquest entorn (principalment geòfits i hemicriptòfits) que amb els seus sistemes d'arrels ben desenvolupades tenen un paper clau en els processos d'estabilització de l’arena i en la construcció de les primeres dunes. L’espècie amb major poder edificador és Elymus farctus, planta rizomatosa, amb un rizoma que pot créixer horitzontalment i vertical (pot superar importants ensorraments), amb un dens sistema radicular. A zones amb un aport d’arena i matèria orgànica limitat és comú la presència, i fins i tot dominància de Sporobolus pungens. Les dues comunitats principals presents a les Balears s’inclouen dins l’aliança Elymion farcti, aquestes són: Cypero mucronati-Agropyretum juncei (= Echinophoro spinosae- Elymetum farcti) i Sporoboletum arenarii. A més de les dues poàcies citades, són espècies diagnòstiques d’aquestes associacions: Cyperus
9 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia) capitatus (mansega marina), E. maritimum (card marí) i Otanthus maritimus (herba de Bona o de Trocadors). Totes, a excepció d’E. maritimum, molt rares o desaparegudes de las Balears. El substrat de les dunes mòbils (secundàries o blanques) és d’arena de granulometria fina a grossa, que pot estar mesclada amb restes orgàniques seques (posidònia). En aquesta banda s'hi desenvolupa una vegetació herbàcia generalment dominada per espècies vivaces, amb recobriments variables, encara que majors que a la duna embrionària. Les dues comunitats principals presents a les Balears, que s’inclouen dins l’aliança Ammophilion australis són: Medicagini marinae- Ammophiletum australis i Eryngio maritimi-Pancratietum maritimi. A més de Ammophila arenaria subsp. australis (borró) es consideren espècies típiques: Calystegia soldanella, (corretjola de platja), Echinophora spinosa (pastanaga marina), E. maritimum (card marí), Euphorbia paralias (lletrera d’arenal), Medicago marina (alfals marí), Pancratium maritimum (lliri de mar) i Sonchus bulbosus (calabruix). Més lluny de la costa, generalment al vessant intern de la duna no consolidada, s’hi troben les dunes semi-fixes. En aquest hàbitat l'acció del vent és menor i per tant la mobilitat del substrat i l’erosió són menys intensos. Així, el substrat és més estable i compacte, amb una major presència de components fins, i un perfil dunar menys salat. Aquests condicionaments permeten el desenvolupament d’una vegetació camefítica i sufruticosa (lignificada a la base), i fins i tot pastures efímeres lligades a aquests ambients, que en conjunt proporcionen una cobertura major, mai total, del sòl. Es tendeix a identificar aquests hàbitats amb la presència de l'espècie principal, C. maritima, però, l'absència d'aquesta espècie en si mateix no exclou la presència de l'hàbitat. A les Balears, l'hàbitat té una notable variabilitat geogràfica, que es posa especialment de manifest en la composició florística de les pastures terofítiques (Malcolmietalia) que acompanyen a la vegetació llenyosa (Crucianelletalia maritimae). Les associacions reconegudes són: Chaenorhino formenterae-Silenetum cambessedesii (Pitiüses), Laguro ovati-Silenetum balearicae (Mallorca) i Malcolmio
10 1.-Introducció i objectius de la tesi ramosissimae-Vulpietum membranaceae (Menorca). El component florístic de les pastures és divers i heterogeni, destaquen: Chaenorhinum formenterae, Chaenorhium rubrifolium, Cutandia maritima, Echium sabulicola, Lagurus ovatus, Linaria pedunculata, Lotus halophilus, Malcolmia ramosissima, Maresia nana, Medicago littoralis, Polycarpon tetraphyllum, Senecio gallicus, Silene cambessedesii, Silene sericea var. balearica, Vulpia fasciculata. Per contra, les timonedes són menys diverses, la majoria pertanyen al Loto cytisoidis-Crucianelletum maritimae, malgrat que de forma més local i amb menor cobertura també hi són presents Ononido crispae- Scrophularietum minoricensis, comunitat de Ononis ramossima i Scrophularia ramossisima, o poblaments de Ononis ramossisima. A la primera comunitat, tres espècies són especialment típiques: Crucianella maritima (creuadeta), Lotus cytisoides (trèvol femella) i Helichrysum stoechas. Altres espècies de l’hàbitat són: Euphorbia terracina (lletrera), Ononis crispa (motxa), Ononis natrix subsp. ramossisima (botxa), Schrophularia ramosissima (ruda de ca). Aquesta banda de vegetació contacta a l’interior amb les timonedes-brolles de les dunes estabilitzades (Helianthemo serrae-Micromerietum microphyllae, Teucrio dunensis-Helianthemetum capitis-felicis, Teucrio dunensis-Thymelaeetum velutinae). Més a l’interior, la influència del vent (transport d’arena i erosió) i la saladina minven. Llavors, les dunes s’estabilitzen i el substrat es troba pràcticament fixat i la vegetació pot desenvolupar-se amb menys limitacions. En aquestes condicions la competència inter i intraespecífica augmenta progressivament i, paral·lelament, també els processos de successió de la vegetació. Així hi podem trobar pastures (Malcolmietalia, Trachynetalia distachyae, Helianthemalia guttati), timonedes, estepars i brolles (Rosmarinion officinalis), savinars (Juniperion turbinatae), màquies escleròfiles (Oleo-Ceratonion), pinars (Junipero turbinatae-Pinetum halepensis) i, molt rarament, boscos amb Quercus ilex (alzina). En aquestes comunitats, especialment a les més desenvolupades, la fixació del substrat afavoreix l'estabilitat del sistema
11 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia) enriquint els sòls amb matèria orgànica provinent de les restes dels teixits senescents (Rivas-Martínez et al., 1990; Llorens et al., 2007). Als sistemes movents les relacions biològiques entre plantes són escasses ja que de forma prioritària han de tenir característiques que els hi permetin fer front a condicions d’estrès de l’ambient. Per altra banda, als sistemes estables, les relacions interespecífiques són un fet generalitzat. A l’ecotò entre els dos ecosistemes (movent i consolidat) es produeixen els primers i importants processos de competència interespecífica, per la matèria orgànica depositada al sòl de l'hàbitat (sobretot per Teucrium dunense i H. stoechas).
1.2. Els composts volàtils d’origen biològic (BVOCs)
1.2.1. Biosíntesi (origen) dels BVOCs Les plantes sintetitzen una sorprenent diversitat de composts orgànics volàtils (Biogenic Volatile Organic Compounds-BVOCs) que faciliten la interacció amb el seu entorn, des de l'atracció de pol·linitzadors (Katerinopoulos et al, 2005) i dispersors de llavors per protegir-se de patògens, paràsits i herbívors, com processos al·lelopàtics de competència ecològica (Pichersky et al., 2006). Els composts orgànics volàtils constitueixen un grup de productes naturals de plantes, essent líquids lipòfils amb baix pes molecular i alta pressió de vapor a temperatura ambient. Al llarg dels anys a més de 90 famílies de plantes (angiospermes i gimnospermes) s’han identificat més de 1.700 composts (Knudsen et al., 2006). Els terpens són hidrocarburs que pertanyen a les famílies dels alquens, alcohols, èsters, èters, aldehids i cetones. Quan les molècules contenen àtoms d'oxigen es dóna preferència al terme terpenoide, encara que ambdues denominacions, terpè i terpenoide, solen utilitzar-se indistintament. Estan constituïts per unitats bàsiques de cinc àtoms de carboni (isoprè). Els hemiterpens, monoterpens i sesquiterpens estan
12 1.-Introducció i objectius de la tesi formats per una, dues o tres d'aquestes unitats bàsiques, respectivament. Les espècies vegetals es caracteritzen per l'emissió d'isoprè o monoterpens i, en menor grau, de sesquiterpens, els composts menys volàtils (Ormeño et al., 2012). D'entre els composts sintetitzats, els terpens, alcaloides, i fenilpropanoides són els més comuns (Baldwin et al., 2001; Sánchez-Serrano et al., 2001; Kessler & Baldwin, 2002; Schardl et al, 2002). La biosíntesi dels BVOCs depèn de la disponibilitat de carboni, nitrogen i sofre així com de l'energia proporcionada pel metabolisme primari. Per tant, la disponibilitat d'aquests condicionants té un impacte important en la concentració de qualsevol metabòlit secundari, incloent composts orgànics volàtils, que demostra que hi ha un grau alt de connectivitat entre el metabolisme primari i secundari. Tot i que en la generació dels BVOCs existeix una àmplia ramificació de vies, només existeixen unes poques rutes metabòliques principals (Figura 3). Així, sobre la base del seu origen biosintètic, els composts orgànics volàtils es divideixen en diverses classes: terpenoides (rutes de mevalonat-MVA i metil-eritrol fosfat-MEP), fenilpropanoids i benzoids (ruta del shiquimat), derivats d'àcids grassos (rutes LOX) i derivats d’aminoàcids (Dudareva et al., 2013). Els terpenoides derivats de l’isoprè constitueixen la classe més gran i diversa de metabòlits secundaris amb molts components volàtils. Deriven de dos precursors de cinc carbonis comuns, isopentenil difosfat (IPP) i el seu isòmer alílic, difosfat dimetilalil (DMAPP) (McGarvey & Croteau, 1995). Es produeixen per dues vies independents (MVA i MEP) i són responsables de la formació de les unitats d’isoprè-C5 (Figura 3).
13 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
Figura 3. Principals rutes biosintètiques del metabolisme secundari implicades en la síntesis de BVOCs. Adaptat de Dudareva et al., 2013.
1.2.2. Localització i regulació de l’emissió de BVOCs Els composts volàtils formen part de les emissions de la planta, però també poden acumular-se en el seu interior. En aquest cas, el més comú és que les plantes tinguin estructures d'emmagatzematge, com els tricomes glandulars, canals resinífers o les cavitats secretores. Aquestes es poden trobar a qualsevol part de la planta malgrat que són més comuns o abundants a flors, fulles i fruits, i, en menor mesura, a tiges i arrels (Chen et al., 2003; Steeghs et al., 2004; Dudareva & Pichersky, 2010; Ormeño & Fernandez, 2012). Tot i això els continguts quantitatius i qualitatius solen diferir als diferents òrgans, fet que està relacionat amb la seva funcionalitat. A més també poden diferir a les diferents parts de cada òrgan. Això sovint és un fenomen repetitiu a les flors, on l’aroma del calze pot ser diferent de la resta de la flor, o inclús diferir entre les seves parts, de manera que el nèctar, el pol·len o els pètals poden presentar mescles heterogènies, que solen estar en relació amb el tipus de pol·linitzador (Wright & Schiestl, 2009).
14 1.-Introducció i objectius de la tesi
Els BVOCs emesos per les plantes són una mescla de composts orgànics, que representen una petita fracció del pes total de la planta (fins a un 3%) (Hassiotis, 2010) formant el que s’anomenen olis essencials. Aquest conjunt de composts (volatiloma) presenta una alta volatilitat, baix pes molecular i lipofília, amb altes pressions de vapor que provoquen la seva evaporació en contacte amb l’aire a temperatura ambient (Vaughn et al., 1993; Pichersky et al., 2000; Dudareva & Negre, 2005). Així mentre que la major abundància i diversitat de composts orgànics volàtils s’allibera predominantment a les flors (Knudsen et al., 2006), els teixits vegetatius, com les fulles, les tiges i, fins i tot, les arrels, representen la principal font d'emissions de BVOCs a diverses espècies (Vassao et al., 2006). En general, els teixits vegetatius alliberen petites quantitats de composts orgànics volàtils, que sovint són induïdes per danys mecànics, infecció per patògens o, principalment, per l’acció de depredadors (Arimura et al., 2009). En tots els òrgans de la planta la producció de BVOCs i la seva emissió presenten perfils similars. Durant les primeres etapes de desenvolupament (fulles joves o no totalment desenvolupades, fruits en fase de maduració, o brots florals) augmenta. Llavors la tendència és o bé disminuir o bé romandre relativament constant (Dudareva et al, 2000; Vassao et al., 2006). La gran quantitat i varietat de productes derivats del metabolisme secundari (més de 1700 composts descrits) fan que existeixin una àmplia varietat de mescles, qualitatives i/o quantitatives, a les plantes (Dudareva & Pichersky, 2010). L'emissió de BVOCs constitueix el 90% de composts orgànics emesos naturalment a l'atmosfera anualment (excloent al metà) (Kuhn et al., 2004). S’estima que les plantes del món produeixen una quantitat de composts volàtils orgànics que arriba als 1150 Tg C/any (Guenther et al., 1996).
15 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
1.2.3. Funcions dels composts volàtils orgànics Tal com indiquen Peñuelas & Llusià (2004) sembla que els organismes alliberen els diferents composts sense una finalitat concreta i que l'evolució ha afavorit, o no, les espècies emissores. Tot i això, les funcions reconegudes més significatives dels BVOCs es poden incloure dins els següents apartats:
1. Defensa de la planta contra l’estrès biòtic i abiòtic Dins d’aquest grup s’inclouen tant la defensa front a les agressions abiòtiques, com l'excés de llum, de sequera o de contaminació atmosfèrica (contrarestant l’efecte dels productes oxidants); com biòtiques, minvant les infeccions per patògens, inhibint creixement bacterià i fúngic, o evitant, per toxicitat, les agressions dels herbívors (Langenheim, 1994; Maffei et al., 2010). La defensa es pot classificar com a directa, que afecta físicament o química al depredador, i indirecta (p.ex. bioquímica, que implica l’atracció d’enemics naturals del predador, establint relacions tritròfiques). Aquesta última implica una comunicació (raó per la qual es tracten en l’apartat següent). Dins el primer hi ha composts volàtils (generalment terpens) que són formats al moment del dany o són sintetitzats “de novo” hores o dies després del dany (Chamberlain et al., 2001; Holopainen, 2004). Els composts volàtils (com l'isoprè i els monoterpens) poden atorgar protecció contra les altes temperatures (termotolerància) (Loreto et al., 1998; Peñuelas & Llusià, 2004). Alguns monoterpens en lloc d'atorgar termotolerància el que fan és inhibir la fotorespiració per a protegir els mecanismes fotosintètics de les altes temperatures i baixes concentracions d'anhídrid carbònic (Peñuelas & Llusià, 2002; Peñuelas & Llusià 2003; Owen & Peñuelas, 2005; Llusià et al., 2005).
2. Comunicació Els BVOCs (bàsicament terpens) intervenen de manera fonamental en
16 1.-Introducció i objectius de la tesi les interaccions amb els insectes pol·linitzadors, de fet es considera que constitueixen el reclam d'acció més llunyana i efectiva. Les plantes emeten una major quantitat de determinats terpens per fomentar la fecundació, motiu pel qual la seva màxima emissió coincideix amb la floració. L’acció dels diferents volàtils (i mescles) és variable segons l’insecte o insectes pol·linitzadors. Així hi ha des de plantes amb nombrosos pol·linitzadors (generalistes) fins a altres monoespecífiques (Tholl et al., 2006). El reconeixement floral per part dels pol·linitzadors es produeix per senyals olfactòries i visuals (Kunze & Gumbert, 2001; Chittka & Raine, 2006). Els olors de les flors afavoreixen el procés de reconeixement permetent una major discriminació que no només per simple contacte visual (Raguso, 2004), ja sigui per la forma, color o grandària, provocant que els insectes tinguin una elevada fidelitat per les plantes que visiten (Harborne, 1993). Els insectes són guiats cap a la flor per la complexa mescla (en una proporció determinada) de composts volàtils que capten per estructures especialitzades com les peces bucals i antenes, encara que un cop localitzada la flor, l'insecte se sent atret per la morfologia floral i el color. Un exemple és el cas de les orquídies del gènere Ophrys, que només són pol·linitzades per abelles mascle del genere Andrena atrets per l'olor de la flor (que simula les feromones de la femella) i transfereixen el pol·len durant la pseudo-copulació (Figueiredo & Barroso, 2008; Schiestl et al., 1999). Per altra banda altres terpens, o combinacions d’ells, actuen com repel·lents dels possibles depredadors, i en relacions complexes (relacions tritròfiques) que atreuen als carnívors que s'alimenten de manera específica d'aquests depredadors (Kessler & Baldwin, 2001, Zoubiri & Baaliouamer, 2014). S'ha reconegut i confirmat el paper d'aquests composts com a llenguatge químic entre plantes d'una mateixa població amb finalitats defensives (Agrawal et al., 2000; Dicke & Bruin, 2000, 2003; Kessler & Baldwin, 2001; Degenhardt et al., 2003; Kost & Heil, 2006; Baldwin et
17 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia) al., 2006). Així els volàtils emesos per una planta que pateix d'estrès són desxifrats per les plantes receptores, la qual genera al seu entorn composts terpènics defensius que tendeixen a facilitar una protecció enfront del factor d’estrès (Langenheim, 1994; Kost & Heil, 2006). Des de la perspectiva comunicativa, el volàtils han sigut comparats amb les paraules i els sons musicals, de manera que poden ser usades com a suggerència, com a informació i fins i tot com a senyal d'avís. Des d’una consideració ecològica, la gran quantitat i varietat de productes derivats del metabolisme secundari fa que existeixin una àmplia varietat d’essències a les plantes tant qualitativament com quantitativa (Dudareva & Pichersky, 2010) i els últims treballs de revisió (Peñuelas & Llusià, 2004; Holopainen, 2004; Farré-Armengol et al., 2013) mostren un rol dels composts volàtils de les plantes en relació a l’ambient creant xarxes de comunicació inter i intraespecífiques molt complexes amb implicacions ecològiques, fisiològiques i atmosfèriques (Holopainen, 2004). 3. Relacions de competència: al·lelopatia Mitjançant l’alliberació de composts químics, les plantes poden tenir un efecte directe o indirecte sobre plantes veïnes, aquest procés es coneix com al·lelopatia, i els compost alliberats com al·leloquímics (al·lomones). La definició clàssica del concepte d’al·leopatia és: “qualsevol efecte directe o indirecte ocasionat per una planta (incluint microorganismes) sobre altres espècies a través de composts químics alliberats al medi ambient” (Rice, 1984). La definició més àmplia és la que proporciona la International Allelopathy Society (1996), la defineix com: ”qualsevol procés que involucri metabòlits secundaris produïts per plantes, algues, bacteris, i fongs que influeixin en el creixement i desenvolupament de sistemes biològics i agrícoles”. Els principals tipus de composts derivats del metabolisme secundari descrits amb efectes al·lelopàtics són: • Alguns composts alifàtics com l'àcid oxàlic. • Lactones no saturades: com la Psilotina (extreta del gènere
18 1.-Introducció i objectius de la tesi
Psilotum) i composts d’algunes ranunculàcies. • Glucòsids cianogènics: La hidròlisi d'aquests composts produeix àcid cianhídric i hidroxibenzoaldèhid que al oxidar-se origina l'àcid p-hidroxibenzòic. Les espècies de la familia Brassicaceae produeixen una quantitat important d'aquests composts. • Composts aromàtics: Comprenen la majoria d'agents al·lelopàtics coneguts, incloent fenols, derivats de l'àcid benzoic, derivats de l'àcid cinàmic, quinones, cumarines, flavonoids, tanins i terpenoids. ◦ Àcid cinàmic i derivats: La majoria d'aquests són derivats de la ruta de l'àcid shiquímic com l'àcid cafèic i cumàric. Els efectes tòxics d'aquests composts són pronunciats a causa de la seva llarga persistència en el sòl inhibint la germinació. ◦ Cumarines: Com la metil-esculina, la escopolina, escopoletina i furanocumarines amb capacitat inhibitòria del creixement vegetal. Pertanyen al grup de les lactones de l'àcid O-hidroxicinàmic, essent potents inhibidors de la germinació i són produïts per diverses lleguminoses i cereals (Putnam, 1985). ◦ Tanins: Els tanins tenen efectes inhibitoris a causa de la seva capacitat per unir-se a proteïnes. La majoria estan presents en concentracions suficients per inhibir la nitrificació bacteriana en sòls forestals i redueixen el ritme de descomposició de la matèria orgànica (Weiner & Inderjit, 2001). ◦ Alcaloides: com la cocaïna, cafeïna, quinina, o la nicotina (Friedman et al., 1983; Rizvi et al., 1989) descrits com a inhibidors de la germinació. ◦ Terpenoides. Els monoterpens són els principals components dels olis essencials i són coneguts pel seu potencial al·lelopàtic contra males herbes i plantes de
19 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
cultiu. Entre els més freqüents amb activitat al·lelopàtica es poden citar la càmfora, el a-pinene, b-pinene, 1,8-cineol, i dipentene. De les espècies que els produeixen podem citar els gèneres Salvia, Amaranthus, Eucalyptus, Artemisia, i Pinus. Un sesquiterpé destacat és l'àcid abscísic (important hormona vegetal) i també agent al·lelopàtic. Els monoterpens són els composts dels olis essencials més comuns en plantes i el grup més gran d'inhibidors de creixement i germinació (Putnam, 1987). Lovett & Ryuntyu (1992) els classifiquen com a primaris i secundaris. Els primaris poden afectar la fotosíntesi, variant l'opertura estomàtica o afectant la síntesi de pigments (Rizvi et al., 1992): poden afectar la divisió cel·lular inhibint-la (Gianfrancisco et al., 1998); afectar la respiració, p.ex. la juglona, desacoblant la cadena respiratòria (Putnam, 1987); o també afectant la síntesi protèica, la permeabilitat de membrana per composts fenòlics (Harper & Balke, 1981) i la inhibició enzimàtica com la provocada per tanins (Rice, 1984). Els secundaris són els que afecten la germinació de llavors i el creixement i desenvolupament de plàntules. Als darrers anys s’han realitzat nombrosos estudis sobre composts al·lelopàtics i fitotòxics d’espècies de diferents famílies, com Labiatae (Angelini et al., 2003), Asteraceae i Poaceae (Razavi, 2011), Apiaceae (Dastan et al., 2014), mitjançant extractes aquosos de les restes del llit foliar, com el cas de la Rosaceae Kageneckia angustifolia (Cavieres & Chacon, 2007) o les relacions al·lelopàtiques mediades per composts volàtils (Nishida et al., 2005). Per descriure que un compost té efectes al·lelopàtics ha de complir una sèrie de requisits (Sampietro et al., 2002) que són: • Presència i alliberament de composts de la planta emissora. • Inhibició de la germinació i/o del creixement de la planta diana i interferència de l’al·loquímic als diferents processos fisiològics i rutes metabòliques. • Metabòlització i transformació dels composts alliberats per la
20 1.-Introducció i objectius de la tesi
planta per organismes associats al sòl com bacteris i fongs. • Presència del compost al sòl i absorció per part de les arrels. • Efecte del compost sobre l'ecologia del sòl i dinàmica de nutrients.
Tot i això s'ha de tenir en compte el component multifactorial del fenomen al·lelopàtic (l'estudi d'aquests fenòmens és difícil per la multitud de processos que es donen alhora).
L’al·lelopatia també serveix per explicar, en part, els processos d’invasió de plantes exòtiques (Hierro, 2003, 2005). Els composts al·lelopàtics no afecten només a la capacitat de creixement i germinació sinó que també ho poden fer a nivell fisiològic mitocondrial (Abrahim et al. 2000) mitjançant substàncies com l’eucaliptol o el limonene. En aquesta línia cal destacar el treball de revisió de Duke et al. (2002) sobre composts al·lopàtics contra arvenses. Un aspecte concret del fenomen de l'al·lelopatia el constitueix l’autotoxicitat com succeeix als pinars, cas especialment estudiat on s'ha observat que mescles de composts fenòlics i terpènics de fulles i arrels de pi blanc (Pinus halepensis) adult limita el creixement de les seves pròpies plàntules (són autotòxics) fet que pot frenar la progressió de la pineda. Això explicaria en part per què aquests pinars, en madurar presenten dificultats per regenerar-se i deixar pas a altres tipus de formacions vegetals més tardanes en la successió vegetal, com són els alzinars (Quercus ilex). Així doncs, el mecanisme de l'al·lelopatia té influència tant en la diversitat i abundància florístiques, com en la successió de la vegetació. En aquest treball es fa una aproximació als aspectes químics i funcionals que influeixen sobre la dinàmica ecològica de les dunes movents mediada per composts volàtils d'origen biogènic (BVOCs) tant florals com foliars (olis essencials), en relació amb els seus pol·linitzadors, la seva distribució i en el processos al·lelopàtics més significatius a la rereduna.
21 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
Es concreten en els objectius següents: 1. Estudi del volatiloma d'espècies dunars: determinació de la composició química dels aromes florals de: 1. Espècies amb pol·linitzadors diürns: T. dunense, H. stoechas, E. maritimum, C. maritimum i E. spinosa 2. Espècies amb pol·linitzadors vespertino-nocturns: P. maritimum i C. maritima 2. Processos d'al·lelopatia entre espècies de la rereduna. 1. Interacció al·lelopàtica entre espècies al procés de germinació de T. dunense i H. stoechas característiques de la timoneda dunar (Teucrio dunensis-Helianthemetum capitis-felicis) i C. maritima (Loto cretici-Crucianelletum maritimae). 2. Anàlisi del procés d'evolució dels olis essencials durant la descomposició de la matèria orgànica del llit foliar de T. dunense.
22 2.-Material i mètodes
2.-Material i mètodes
2.1. Origen del material vegetal Les espècies que han estat objecte d’estudi són característiques dels sistemes dunars movents (avantduna i rereduna). En general, són també significatives per la seva dominància i per les seves peculiaritats florals dins de l’ecosistema dunar com: forma de la flor i/o inflorescència, mida, color, horari d’obertura. Els diferents aspectes de l’estudi s’han realitzat a plantes de poblacions naturals del sistemes dunars de l’illa de Mallorca. En concret s’han estudiat les espècies següents: C. maritimum, C. maritima, E. spinosa, E. maritimum, H. stoechas, P. maritimum i T. dunense. Els diferents aspectes tractats a cadascuna d’elles i les localitats d’origen es mostren a continuació (Taula 1 i Figura 4).
Taula 1: Origen del material estudiat. Figura 4. Localització de les poblacions Espècie A B C C. maritimum 3 C. maritima 2, 6 6 E. spinosa 6 E. maritimum 3 H. stoechas 5 6 6 P. maritimum 1, 4, 6 T. dunense 2, 5 6 6
1: Albufereta (badia de Pollença); 2: Ca'n Picafort (badia d’Alcúdia); 3: Son Serra (badia d’Alcúdia); 4: Es Carnatge (badia de Palma); 5: La Porciúncula (badia de Palma); 6: Sa Ràpita- Es Trenc; A: BVOCs florals; B: Olis essencials; C: Proves d'al·lelopatia.
25 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
C. maritima és un camèfit sufruticós. Arrel llenyosa, llarga i ramificada. Tiges blanquinoses i glabres de 10-50 cm, amb branques curtes, les inferiors postrades. Les fulles són ovades-lanceolades i coriàcies, de marges aspres, molt imbricades, en verticils de 4 peces. Corol·la groga hipocrateriforme, de 10-13 x 2-3 mm. Colonitza principalment zones dunars a sotavent del primer cordó dunar, essent espècie característica del Loto cytisoidis – Crucinalletum maritimae (Gil, 1994).
C. maritima H. stoechas (Compositae) és un camèfit sufruticós que forma petits matolls de (5-)10-50(-100)cm. Tiges llenyoses, erectes, ascendents i ramificades. Fulles linears, uninervades agudes a l’àpex. Capítols en corimbes composts amb un involucre globulós groc-daurat. Flors femenines de 3-4 mm i les hermafrodites de (2,9)3-4,2 mm. De caràcter primocolonitzador, ocupa substrats arenosos litorals (Gil, 1994). Als sistemes dunars ocupa la rere-duna, a sotavent dels primers cordons dunars.
H. stoechas
26 2.-Material i mètodes
T. dunense (Labiatae) és un camèfit multicaule, tomentós, amb pèls simples, ramificats i glandulosos. Tiges erectes de 10-40 cm. Fulles oblongues o linears, revolutes. Inflorescències glomerulars apicals, amb la corol·la blanquinosa o rosada, de 7-10 mm. És una planta que creix a ambients dunars sobre substrat fixat a la rereduna (caràcter psammòfil) (Gil, 1994).
T. dunense P. maritimum és un geòfit bulbós de 25-50 cm d'altura. Bulb esfèric, cobert per túniques membranoses marrons. Les fulles de fins a 60 x 1'5 cm són glauques i disposades en roseta. Escapus de fins a 45 cm. Inflorescència umbel·liforme. Flors grans de 7-12 cm, blanques, pedunculades. Tub del periant estret, verdós. Tèpals linears-el·líptics, erectes-patents, amb nervi mitjà dorsal verd. Corona obcònica de 2,5-3 cm d'amplada, amb 12 dents triangulars (Webb, 1980). És espècie característica a Eryngio maritimi-Pancratietum maritimi.
P. maritimum
27 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
C. maritimum (Umbelliferae) és un camèfit glauc, llenyós a la base i aromàtic, de 15-40 cm d’alçada, molt ramificat. Fulles 2-3 pinnatisectes, carnoses, de contorn triangular, amb segments de darrer ordre de subulats a linears-lanceolats; les inferiors amb llargs pecíols i beines una mica abraçadores atenuats a la base. Inflorescència en umbel·la composta. La principal formada per 10-30 radis de 1-4,5 cm. Umbel·lules amb 8-14 flors albo-verdoses, actinomorfes, la majoria d'hermafrodites i algunes funcionalment masculines. Pètals enters, amb l ́àpex incurvat. Floreix de juliol a setembre, amb el màxim a principis d’agost (Gil, 1994). Malgrat que és una espècie característica de Crithmo-Limonietea, sovint es pot desenvolupar en comunitats de Salicornietea fruticosae i d'Ammophiletea arenariae, en aquestes és més comú quan la capa de substrat arenós és prima. El fonoll marí s'esmenta en la mitologia grega, on la deessa Hécate va preparar un menjar de fonoll marí per en Teseu abans d’enfrontar-se al Minotaur. A Itàlia es coneix com a "herba de Sant Pere”, ja que les seves fulles es considera que tenen el període òptim de recol·lecció i preparació en aquesta època (voltants del 29 de juny). A Mallorca, els brots tendres abans de florir són adobats amb vinagre de vi. A les Balears la seva recol·lecció està regulada per llei.
C. maritimum
28 2.-Material i mètodes
E. maritimum és un geòfit rizomatós, glauc, molt espinós. Rizoma llarg amb estolons subterranis. Tija de 15-60 cm erecte i estriat. Fulles coriàcies, dentades i espinoses. Inflorescència d'umbel·les en forma de capítols (7-28) pedunculats sub-globosos (1,5-3 cm). Flors de color blavós (Gil, 1994). Es desenvolupa a les comunitats d'Ammophiletea, d'on és característica.
E. maritimum
Echiniphora spinosa (Umbelliferae) és un geòfit rizomatós de 70 cm d'altura, carnós i rígid. Fulles (4-22) de 3-10 cm alternes, pinnatisectes o bipinnatisectes amb segments oposats més o menys linears o linears- lanceolats. Inflorescència umbel·liforme, umbel·les subplanes o còncaves. Pétals blancs, i una franja purpúria-violàcia en torn al nervi central; els externs de les flors exteriors de la umbèl·lula majors (Castroviejo et al., 2012). Exclusiva dels arenals costaners de la Mediterrània central i occidental (a l'est d’Espanya -de Múrcia a Girona-, sud de França, Còrsega, Sardenya, Sicilia, Italia, Adriàtic i Algèria), essent rara a les Illes Balears.
29 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
A les Balears ocupa les comunitats de l’associació Medicagini marinae- Ammophiletum australis. Els ambients arenosos, al quals es troba perfectament adaptada (borronars), estan sotmesos a una pressió antròpica que l'ha conduït quasi a la seva desaparició en diversos territoris (es coneixen unes poblacions reduïdes difoses per totes les illes majors).
E. spinosa
2.2. Estudi dels aromes florals (BVOCs) L'estudi i coneixement del volatiloma floral ens permet, per una banda, conèixer la diversitat de composts que es troben a les flors i evidenciar si existeixen similituds o diferències en els patrons d'emissió de les diferents espècies de l'hàbitat i, per altra banda, intentar establir relacions entre els patrons d'emissió, els pol·linitzadors (Gil, 1994) de les espècies estudiades i la seva distribució a l'ecosistema.
30 2.-Material i mètodes
2.2.1. Recol·lecció d’aromes florals Per a l’obtenció dels BVOCs florals s’ha utilitzat la tècnica del HS-SPME (head space-solid phase microextraction), adaptada segons les propostes de Raguso (2004) per a material de camp i les d’Ormeño (2011) -vial termostat a 25°C durant 30 minuts i temps de contacte a l'espai de capçalera durant 30 minuts- per a les determinacions al laboratori (Figura 5). En tots els casos, la captació dels BVOCs s’ha fet mitjançant l’ús de fibres portables 65 m PDMS/DVD (Supelco, Bellefonte, PA, USA). Com a norma general, es varen realitzar mostrejos al camp i al laboratori. Per al camp s'usaren flors individuals (P. maritimum) o inflorescències (5-10 flors obertes) dins bosses de polietilè.
Figura 5. Esquema de la tècnica estàtica SPME per a la recollida de BVOCs
2.2.2. Anàlisi dels composts dels aromes florals Les mostres recollides amb la fibra es van analitzar utilitzant un cromatògraf de gasos acoblat a un espectròmetre de masses (GC-MS).
31 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
La fibra de PDMS/DVD es va introduir en l'injector GC en mode splitless i es va mantenir durant 3 min per permetre la desorció tèrmica completa (250°C). La detecció i identificació dels composts volàtils es va fer mitjançant l'ús d’un cromatògraf de gasos Agilent 6980 GC - MS 5975 XL inert (Agilent Technologies, EUA), amb una columna capil·lar Supelcowax 10 (60 m x 0,25 mm x 0,25 mm; Supelco Bellefonte, Pennsylvania, EUA). La temperatura de l'injector va ser de 220°C. El programa de temperatura segueix l' esquema següent: 60°C durant 5 min, augmentant a 280°C a una velocitat de 5°C/min, mantenint aquesta temperatura durant 10 minuts. El gas portador va ser heli a un flux constant de 1 ml/min. La detecció utilitza un impacte d'electrons (EI) amb potencial d'ionització de 70 eV, mentre que la font d'ionització a 180°C. Els espectres de masses es van obtenir en mode d'exploració en un interval de massa de 45-300 uma. Els cromatogrames i espectres de les mostres es van processar fent servir el programa GC-MS 5975 TurboMass (Agilent). Per poder determinar els índex de retenció es va utilitzar una mescla de n-alcans (C8-C40) dissolt en n-hexà (subministrada per Supelco-Bellefonte, PA, EUA). La identificació dels components volàtils es va fer mitjançant tres mètodes: (1) considerant l'índex de retenció (R.I); (2) comparant els patrons de fragmentació d'espectres de masses amb els emmagatzemats a la biblioteca NIST MS Search 2.0 (valors combinats de almenys un 90%); i (3) per comparació amb estàndards sintètics. Les quantificacions es van obtenir mitjançant la integració dels pics, càlculs d'àrea, i les comparacions amb l'àrea corresponent a la quantitat coneguda de la segona i el patró intern definit (acetat de nonil).
2.3. Estudi dels olis essencials La matèria orgànica que es diposita en forma de fullaraca (leaf litter) i la seva descomposició és un factor a tenir en compte pels processos d'al·lelopatia (rol defensiu) que poden produir-se al ser arrossegats per la pluja produint un rentat dels olis que passen al sol podent afectar a la
32 2.-Material i mètodes germinació de les llavors, de la mateixa espècie o de les altres de la comunitat, per això l'estudi dels olis essencials és fonamental.
2.3.1. Origen i conservació del material El material vegetal, planta fresca i llit foliar (leaf litter), es va recollir el més d’agost a les poblacions de Sa Ràpita-Es Trenc (Campos, Mallorca; 39° 21′ 53″ N, 2° 56′ 27″ E). Una part d’aquest material es va conservar en condicions de laboratori i una altra al lloc d’origen. Ambdós es varen utilitzar per fer les determinacions quantitatives i qualitatives dels olis essencials. Amb la finalitat de conèixer la variació d’aquest contingut, i poder relacionar-ho amb el seu possible efecte al·lelopàtic, aquestes determinacions es varen fer al moment de la recol·lecció i, després, cada 2-3 mesos.
2.3.2. Quantificació dels olis essencials Com a metodologia de referència es va seguir la proposta per Hassiotis et al. (2010). Cada determinació es va fer per duplicat. Per a cada medició (material del laboratori i del camp) es varen utilitzar 2 g de fulles. Cada una de les mostres es va introduir dins pipetes de vidre que, per evitar pèrdues de material durant l’extracció, es varen taponar amb cotó. El contingut del vial es va rentar tres vegades successives amb 5 ml de dissolvent orgànic (dietileter), en total 15 ml. La dilució obtinguda es va transferir, dins una placa petri de vidre, i aquesta a una campana de gasos. A continuació, durant 48 hores i a temperatura ambient, es va deixar evaporar totalment el dissolvent. Per altra banda, amb la finalitat de poder calcular el percentatge d’oli essencial per pes sec de mostra, uns altres 2 g de cada mostra s’usaren per determinar el contingut d’aigua (% de humitat), deshidratant-la al forn a 75°C durant 48h, i comparant-la amb la mostra fresca.
33 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
2.3.3. Extracció dels olis essencials Es va utilitzar el mètode de destil·lació-extracció Likens-Nickerson (Schultz et al., 1977), que fa servir una mostra en suspensió aquosa i un agent orgànic d’extracció. Ambdós s'escalfen fins l'ebullició en 2 matrassos separats. Els vapors de tots dos es mesclen a la part superior del cos d'extracció de l’aparell (Figura 6). Com amb altres espècies de les Balears (Llorens et al., 2014), s’ha utilitzat diclometà (DCM) com a agent orgànic. De cada mostra es feren tres extraccions, usant a cadascuna 35 grams de planta i 10ml de DCM.
Figura 6. Sistema de destil·lació-extracció Likens-Nikerson
2.3.4. Anàlisi dels olis essencials Com en el cas dels BVOCs florals, les mostres es van analitzar utilitzant un cromatògraf de gasos acoblat a un espectròmetre de masses (GC- MS). En aquest cas es va usar un aparell Clarus 500 GC (PerkinElmer Inc., Wellesley, MA, EEUU) amb un detector FID i una columna capilar ZB-5 ZB-5MS (30 m x 0.25 mm x 0.25 mm; Phenomenex, Inc., Torrance,
34 2.-Material i mètodes
CA, USA). Per cada mostra, es varen injectar 1,4 μl d’extracte en mode splitless. La temperatura de l'injector va ser de 220°C. El programa de temperatura segueix l'esquema: 60 °C durant 5 min, augmentant a 180°C a una velocitat de 3°C/min, i després a 20°C/min fins a 280°C, mantenint aquesta temperatura durant 10 minuts. El gas portador va ser heli amb un flux constant de 1 ml/min. La detecció utilitza un impacte d'electrons (EI) amb potencial d'ionització de 70 eV, i la font d'ionització a 180°C. Els espectres de masses es van obtenir en la manera d'exploració en un interval de massa de 45-300 uma. Els cromatogrames i espectres de les mostres es van processar fent servir el programa GC-EM, Turbomass version 5.1 (Perkin-Elmer, Inc.). Per la determinació dels índex de retenció i per la identificació dels composts dels olis essencials es va seguir el mateix procediment que amb els BVOCs florals (2.2.2). Pel component quantitatiu es consideren les àrees dels pics d'acord amb les concentracions del GC.
2.4. Aspectes al·lelopàtics Per a simular les condicions ecològiques de rentat dels composts presents a les fulles i com aquests poden afectar a la germinació al depositar-se la necromassa en forma de llit foliar (leaf litter), es varen preparar extractes aquosos per dur a terme assajos de fitotoxicitat (al·leopatia) de cada una de les espècies arbustives que es consideren clau a la zona de contacte entre la duna movent (Crucianellion maritimae Rivas Goday & Rivas-Martínez 1958) i la fixada (Halimienion halimifolii Rivas-Martínez & Costa 1992): H. stoechas, T. dunense, C. maritima.
2.4.1. Procedència del material vegetal Entre juliol i agost (abans de les primeres plujes de final d'estiu) s'agafaren mostres de material vegetal corresponent a les poblacions al sistema dunar de Sa Ràpita-Es Trenc, (C6 de la taula 1).
35 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
2.4.2. Avaluació de la fitotoxicitat
2.4.2.1. Assajos amb extractes aquosos 2.4.2.1.1. Obtenció dels extractes aquosos Per a l’obtenció d’aquests extractes s’utilitzaren 150 grams de restes del llit foliar (leaf litter), recollits abans de les primeres pluges, en 2 litres d’aigua destil·lada durant un període de 36h (Cavieres et al., 2007). 2.4.2.1.2. Quantificació de la matèria en suspensió als extractes aquosos. Per realitzar aquesta determinació, es preparen extractes aquosos amb la mateixa concentració de l’apartat anterior. Aquests es varen assecar, mitjançant l’us d’un rotavapor, i es va pesar l’extracte sec. 2.4.2.1.3. Proves de germinació Per a testar la capacitat fitotòxica i inhibitòria dels extractes aquosos, primer es varen realitzar proves de germinació de T. dunense, H. stoechas i C. maritima per a conèixer les taxes de germinació òptimes d'aquestes espècies (Gil, 1994). També es van repetir les proves de capacitat germinativa als 300 dies (10 mesos) i als 450 dies (15 mesos) per avaluar si hi havia canvis en la capacitat germinativa de les llavors. Per a testar els efectes de cadascun dels extractes obtinguts es feren proves sobre les llavors de T. dunense, H. stoechas i C. maritima, en concentracions del 100% (extracte obtingut sense diluir), 35% i 10% per a cada extracte i espècie, es a dir, les diferents concentracions de l'extracte de H. stoechas va ser testat sobre les 3 espècies, i així successivament amb els extractes de les altres dues espècies. Les llavors se sembraren en plaques petri quadrades (9 cm x 9 cm), amb una base de substrat de gasa estèril de cotó. A cada una de les plaques se sembraren 20 llavors i per cada prova es varen fer cinc repeticions (ISTA, 2006), és a dir, 100 llavors per cada tractament. Cada gasa es va impregnar amb 5 ml de la solució corresponent.
36 2.-Material i mètodes
Les llavors s’incubaren en cambra (p-Selecta Hotcold-GL model EC500GL i p-Selecta Hotcold-UM model EC260GL) a temperatura òptima de germinació segons valors obtinguts en treballs previs a les mateixes poblacions (Gil, 1994). Amb els resultats obtinguts es va calcular el percentatge de germinació i el T50, (temps en dies, que tarda en germinar la meitat de les llavors) usant la fórmula següent:
On N és el total de llavors germinades, N1 és el percentatge de llavors germinades per sota de N/2, N2 és el percentatge de llavors germinades per sobre de N/2, T1 i T2 el nombre de dies que correspon a N1 i N2 respectivament (Thanos & Doussi, 1995). Al final del test de fitotoxicitat, per a comprovar si la inhibició de la germinació era reversible les llavors tractades amb els extractes, van ser transferides a aigua destil·lada dins una nova placa petri en les mateixes condicions de preparació i incubació que la dels assajos de fitotoxicitat amb extractes aquosos i es registrà la germinació als 20 dies.
2.4.2.2. Assajos amb BVOCs S'ha demostrat que els vapors terpènics tenen capacitat inhibitòria de la germinació. Degut a l'elevada quantitat de necromassa formant part del llit foliar de T. dunense s'avalua la capacitat fitotòxica dels BVOCs en forma de vapor de T. dunense.
37 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
2.4.2.2.1. Proves de germinació Per estudiar l’efecte dels BVOCs de T. dunense sobre la germinació dins la cambra de germinació es va posar: • Una caixa de vidre amb 4 cossiols amb plantes de T. dunense. • 5 plaques, preparades com les de l'apartat 2.4.2.1.3, amb 20 llavors de C. maritima a cada una. • 5 plaques, preparades de la mateixa forma, amb 20 llavors de H. stoechas a cada una. • 5 plaques, preparades de la mateixa forma, amb 20 llavors T. dunense a cada una.
Totes aquestes plaques es varen matenir destapades amb la finalitat de què estiguin en contacte amb els volàtils emesos per les plantes de T. dunense. Per altra banda, com a proves control, es varen preparar duplicats dels 3 tipus de plaques. Aquestes es varen tapar i segellar amb parafilm per mantenir-les fora de la influència dels composts volàtils. Totes les llavors s’incubaren en una cambra (p-Selecta Hotcold-UM model EC260GL) a 18 °C i un fotoperíode de 14 h de llum i 10 h de fosca (Gil,1994). Com en les proves de l’apartat 2.4.2.1.3, en tots els casos es va calcular el percentatge de germinació i el T50 en dies.
2.5. Tractament estadístic de les dades L'anàlisi estadística dels diferents experiments de germinació es realitzà amb un ANOVA (p<0.05) d'un factor per cada espècie i tractament, amb una transformació prèvia arcsinus dels percentatges de germinació, amb el paquet estadístic complementari de MS Excel.
38 2.-Material i mètodes
La significància de les anàlisis ve determinada per la comparació del paràmetre F, i el valor crític de F (Critical-Value), es considera que un valor F superior al seu valor crític implica que les diferències entre grups són significatives. Per a la comparació de les anàlisis químiques i la seva relació amb els pol·linitzadors i la distribució de les espècies al sistema dunar es va fer una matriu de similaritat (Bray-Curtis), prèvia transformació de les dades (fourth-root) usant el software PRIMER 7 (v7.0.12).
39
3.-Resultats
3.1. Resultats: Volatiloma floral
3.1.1. Volatiloma floral de C. maritima
3.1.1. Volatiloma floral de C. maritima
3.1.1.1. Anàlisi química de C. maritima S'han identificat 15 composts, cinc dels quals Z-b-ocimene, a-farnesene, D-limonene, naphtalene 2,3 dimethoxy i allo-ocimene suposen el 98,7% dels composts presents; el 95,8% són terpens i un 1,2%, hidrocarburs aromàtics no-terpènics (Taula 2). Del grup dels terpens el 79% correspon a monoterpens hidrogenats. El compost majoritari és el Z-b-ocimene (75,2±6,1%), el limonene i l’allo- ocimene amb un 4±1,5% i un 1,7±0,8% respectivament. La fracció sesquiterpènica només està representada per un compost, l’a- farnesene (sesquiterpè hidrogenat) amb un 13,3±4,5%.
Taula 2: Anàlisi química de la composició dels BVOCs de C. maritima
Alcúdia Sa Ràpita
Compound 1 (19h) 2 (08h) 3 (18h) 1 (22h) 2 (08hs) Monoterpenes 91,2 68,4 81 82,7 89,3 a-pinene tr - - - - b-myrcene tr - - - - d-limonene 7,8 2,7 9,4 - - E-b-ocimene tr - 3,1 - - Z-b-ocimene 73,7 62,2 61,6 88,6 89,3 allo-ocimene 2,2 1,5 4,8 - - cis-b-terpineol tr - - - - dimethyl naphtallene 7,6 2,1 5,2 - - Sesquiterpenes 6,8 30,9 9,9 8,3 10,5 (Z,E)-a-farnesene tr tr - tr - verbenone tr - - - - a-farnesene 6,8 30,9 9,9 8,3 10,5 Another compounds - - - 6 -
3-hexen 1-ol - tr - 3,5 - decanal - tr - 2,5 - gerarylacetone tr - tr - - b-ionone tr - - tr - Total Identified 98,1 99,4 99,9 96,9 99,8
47 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
També hi és present una fracció no-terpènica que correspon a un hidrocarbur aromàtic, en aquest cas és el dimethylnaphtalene. Si comparam les anàlisis de les diferents poblacions estudiades (Alcúdia i Sa Ràpita) (Figura 7), la presència de Z-b-ocimene és mes elevada a la localitat de Sa Ràpita (diferència significativa), mentre que si comparam les anàlisis segons el cicle dia/nit només s'observen variacions significatives a l'a-farnesene a les mostres d'Alcúdia.
100 88,95
80 65,78 Alcúdia 60 e g t
a Sa Ràpita t n e c
r 40 e P
20 15,94 6,64 9,40 2,84 4,94 0 1 2 3 4 5 Compost
Figura 7. Percentatges dels composts majoritaris dels aromes florals de C. maritima a les localitats d'Alcúdia i Sa Ràpita ordenats per R.I. 1:D-limonene; 2: Z-b-ocimenne; 3: allo-ocimene 4: :dimethyl-naphhtalene; 5:a-farnesene.
3.1.1.2. Discussió A l'anàlisi dels BVOCs florals de C. maritima, majoritàriament (en un 97%) només s'han trobat les fraccions terpèniques més volàtils que són els monoterpens i els sesquiterpens, tots ells hidrogenats, i una proporció de naphtalene (5%). C. maritima presenta una menor proporció de sesquiterpens, ja que són la fracció menys volàtil que roman a la planta (Peñuelas et al., 2001, 2010). Existeixen diferents patrons d'emissió de volàtils a les anàlisi realitzades a Sa Ràpita i a Alcúdia, essent a Sa Ràpita on hi ha un menor nombre de composts detectats. Només en trobem dos, el Z-b-ocimene i l'a-
48 3.1.1. Volatiloma floral de C. maritima farnesene. Els percentatges de fraccions terpèniques romanen similars a la resta de les anàlisis, però amb el Z-b-ocimene i l'a-farnesene en una proporció major (en un 88,9% i un 9,4% respectivament. No s'han trobat altres anàlisis per a comparar amb els resultats obtinguts. Els ombrotips d'aquestes dues regions són prou diferenciats, en el cas de Sa Ràpita es tracta d'un ombrotip semiàrid, mentre que a la regió d'Alcúdia és subhumit. Els factors climàtics s'han de tenir en compte a l'hora d'avaluar els composts emesos per les plantes i els que romanen als teixits, ja que poden variar el patró d'emissió de volàtils per estrès provocat pels factors com la humitat, la radiació que es capta, la temperatura...etc (Llorens et al., 2014). L'ocimene (monoterpè) és un compost que es troba a molts dels aromes florals i olis de plantes de la mediterrània (Owen et al., 2001, Ormeño et al., 2007), i se li han descrit nombroses funcions, com antibacteriana (Glamoclija et al., 2011) i larvicida (Evergetis et al., 2013) de Culex (Michaelakis et al., 2008). S'ha descrit com un component de defensa i implicat en xarxes tritròfiques (Degenhardt et al., 2003), ja que s'allibera induït per herbivoria (Kessler & Baldwin 2002; Blackmer et al., 2004) a diverses espècies com Medicago truncatula (Navia-Giné et al., 2009), a Phaseolus lunatus (Dicke et al., 1990), a Populus contra Chrysomelia populi (Brilli et al., 2009), Fagus contra àfids (Joó et al., 2010) i fungicida a Arabidopsis thaliana (Kishimoto et al., 2006). Com a molècula amb rol comunicatiu també es destaca la seva importància com a feromona d'atracció (Granero et al., 2005) sobretot a himenòpters (Schiestl et al.,2013; Krugner et al., 2014, Pherobase.com, 2016), i lepidòpters (Mitchell et al., 2015) i també com a molècula de regulació social a Apis mellifera (Maisonnasse et al., 2010), encara que no s'han descrit himenòpters com a pol·linitzadors de C. maritima (Gil, 1994). El farnesene (sesquiterpè) s'ha descrit com un component dels més emesos en aromes florals (Duhl, 2007; Dudareva & Pichersky, 2010) amb una gran varietat d'implicacions ecològiques tant intraespecífiques com interespecifiques. S'ha observat que el farnesene és una feromona
49 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia) a àfids (Bernasconi et al., 1998) i tèrmits (Šobotník et al., 2008), i que s'allibera com a resposta al dany provocat per herbivoria (Holopainen, 2004) per diferents espècies d'insectes; s'ha descrit als arbres del gènere Populus (Arimura et al., 2004; Duhl, 2007), com a repel·lent d'hemípters (Rodriguez-Saona et al., 2009), així com produït per la infecció per bacteris a plantes de tabac per Pseudomonas (Huang et al., 2003). També s'han descrit dípters (Chiastocheta) amb receptors específics per aquest compost (Ibañez et al., 2010). No sols aquest compost és un compost d'emissió per pressió d'herbivoria (com a senyal de dany tissular), sinó que també està implicat en xarxes tritròfiques (Schnee et al., 2002; Degenhardt et al., 2003). El farnesene s'ha descrit com a compost atraient a algunes espècies de lepidòpters, com Carpocapsa (Hern et al., 1999) i Helionthine (Røstelien et al., 2000). L'emissió d'aquest compost no sols està afectada per condicions biòtiques, també abiòtiques ja que un augment de la llum provoca un descens en la seva emissió (Gouinguené & Turlings, 2002), i aquesta emissió és augmentada sota restricció hídrica (Kegge & Pierik, 2010). C. maritima té una floració nocturna, amb un horari d'obertura floral a partir de les 20,00 h fins les 05,30 h, amb pol·linitzadors de l'ordre Lepidoptera (Gil, 1994; Llorens et al., 2016). L'alta proporció de monoterpens (ocimene i farnesene) ha d'actuar com a reclam per als pol·linitzados nocturns. A Formentera (Llorens, com.pers) s'hi ha trobat els següents lepidòters: Utetheisa pulchella (Erbidae. Actiiinae), Costaconvexa polygrammata (Geometridae), Menophra abruptaria (Geometridae), Metachrostis velox (Noctuidae).
50 3.1.2. Volatiloma floral de H. stoechas
3.1.2. Volatiloma floral de H. stoechas
3.1.2.1. Anàlisi química de H. stoechas A la taula 3 es mostren els resultats de les anàlisis químiques dels composts volàtils de les inflorescències i de les fulles fresques d’H. stoechas. A la Taula 4 es presenta l'anàlisi de les inflorescències seques. A l’anàlisi química dels BVOCs de les inflorescències de H. stoechas s’han identificat un total de 42 composts, 9 monoterpens, tots ells hidrogenats i 32 sesquiterpens, 31 hidrogenats i 1 oxigenats. La fracció monoterpènica representa el 27,9% , mentre que els sesquiterpens representen el 48,2%.
30 26,4 25
20 e g t Capitols a t 15 n e c r 10 e
P 6 6,23 4,3 4,17 4,3 5 1,43 2,3 1,7 0,97 0,5 0,2 1,03 0,83 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Composts Figura 8. Principals composts volàtils de les inflorescències i fulles de H. stoechas ordenats per R.I. 1.-di-epi-a-cedrene, 2. (-)-caryophyllene, 3.-methylanisole, 4. a-amorphene, 5. a-cedrene, 6. a-curcumene, 7. a-gurjunene,, 8. a-pinene, 9. a-ylangene, 10. allo-aromadendrene, 11. b- cadinene, 12. b-caryophyllene, 13. d-cadinene, 14. d-limonene,
53 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
Taula 3:Anàlisi química dels BVOCs de H. stoechas (Planta verda)
Inflorescens Compounds 1 2 3 Mean a-pinene 30,2 29,1 20 26,4 a-phellandrene 0,2 0,2 - 0,1 4-carene 0,1 0,1 - tr d-limonene 1 1 0,5 0,83 a-terpinene - - 0,1 tr g-terpinene 0,2 0,1 - 0,1 o-cymene - - 0,1 tr p-cymene 0,1 0,1 - tr terpinolene 0,3 0,3 0,1 0,2 Monoterpenes 32,1 30,9 20,8 27,89 4-methylanisole 1,6 1,2 15,6 6,1 a-cubebene 0,3 tr - 0,1 (-)-isoledene- 2,2 2,2 - 1 d-elemene 0,1 - - tr a-ylangene (=a-copaene) 6,2 6,7 - 4,3 linalool 0,2 1,5 0,7 0,8 sativene 0,1 - - tr zingiberene - - 0,3 0,1 a-zingiberene 0,3 - 0,3 0,2 di-epi-a-cedrene 0,5 0,5 1,9 1 a-bergamotene - 0,3 0,3 0,2 a-elemene 0,8 1 - 0,6 isocaryophyllene - - - - caryophyllene 8,2 8,6 1,9 6,3 (+)-aromadendrene - - - - b-parasinsene 1 1 - 0,67 elemene - - 0,6 0,2 gamma-cadinene - - - - d-cadinene 1,8 1,3 - 1 b-farnesene - - 0,2 tr g-selinene - - 1 0,3 a-muurolene - - - - himalachene - 27,2 - 9,1 a-amorphene 3,5 3,4 - 2,3 allo-aromadendrene - - 0,2 tr (-)-caryophyllene 6,1 0,8 6 4,3 b-cadinene - 6,1 - 2 a-cedrene 1,8 1,5 1,8 1,7 a-gurjunene 0,5 0,2 a-curcumene 3,6 3,9 5 4,2 cyclosativene 0,2 - - tr 3,7-selinadiene 0,2 0,3 2 0,8 calamenene 0,2 0,2 - 0,1 Sesquiterpenes 38,9 67,7 38,3 48,2
Total identified 71 98,6 59,1 76,2
54 3.1.2. Volatiloma floral de H. stoechas
3.1.2.2. Discussió Les anàlisis composts florals de H. stoechas han mostrat una gran varietat de composts terpènics, on l'a-pinene és el majoritari. Composts del gènere Helichrysum han estat descrits com a compost d'efecte col·lerètic, diurètic i expectorant (Chinou et al., 1997), antinflamatori (Juergens et al., 1998 ; Sala et al., 2002), antioxidant (Rosa et al., 2007), antial·lèrgic (Chinou et al., 1997), antibacterià (Peiser & Yang, 1979; Chen et al., 1990; Nostro et al., 2001; Sobhy et al., 2007) i antiviral (Appendino et al., 2007). L'a-pinene es troba descrit com un dels components majoritaris dels olis essencials (Knudsen et al., 2006), i s'han descrit nombrosos efectes sobre la respiració mitocondrial inhibint la formació d'ATP (Abrahim et al., 2003; Areco et al., 2011), i provocant estrés oxidatiu per la producció de radicals d'oxigen (Singh et al., 2006; Ishii-Iwamoto et al., 2012) també està relacionat amb processos de pol·linització i altres relacions interespecífiques, actua com a repel·lent d'insectes herbívors (Isman, 2000),i com a font de carboni per a la síntesi de feromones per alguns escarabats (Figueiredo & Barroso, 2008) o degradat per bacteris del gènere Pseudomonas. Respecte a l'himalachene, hi ha pocs estudis sobre els efectes i el rol ecològic, encara que s'ha trobat en alguns olis essencials d'espècies de Lavandula (Bruni et al., 2006), Artemisia (Ćavar et al., 2012), Eucalyptus (Ramos et al., 2014) i com a metabòlits secundaris de fongs com Ganoderma lucidum i Spongiporus leucomallellus (Campos et al., 2006). H. stoechas presenta una inflorescència en forma de capítol que permet un fàcil accés als polinitzadors. El seu horari d'obertura és diürn (8,30 h-17,30 h) amb un màxim de visites de pol·linitzadors a les 10,00 h en el cas de dípters, i a les 12,00 h en el cas d'himenòpters (Gil, 1994). Els seus pol·linitzadors són generalistes, la qual cosa pot indicar que el pinene, no és un reclam genuï d'aquesta planta, ja que també s'ha trobat com a compost majoritari en altres anàlisis (compost generalista) i que els pol·linitzadors se senten atrets, tant per senyals olfactòries,
55 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia) per la mescla terpènica, com per senyals visuals, ja que els coleòpters tenen preferència per flors radiades, o en forma de capítol obertes i accessibles, així com per flors o inflorescències de color groc/verd (Gil, 1994). S'ha descrit que els himenòpters (pol·linitzadors principals d'aquesta espècie) tenen preferència per olors variables amb alt contingut de terpenoides (Apoidea) i olors variables en general a Vespoidea (Honda et al., 2013), fet que concorda amb les anàlisis realitzades, ja que H. stoechas té una olor amb diversitat de composts amb un alt contingut terpènic. A la taula 4 es mostren els principals pol·linitzadors d'aquesta espècie. Els himenòpters són el grup principal ja que suposen un 57% de les visites (Gil, 1994).
Taula 4: Principals pol·linitzadors de H. stoechas
Ordre Espècie COLEOPTERA Coccinellia septempunctata Oedemera nobilis DIPTERA Eristalis pratarum E.tenax
HYMENOPTERA Apis mellifera Eucera grisea Colletes abeillei Andrena sp. Lassioglossum sp. Dasycolia ciliata Scolia flavifrons LEPIDOPTERA Pieris rapae
Macroglossum stellatarum
56 3.1.3. Volatiloma floral de T. dunense
3.1.3. Volatiloma floral de T. dunense
3.1.3.1. Anàlisi química de T. dunense
3.1.3.1.1. Anàlisi química de la corol·la A l'anàlisi química de la corol·la de T. dunense (Taula 5) s'han identificat 57 composts (92,8%). La fracció majoritària (60,45%) fou la constituïda pels terpens. La següent fracció en importància fou la dels benzoides (32,2%) amb 9 composts determinats. S'han realitzat anàlisis a diferents poblacions (Alcúdia i Porciúncula), i no s'han trobat diferències significatives en els composts més abundants (Figura 9).
20 17,68 18 16,70 Alcúdia 16 Porciúncula 14 13,16 12,95 12,55 12 e g t
a 10 t 8,73 8,81 n
e 8,18 c
r 8 e 6,54 P 6 4,95 4,32 4,59 3,94 3,38 3,30 3,42 3,64 4 2,86 2,74 2,31 2,36 2,632,31 2,58 2,67 2 1,60 1,03 0,70 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Composts
Figura 9. Composts majoritaris dels aromes florals de la corol·la de T. dunense ordenats per R.I. 1:a-pinene; 2:b-pinene; 3:sabinene; 4:b-myrcene; 5:linalool; 6:b-caryophyllene; 7:benzoic acid, methyl ester; 8:benzene acetadehyde; 9:a-caryophyllene; 10:verbenone; 11:farnesene; 12:benzoic acid, 2-hydroxy, methyl ester; 13:phenylethyl alcohol; 14:methyl 2-methoxybenzoate.
59 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
3.1.3.1.2. Anàlisi química del calze A l'anàlisi química del calze de T. dunense (Taula 6) s'identificaren 71 composts (93,8%). La fracció majoritària (87,3%) fou la constituïda pels terpens. S'han determinat els composts de diferents poblacions (Alcúdia i Porciúncula), essent la majoria de composts coincidents entre elles sense diferències significatives, exceptuant el terpinen-4-ol, que és superior a la Porciúncula amb un 4,4% front al 0,3% determinat a la localitat d'Alcúdia (Figura 10).
35
30 29,15 26,63 Alcúdia 25 Porcíncula
e 20 g t a t n e
c 15 r e 10,9311,50 P 10 8,90 6,06 4,37 4,29 3,99 4,43 3,96 4,54 5 2,87 2,372,50 2,73 3,21 0,33 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Figura 10. Composts majoritaris de l'aroma floral dels calzes de T. dunense ordenats per R.I. 1:a- pinene; 2:b-pinene; 3:sabinene; 4: b-myrcene; 5:terpinen-4-ol; 6:b-caryohpyllene; 7:a- caryophyllene; 8:b-bisabolene 9:valencene
60 3.1.3. Volatiloma floral de T. dunense
Teucrium dunense (Flora Ibérica)
61 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
Taula 5: Anàlisi química dels BVOCs de la corol·la de T. dunense.
Alcúdia Porciúncula Compound 1 2 3 4 5 6 a-pinene 9,8 10,7 3,9 8,4 9,5 16,8 b-pinene 4,8 5,7 2,3 4,4 5,7 7,4 sabinene 9,4 11,3 4,3 10 9,6 15,5 b-myrcene 1,6 1,6 2,3 3,8 2,8 4 d-limonene 0,8 1,2 2,4 1,4 1,2 1,8 g-terpinene/ 3-carene 0,8 1,4 1 1,5 1,3 2 3-octanone - - - 0,5 - - o-cymene 0,5 0,9 0,3 0,6 0,4 1 terpinolene - - 0,2 0,4 - 0,5 linalool oxide - 0,3 - 0,3 0,4 tr thujone tr - - 0,2 - 0,2 cis-b-terpineol tr 0,3 - 0,4 - 0,3 pentadecane tr - 0,1 - - Monoterpenes 27,7 33,4 16,8 31,9 30,9 49,5 g-elemene ------a-cubebene tr - 0,2 - - - linalool 1,9 2,4 2,2 6,7 4,3 0,4 germacrene D - - - 0,1 0,3 - pinocarvone 0,4 0,4 0,3 0,7 0,3 - terpinen-4-ol 0,4 0,5 0,4 0,6 0,4 0,5 b-caryophyllene 7,8 9,2 16,6 1,6 14,2 11,7 myrtenal - - 0,1 0,5 0,2 - a-caryophyllene 2,1 2,8 5 0,5 3,5 4,4 a-muurolene - - 0,5 - - - a-terpinyl acetate - - 0,7 - - - d-elemene - - - 0,5 - - g-selinene - - 0,5 - - - 4,11-selinadiene - - - 1,2 - 0,2 (Z,E)-a-farnesene - - - 0,3 - - a-bergamotene - - 0,4 - 0,2 - b-chamigrene - - 0,2 0,3 - - b-bisabolene 0,4 1,2 - - 1,5 0,9 eremophilene - - 0,8 1,2 1,7 - a-muurolene - - - 0,2 - - verbenone 1,5 2,1 4,7 10,1 - 2,1 farnesene 1,6 1,2 11 - 4,3 1 b-selinene - - - 1,4 - 0,9 b-guaiene - - 0,6 0,9 - - d-cadinene - - 0,2 0,3 - - a-guriunene - - 0,1 0,2 - - a-panasinsen - - 0,3 3,3 - - myrtenol - - - 0,6 0,3 - methyleugenol - - 0,1 - - - trans-nerodiol - - 0,2 - - - methyl p-anisate - - 0,3 tr - - g-eudesmol - - 0,4 0,3 - - bicyclo sesquiphellandrene 0,6 0,6 1,9 1,6 0,3 0,3 b-guriunene - - 0,4 0,3 - - Sesquiterpenes 16,7 20,4 48,1 33,4 31,5 22,4
62 3.1.3. Volatiloma floral de T. dunense
(continuació) Alcúdia Porciúncula
Compound 1 2 3 4 5 6 benzoic acid (methyl-ester) 21,3 18,9 17 13,5 13,9 19,6 benzene acetadehyde 2,7 4,4 0,6 2,9 4 0,6 benzoic acid, ethyl ester 1,4 1,1 1,6 1,4 - 0,5 benzoic acid, 2-hydroxy, methyl ester 9,4 4,6 3,9 1,9 1,1 0,3 phenylethyl alcohol 2,5 5 1,7 2,3 6 1,3 benzaldehyde, 4-methoxy 0,4 tr 0,5 0,3 1 0,2 methyl 2-methoxybenzoate 3,6 2,7 2,9 1,8 1,6 1,6 methyl 2-aminobenzoate - - 0,2 0,3 - - Benzoids and another alcohols 45,2 39,9 28,6 26 28,8 24,8 X/hexanoic acid, methyl ester 0,3 - tr 0,3 - - butenoic acid, 2-methyl ester 0,5 tr - - - - Another compounds 0,8 - - 0,3 - - Total Identified 90,4 93,8 93,1 91,4 91,3 97,2
63 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
Taula 6: Anàlisi química dels BVOCs del calze de T. dunense.
Alcúdia Porciúncula Compound 1 2 3 4 5 a-pinene 2,0 5,5 5,6 0,6 5,1 b-pinene 0,7 2,9 3,6 tr 2,7 sabinene 1,5 5,3 6,2 0,5 5,0 b-myrcene 1,9 4,6 5,5 1,8 4,6 D-limonene 3,0 0,8 15,3 0,6 1,4 b-phellandrene 0,2 0,2 - - 0,2 (E)-b-o-cymene - - - - 0,2 g-terpinene 0,7 0,7 0,8 0,5 1,5 o-cymene 0,3 1,5 0,9 0,4 0,8 terpinolene 0,2 0,4 1,0 - 0,3 cis linaloloxide 0,4 0,3 0,4 0,8 0,3 cis-b-terpineol 0,2 0,1 0,2 0,2 0,2 linalool oxide trans 0,4 0,3 0,3 0,8 0,3 g-elemene 0,2 - - - - copaene - - 0,4 - - a-campholenal - - - 0,4 - a-cubebene 0,3 0,2 - 0,2 linalool 2,1 1,1 1,5 1,6 2,5 b-o-cymene - - - - 0,2 pinocarvone - - 0,9 - 0,5 Monoterpenes 14,9 23,9 42,8 8,6 26,4 a-bergamotene 1,9 0,8 - 1,0 0,1 a-farnesene - - - - 0,3 b-elemene 0,4 - 0,2 0,2 0,5 terpinen-4-ol 0,1 0,3 0,6 8,5 0,3 b-caryophyllene 33,4 32,2 21,8 23,3 0,3 g-elemene - 0,4 - - - b-sesquiphellandrene - - - - 0,2 trans-b-farnesene 0,4 - - - - myrtenal 0,2 - 0,4 0,4 - sabina ketone - - 0,5 - - (Z)-b-farnesene 1,1 0,7 - - 0,7 trans-pinocarveol - - 1,1 1,3 0,9 isocaryophyllene 1,2 0,6 - - - cis-verbenol - - 1,2 1,3 0,6 a-elemene - 1,3 - - - a-caryophyllene 14,1 11,4 7,3 9,6 13,4 a-terpineol - - 0,6 0,5 - a-muurolene - 0,3 - - 0,3 4-carene - - 0,2 0,9 0,7 g-selinene 0,2 0,6 - 0,6 0,6 a-gurjunene 0,2 1,1 0,2 - 0,2 eremophilene - - 1,2 - - b-bisabolene 14,7 3,3 - 3,4 4,5 valencene 1,9 5,5 6,3 7,1 5,0 b-selinene 1,4 0,9 1,3 0,7 1,9 b-citronellol 0,2 0,3 0,3 - - b-guaiene - - 0,6 1,2 - d-cadinene 0,9 0,5 0,2 0,3 0,2 g-muurolene - 0,2 - - - a-amorphene - - 0,1 - - b-sesquiphellandrene 1,2 - 0,2 0,4 0,7 b-maaliene - 0,4 - 0,1 -
64 3.1.3. Volatiloma floral de T. dunense
(continuació) Alcúdia Porciúncula Compound 1 2 3 4 5 a-panasinsen 0,2 0,4 0,3 0,3 0,6 myrtenol 0,4 0,2 0,7 1,1 0,8 3,7-selinadiene 0,4 0,4 - - - (Z)-carveol 0,1 0,1 0,1 0,2 0,1 p-cymen-8-ol - 0,1 - - - caryophyllene oxide 0,2 0,1 - 0,1 - nerodiol - 0,2 - 0,2 0,1 eremophilene 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 p-cymen-7-ol - 0,1 - 0,1 0,0 g-eudesmol 0,4 0,5 0,4 1,2 0,6 b-cubenene 1,0 2,7 1,9 2,4 1,3 calarene 0,3 0,8 0,5 1,1 0,7 g-cadinene 2,5 5,3 3,3 8,9 5,0 Sesquiterpenes 81,2 71,7 51,9 77,8 37,2 2-methylbutyl butyrate 0,1 - - - - 3-hexenol acetate 0,2 - - 0,2 - 3-hexen-1-ol 0,2 - - - - 3-octanol - 0,1 - - 0,2 1-octen-3-ol 0,1 - 0,2 0,2 0,1 bicyclo(3,2,1)octane 0,1 0,1 - - 0,1 2,6-dimethylbicyclo[3.2.1]octane - - - 0,5 - p-cymen-8-ol - 0,1 - - - neryl acetate 0,1 - - 0,3 - 2-isoprenyl 4a,8-dimethyl-1,2,3,4,4a,5,6,7- octahydronaphtalene 2,0 - 0,5 - - Another hydrocarbons and alcohols 3,1 0,3 0,7 1,2 0,4
Total identified 96,1 95,6 94,7 86,3 96,5
65 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
Taula 7: Anàlisi química comparativa entre calze (K) i corol·la (C) de T. dunense.
Compound K C Compound K C a-pinene 3,8 9,9 butenoic acid, 2-methyl ester 0,1 - b-pinene 2 5,1 3-octanone 0,1 - sabinene 3,7 10,0 2-methylbutyl butyrate tr - b-myrcene 3,7 2,7 3f-hexenol acetate 0,1 - b-pinene 0,1 - 2-hexen-1-ol, acetate 0,1 - d-limonene 4,3 1,5 3-hexen-1-ol tr - b-phellandrene 0,1 - 3-octanol 0,1 - (E)-b-o-cymene tr - 2-hexen-1-ol tr - g-terpinene 0,8 1,3 1-octen-3-ol 0,1 - 2-methylbutyl butyrate tr - bicyclo(3,2,1)octane 0,1 - o-cymene 0,8 0,6 pentadecane tr - terpinolene 0,4 0,2 2,6-Dimethylbicyclo[3.2.1] octane 0,1 - linalool oxide 0,4 0,2 phenylethyl alcohol - 3.1 thujone 0,1 - Hydrocarbons and alcohols 0,9 3,1 cis-b-terpineol 0,2 0,2 methyl 2-aminobenzoate - 0,1 linalool oxide trans 0,4 - benzaldehyde - 1,8 methyl ester 3,5 - benzoic acid (methyl-ester) - 17,4 a-bergamotene 0,6 - benzaldehyde, 4-methoxy - 0,4 pentadecane tr - methyl 2-methoxybenzoate - 2,4 g-elemene 0,1 tr benzene acetadehyde - 2,5 copaene 0,1 - benzoic acid, ethyl ester - 1,0 a-campholenal 0,1 - Benzoids and derivates - 25,7 a-cubebene 0,1 tr linalool 1,8 2,3 b-o-cymene tr - Monoterpenes 27,1 34,0
66 3.1.3. Volatiloma floral de T. dunense
(continuació) Compund K C Compound K C a-bergamotene 0,1 - b-chamigrene 0,1 - germacrene D 0,1 - eremophilene 0,2 - pinocarvone 0,3 0,4 eremophilene 0,6 - a-farnesene 0,1 - b-bisabolene 5,2 - b-elemene 0,3 - verbenone 3,4 - terpinen-4-ol 2 0,5 valencene 5,2 - caryophyllene 21,5 10,2 farnesene 3,2 - trans-b-farnesene 0,1 - b-selinene 1,3 0,4 myrtenal 0,2 - b-citronellol 0,2 - sabina ketone 0,1 0,1 b-guaiene 0,4 0,3 (Z)-b-farnesene 0,5 - d-cadinene 0,4 0,1 trans-pinocarveol 0,7 - a-amorphene tr - isocaryophyllene 0,4 - b-sesquiphellandrene 0,5 - cis-verbenol 0,6 - b-maaliene 0,1 - a-elemene 0,3 - a-guriunene 0,1 - a-caryophyllene 11,2 3,1 a-panasinsene 0,4 0,6 a-terpineol 0,2 - myrtenol 0,6 0,2 a-muurolene 0,1 0,1 3,7-selinadiene 0,2 - 4-carene 0,4 - (Z)-carveol 0,1 - d-elemene 0,1 - p-cymen-8-ol 0,1 - a-terpinyl acetate 0,1 - neryl acetate 0,1 - 4,11-selinadiene 0,2 - benzene, 1,2 diethyl 0,1 - g-selinene 0,4 0,1 methyleugenol tr - (Z,E)-a-farnesene 0,1 - caryophyllene oxide 0,1 - a-bergamotene 0,1 - nerodiol 0,1 tr a-Gurjunene 0,4 - eremophilene 0,1 - b-cubenene 1,8 - p-cymen-7-ol tr - calarene 0,7 - g-eudesmol 0,6 0,1 b-guriunene 0,1 - bicyclo sesquiphellandrene 0,9 - g-cadinene 5 - b-cubenene 1,8 - Sesquiterpenes (total) 72,6 16
67 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
3.1.3.2. Discussió El gènere Teucrium té un elevat nombre de composts volàtils terpènics. Els composts dels olis essencials de T. Royleanum, rics en sesquiterpens, i Teucrium polium han mostrat efectes fitotòxics (Kovacevic et al., 2001; Shtukmaster et al., 2010; Ahmad et al., 2011). El caryophyllene és un dels components més comuns en la composició dels olis essencials (Knudsen et al., 1993) i un dels sesquiterpens més comuns als vegetals (Joulain & König, 1998). S'ha descrit com un agent antimicrobià (contra Staphyllococos, Pseudomonas, Klebsiella, E.coli) (Roussis et al., 2002), antifúngic (Langenheim, 1994), antiinflamatori (Baylac & Racine, 2003) i com agent al·lelopàtic al gènere Thymus (T. pulegoides i T. serpyllum) (Grondahl & Ehlers, 2008). També ha mostrat tenir diferents rols en les intereccions planta-animal. Per una banda s'ha observat que aquest compost s'allibera induït per la pressió d'herbivoria (Chamberlain et al., 2001, Holopainen, 2004), per exemple, el dany del cuc Spodoptera sobre el blat (Turlings et al., 1998), la ovoposició de Xathogaleruca sobre Ulmus minor (Wegener et al., 2001) o l'herbivoria i ovoposició de Lygus hespertus sobre cotó i alfals (Rodriguez-Saona et al. 2002; Blackmer et al. 2004). També s'ha descrit com a compost implicat en xarxes tritròfiques (Degenhardt et al., 2003; Rasman et al., 2005) entre nematòdes i escarabats, mostrant un màxim d'emissió detectat a les 24h de què s'hagi produït el dany (Dudareva et al., 2006; Pichersky et al., 2006). El germacrene és un grup de sesquiterpens, produït per un gran nombre d'espècies que presenten diversos rols dins els sistemes de comunicació planta-insecte. S'han descrit diversos casos d'emissió de germacrene (sobretot el germacrene-D) (Knudsen et al., 2006) per dany foliar al gènere Populus i d'altres espècies (Duhl et al., 2007) i com a element de xarxes tritròfiques de l'emissió a Adenostyles alliariea per atreure a Oreina cacalie (Kalberer et al., 2001).
68 3.1.3. Volatiloma floral de T. dunense
Hi ha una àmplia bibliografia sobre BVOCs a espècies del gènere Teucrium (Taula 8 i 9). A totes elles es troba un elevat contingut de composts als olis essencials amb propietats analgèsiques, hipoglucèmiques, hipolipidèmiques, antipirètiques, antiinflamatòries, antioxidants i antibacterianes (Abdollahi et al., 2003; Barrachina et al., 1995; Bellomaria et al., 1998; Panovska et al., 2007; Tariq et al., 1989; Ulubelen et al., 2000; Özkan et al., 2007). El caryophyllene i germacrene, components majoritaris dels olis essencials de T. dunense, també es troben en elevat percentatge a l'oli essencial de T. scorodonia (Maccioni et al., 2007), encara que s'ha detectat aquest compost en altres anàlisis a diferents espècies del gènere Teucrium , però en menor concentració com a T.montanum, T.polium, T.lepicephalum, T.carolipaui, T.lusitanicum i T.algarbiensis (Pérez et al., 2000; Kovacevic et al., 2001; Cavaleiro et al., 2004). Als treballs de Yamasaki (1997) se suggereix que els pins podrien alliberar germacrene per simular el dany foliar, i així limitar la visita de coleòpters que tenen preferència per aquelles espècies no danyades. S'ha descrit com a feromones a himenòpters i lepidòpters (Müller & Bucbauer, 2011), incrementant la ovoposició i atracció de Heliothis virescens (Lepidoptera) o dels mascles de Periplaneta americana (Blattidae) (Bowers & Bodenstein, 1971; Raguso et al., 2004) així com s'han descrit receptors específics de germacrene a dípters (del gènere Chiastocheta) (Ibáñez et al., 2010).
69 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
Taula 8: Comparació dels composts majoritaris de T. dunense amb altres autors a Teucrium polium
Pizà Vokou et al., Moghtader et al., Menichini et al., (2017) (1985) (2009) (2009)
Compost T. dunense T.polium T.polium T.polium
b-caryophyllene 27,89 7,7 16,67 -
pinene 3,02 0,9 19,61 -
sabinene 3,51 - - 0,5
b-myrcene 3,6 0,4 - -
b-bisabolene 6,43 0,5 - -
valencene 5,3 - - -
linalool i composts - - 10,63 - relacionats
Taula 9:Comparació dels composts majoritaris de T. dunense amb altres autors a altres espècies del gènere Teucrium
Piza Maccioni et al., Menichini et al., (2017) (2007) (2009)
Compost T. dunense T.scorodonia T.brevifollium T.flavum T.montbretii
caryophyllene 27,89 25,2 3,8 7,9 12,7
spathulenol - - 9 - -
pinene 3,02 - 2,8 - -
sabinene 3,51 - - - -
b-myrcene 3,6 - 0,7 - -
b-bisabolene 6,43 - - - -
valencene 5,3 - - - -
70 3.1.3. Volatiloma floral de T. dunense
Els pol·linitzadors de T. dunense (diürns), presenten un màxim de visites a les inflorescències a les 9 h (Lepidoptera), 10 h (Diptera) i 13 h (Hymenoptera) i és l'espècie que presenta un nombre major de pol·linitzadors, amb un total de 21 a les dunes balears (Gil, 1994). Destaca el grup dels dípters, ja que habitualment aquest grup presenta un comportament miòfil (preferència per flors poc aparents i actinomorfes), mentre que T. dunense presenta flors zigomorfes i aparents, amb la visita de 8 dels 11 dípters determinats per Gil (1994). T. dunense mostra varietat en la composició dels seus aromes respecte al calze i la corol·la, així com les fulles. La corol·la representa un reclam tant visual com olfactori (Raguso et al., 2005), ja que la major proporció de monoterpens (més volàtils) que, juntament amb una mescla de composts florals (benzoids i alcohols), actuen com un sistema d'impuls per als monoterpens. Dels diferents pol·lintzadors estudiats per Gil (1994), el 40% de les visites corresponen a dípters, i el 56% a himenòpters. Els himenòpters són un grup més generalitsta de pol·lintzadors, ja que se senten atrets per una major varietat de composts, sobretot terpènics (Honda et al., 2013). En el cas de la corol·la, la proporció d'emissió de terpens, de derivats benzoids i àcids grassos és similar, diferint molt de la del calze (90% de terpens). Això suposaria una especialització en el pol·linitzadors. En el cas dels dípters (40% de les visites) i lepidòpters (4%), se sentirien més atrets per l'aroma de la corol·la, per la seva major proporció de benzenoids, terpenoids i derivats d'àcids grassos. A la taula 10 es mostren els pol·linitzadors de T. dunense (Gil, 1994), essent Eristalis pratarum, E.tenax, Apis mellifera, Bombus terrestris i Scolia flavifrons els més abundants.
71 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
Taula 10: Principals pol·linitzadors de T. dunense (Gil, 1994)
COLEOPTERA Oedemera nobilis
DIPTERA Chrysoma albiceps
Phaenicia sericata
Euphoria cornicina
Chrysotoxum intermedium
Eristalis pratarum
Eristalis tenax
Stomorhina lunara
HYMENOPTERA Apis mellifera
Bombus terrestris
Lassioglossum sp.
Dasycolia ciliata
Scolia flavifrons
Philantus triangulum
LEPIDOPTERA Lycaena phlaeas
Polyommatus icarus
Pieris rapae
Macroglossum stellaratum
72 3.1.4. Volatiloma floral de P. maritimum
3.1.4. Volatiloma floral de P. maritimum
3.1.4.1. Anàlisi química de P. maritimum L'anàlisi química de P. maritimum (Taula 11 i 12) mostra una gran varietat de composts volàtils on s'identificaren 21 composts (91,9% del total). La figura 11 mostra els composts majoritaris als BVOCs de P. maritimum, diferenciant les distintes poblacions estudiades, així com la variació dels composts majoritaris entre la nit i el dia (Figura 12). La fracció majoritària va ser la dels composts derivats de l'àcid benzoic i alcohols (55,4%), de la qual el compost predominant és el metil- benzoat (37,5%). La fracció terpènica, va ser la segona majoritària amb un 27,5%, tots ells isòmers o derivats del linalool.
50 40,88 40 38,35 33,11 Alcúdia e
g 30
t Sa Ràpita 23,64 a t
n Carnatge e 20 c
r 12,39 12,06 12,60 e
P 7,35 8,74 8,55 7,57 10 5,12 5,44 6,08 1,24 0 1 2 3 4 5 Compost Figura 11. Composts majoritaris als aromes florals de P. maritimum a diferents poblacions ordenats per R.I. 1: linalool; 2:methyl benzoate; 3:benzene acetaldehyde; 4:epoxylinalool; 5:phenyl ethyl alcohol.
75 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
50 42,13 40 32,72
e Nit Dia g
t 30 a t 19,57 n
e 20 14,68 c r 9,73 e 7,52 9,56 7,22 P 10 5,65 3,82 0 1 2 3 4 5
Figura 12. Composts majoritaris dels aromes florals de P. maritimum ordenats per R.I. Relació dia/nit. 1: linalool; 2:methyl benzoate; 3:benzene acetaldehyde; 4:epoxylinalool; 5:phenyl ethyl alcohol.
Taula 11: Anàlisi química dels BVOCs florals de P. maritimum (Alcúdia)
Compound 1 (16h) 2 (17h) 3 (22h) 4 (7h) 5 (9h) 6 (7h) cis linaloloxide 1,1 0,7 1,5 0,4 - 0,2 trans linaloloxide - 0,5 0,7 - - 0,2 tetrahydro-2.2.6-trimethyl-6-vinyl-3- pyranone 4,6 1,8 4,1 2,0 3,1 0,9 linalool 20,3 6,6 18,7 1,6 11,4 15,7 epoxylinalool 16,5 16,5 11,4 17,3 1,7 5,6 Monoterpenes 42,5 26,1 36,4 21,3 16,2 22,6 methyl benzoate 19,1 34,6 28,0 40,9 38,4 37,7 benzene acetaldehyde 4,4 14,3 6,6 2,2 7,9 8,7 benzyl alcohol - 0,6 4,2 3,7 1,1 2,5 phenyl ethyl alcohol - 5,6 13,7 12,3 6,7 13,0 benzyl nitrile - - 1,2 2,1 - - 2 nonanone 9 methoxy - - 0,2 0,3 0,4 - benzoic acid 2 methoxy methyl ester - 0,4 - 0,8 0,8 1,1 Benzoids and another alcohols 30,0 56,4 57,9 67,6 57,1 63,4 undecane 5,8 3,2 - - 4,5 1,2 dodecane 8,5 5,1 - - 6,2 2,6 dodecane 2 methyl/undecane3 methoxy - - 0,4 - 0,7 - tridecane 5,1 3,3 tr - 3,3 1,7 tetradecane - 0,3 - tr - - nonanal - 0,3 - - - - butylaldoxine 2 dimethyl 5,7 1,8 3,0 4,9 2,6 0,9 3.5 dimethyl dodecane; nonadecane dimethyl - 0,2 - - - - Aliphatic hydrocarbon 25,2 14,2 3,4 4,9 17,2 6,4 Total Identified 97,7 80,3 97,7 93,9 90,5 92,5
76 3.1.4. Volatiloma floral de P. maritimum
Taula 12: Anàlisi química dels BVOCs de P. maritimum (Sa Ràpita i Es Carnatge)
Sa Ràpita Es Carnatge Compound 1 (22h) 2 (10h) 1 (22h) 2 (7h) cis linaloloxide 0,3 - - - trans linaloloxide 0,2 - - - tetrahydro-2.2.6-trimethyl-6-vinyl-3-pyranone 4,1 3,3 8,0 6,8 linalool 9,3 1,0 16,1 8,0 epoxylinalool 3,8 7,1 1,8 0,7 Terpenes (monoterpenes) 17,7 11,3 25,8 15,5 2 octanol 2 methyl 0,3 7,0 - - methyl benzoate 40,1 41,7 30,0 46,7 benzene acetaldehyde 22,9 2,3 29,1 18,1 benzyl alcohol 1,2 5,0 0,5 1,0 phenyl ethyl alcohol 3,5 8,7 4,5 10,7 2 nonanone 9 methoxy 0,3 0,8 0,4 - benzoic acid 2 methoxy methyl ester - 1,8 - - Benzoids and another alcohols 68,2 67,1 64,4 76,5 undecane - - 1,9 - dodecane 0,7 1,6 2,8 - Aliphatic hydrocarbons 1,6 9,7 6,1 2,5
Total Identified 87,5 88,1 96,4 94,5
3.1.4.2. Discussió. Altres estudis sobre P. maritimum realitzats sobre poblacions d'Egipte (Mawla et al., 2014) o Tunísia (Sanaa et al., 2012) han mostrat també un predomini de derivats de l'acid benzòic, alcohols (phenylethyl alcohol), composts oxigenats i del caryophyllene (no s'ha identificat a les nostres anàlisis). Molts dels composts de P. maritimum, com els àcids grassos, han estat descrits com a composts de defensa (Alipievaa et al., 2003), i d'altres com els benzoids contra l'escabiosi (Sule et al., 2007) o com antimicrobià, antisèptic i desinfectant (Russell, 1999).
Les diferències entre les emissions d'aromes florals durant el dia i la nit, vingueren determinades pels composts del linalool i el metil-benzoat. El linalool (terpè) s'alliberà en major proporció durant la nit, mentre que el metil benzoat (i benzoids en general) s'allibera en una proporció major durant el dia. P. maritimum és una espècie de floració molt curta, que obri les flors durant la nit, i només dura un dia, i es pol·linitzada per
77 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia) lepidòpters nocturns (Gil, 1994). Depenent de les poblacions estudiades hi ha una major proporció dels terpens del grup del linalool i derivats (linalool i epoxylinalool) a les poblacions del nord de l'illa, mentre que a les poblacions del sud hi ha un major alliberament de metil-benzoat.
Es podria complementar amb un estudi quantitatiu d'emissió de BVOCs, per conèixer no sols la proporció dins el conjunt emès, sinó el total d'aquests. El linalool és un monoterpé molt comú a diversos aromes florals (Borg-Karlson & Tengo, 1986), que ha mostrat diversos rols en relacions interespecífiques, com antinfúngic (Cardoza et al., 2002), atraient d'himenòpters (Laloi et al., 1999; Henning et al., 1999) i lepidòpters on espècies pol·linitzades per esfíngids solen mostrar predominància pel linalool (Dudareva & Pichersky, 2006). El linalool s'allibera induït per l'herbivoria i el dany foliar (Arimura et al., 2004; Brilli et al., 2009) o per la infecció de bactèries com Pseudomonas syringae (Huang et al., 2003).
S'ha descrit com a repel·lent d'alguns hemípters (Rodriguez-Saona et al., 2009), provoca la disminució d'ovoposició d'alguns insectes (Kessler & Baldwyn, 2001), té semblança amb feromones d'himenòpters i lepidòpters (Pherobase.com, 2016) i és un element comunicatiu en la interacció del gènere Andrena i algunes orquídees del gènere Ophrys (Borg-Karlson & Tengo, 1986).
P. maritimum presenta una obertura floral nocturna (a partir de les 19h), fins les 14h. Els seus principals pol·linitzadors són himenòpters i lepidòpters vespertino-nocturns (Gil, 1994) com Agrius convolvuli (Sphingidae) (Llorens, com.pers).
Els benzoids són el grup de composts més representatius amb un 64,4- 76,5% depenent de les anàlisis, així com una fracció important de linalool, que formen un reclam olfactori per als pol·linitzadors. Les principals visites a P. maritimum són del grup dels himenòpters,
78 3.1.4. Volatiloma floral de P. maritimum
Apoidea, insectes que tenen preferència per olors sense una composició concreta (variable), però amb alt contingut terpènic (Gil, 1994; Honda et al., 2013).
Els lepidòpters tenen preferència per fragàncies derivades dels benzoids i terpenoids (Honda et al., 2013), tot això concorda amb les anàlisis obtingudes, ja que P. maritimum té una important emissió nocturna de benzoids i terpens (linalool i derivats).
79
3.1.5. Volatiloma floral de C. maritimum
3.1.5. Volatiloma floral de C. maritimum
3.1.5.1. Anàlisi química de C. maritimum A la taula 13 es mostren els composts de les inflorescències (columnes 1, 2 i 3) i fulles-planta sense flors (columna 4). Els composts monoterpènics (13) són absolutament predominants (90,7%) essent la resta hidrocarburs alifàtics (3) i un allilbencè (dillapiol). Resulten prou homogenis els valors dels components individuals. Així, els components majoritaris a les inflorescències són els terpinens i composts relacionats, amb més del 40%, el thymol-metil eter amb un 23,63% i l'ocimene i composts relacionats (18,6%) Els composts terpènics hidrogenats representen un 74,2% i els oxigenats un 25,1%.
45 40,3 40 Inflorescències 35,3 35 32,1 30 e Fulles g 23,57 t 25 a t 18,63 n 20 e 14,4 c
r 15 e
P 10 6,85 5,1 5 0 1 2 3 4
Compost
Figura 13. Composts majoritaris dels aromes florals de C. maritimum ordenats per R.I.1: ocimene; 2: thymol methyl-eter; 3: g-terpinene; 4:sabinene
83 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
Taula 13: Anàlisi química dels BVOCs de C. maritimum
Inflorescense Leaves Compound 1 2 3 Mean±SD 4 a-thujene 1 3,4 1,5 2,0±1,3 3,6 sabinene 16,5 4,6 4,2 8,6±4,8 35,3 b-myrcene 1,3 - 0,4 0,6±0,7 2 a-terpinene 0,6 1,6 0,2 0,8±0,7 1,7 d-limonene - - 0,2 0,1±0,1 - b-phellandrene 0,9 4,6 4,5 3,3±2,1 1,1 (E)-b-ocimene 2,2 0,7 1 1,3±0,8 1,7 g-terpinene 45,2 44,3 31,4 40,3±7,7 32,1 ocimene 6,7 25,5 23,7 18,6±10,4 5,1 allo-ocimene 0,4 - - 0,1±0,2 - terpineol,cis b- 0,2 - 0,4 0,2±0,2 0,3 terpinene-4-ol 0,6 - 0,6 0,4±0,3 0,5 thymol methyl ether 22,2 17,2 31,3 23,6±7,1 14,4 Terpenes 96,7 79,3 96,1 92,7 97,8 1-hexanol, 2-ethyl 0,2 - 0,6 0,3±0,3 - decanal 0,5 - - 0,2±0,3 - nonanal 0,3 0,7 0,7 0,6±0,2 - dllapiole 0,7 - 1 0,6±0,5 0,6 Another compounds 1,7 0,7 2,3 1,56 -
Total identified 98,42 100 99,4 99,3 98,4
3.1.5.2. Discussió L'ocimene (monoterpè) és un component que es troba a molts dels aromes florals i olis entre les espècies de la mediterrània (Owen et al., 2001, Ormeño et al., 2007). S'ha descrit formant part d'olis essencials amb funcions antibacteriana (Glamoclija et al., 2011) i larvicida (Evergetis et al., 2013). També s'ha descrit com un compost que s'allibera induït per herbivoria (Kessler and Baldwin 2001; Blackmer et al. 2004) a diverses espècies com Medicago truncatula (Navia-Giné et al., 2009), a Phaseolus lunatus (Dicke et al., 1990), a Populus contra Chrysomelia populi (Brilli et al.,2009), Fagus contra àfids i fungicida a Arabidopsis thalina (Kishimoto et al., 2006). Com a molècula amb rol comunicatiu també es destaca la importància com a feromona d'atracció (Granero et al., 2005) sobretot a himenòpters (Schiestl et al.,2013; Krugner et al., 2014, Pherobase.com, 2016), i lepidòpters (Mitchell et al., 2015). El terpinene és un monoterpè amb olor cítric (Gallego et al., 2002) que es troba a diversos grups d'espècies i que s'ha
84 3.1.5. Volatiloma floral de C. maritimum descrit com agent al·lelopàtic (Batish et al., 2008), i a diferència d'altres monoterpens com el pinene no presenta activitat antibacteriana i fungicida (Dorman et al., 2000, Koutsoudaki et al., 2005; Hashemi et al., 2013). Té un efecte al·lelopàtic major en aquells derivats de cadena oberta i oxigenats (Angelini et al., 2003). En relacions planta-insecte s'ha descrit com a atreient a Eupoecilia ambiguella (Lepidoptera) (Tunc & Erler, 2003; Stamopoulos et al., 2007) i tòxics front Tribolium confusum (Coleoptera) afectant la taxa de naixement i ovoposició (Schmidt-Busser et al., 2009). El thymol i els seus derivats són agents que s'han descrit com antibacterians (Yadav etal., 2008; Wattanasatcha et al., 2012; França Orlanda et al., 2015) i antifúngics (Marchese et al, 2016), fet que s'ha utilitzat en medicina i agricultura, sobretot pel control de plagues per la seva efectivitat (Rajendran & Sriranjini, 2008 ; Glenn et al., 2010). Encara que és un compost ben caracteritzat a Lamiaceae dels gèneres Origanum i Thymus, també el trobem a altres famílies com Lauraceae, Oleaceae i Rosaceae (Knudsen et al., 2006). Destaca la similitud en el contingut de thymol-methyleter amb les plantes de Turquia i Portugal, el baix contingut de dillapiol i la diferència de sabinene i b-phellandrene (planta), aquest especialment a plantes de la Mediterrània oriental (Ozcan et al., 2001, 2006; Polatoglu et al., 2016). Els resultats d’altres estudis, que generalment analitzen els olis essencials de la planta obtinguts per hidrodestil·lació mostren diferències (Taula 14). Pateira et al. (1999) pensen en la possible existència de dos quimiotips a Portugal, basant-se principalment en la seva riquesa en dillapiol. També reconeixen variacions en el contingut químic al llarg del desenvolupament vegetatiu de les plantes. Per altra banda, usant el mètode SPME es denoten diferències notables entre planta i inflorescències (mateixos exemplars), i que les anàlisis de les bràctees de les inflorescències són semblants a les fulles. Als olis de les plantes de diversos territoris (Madeira, Portugal i Turquia), el g-
85 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia) terpinene és sempre un component majoritari, sovint el més abundant (Pateira et al., 1999; Senatore et al., 2000; Jorge et al., 2004). Els olis essencials de C. maritimum han estat descrits com a antimicrobians i antioxidants (Ruberto et al., 2000; Siracusa et al., 2011) i insecticida (Tsoukatou et al., 2001). En concret l’oli obtingut de plantes seques ha mostrat ser clarament tòxic per diversos coleòpters i lepidòpters (Polatoglu et al., 2016). Aquest fet pot tenir relació amb la predominància dels dípters (Syrphidae) i himenòpters (Eumenidae i Polistidae) i la raresa de coleòpters (Anaspidae i Oedemeridae) en la pol·linització (Gil, 1994).
Taula 14: Estudis realitzats a C. maritimum (olis essencials) per altres autors.
Pizà Pizà Jorge et al., Polatoglu et al., Senatore et al., (2017) (2017) (2004) (2016) (2000) (planta) (infl) Compost
sabinene 35,3 6,8 6,7 - -
g-terpinene 32,1 40,3 61,5 39,3 24
p-cymene - - 11,9 - -
b-phellandrene 1,1 3,3 0,8 22,6 30
Z-b-ocimene 1,7 1,3 6,6 8,2
thymol (carvacrol) methyl ether 14,4 23,6 - 10,5 25
dillapiol 0,6 0,6 tr - 21
Taula 15: Principals pol·linitzadors de C. maritimum (Gil, 1994)
COLEOPTERA Anaspis sp
Oedema noblis DIPTERA Eristalis pratarum E.tenax Lathyrophtalmus aeneus HYMENOPTERA Eumenes mediterraneus E. quartatus Pollistes gallicus
86 3.1.6. Volatiloma floral de E. maritimum
3.1.6. Volatiloma floral de E. maritimum
3.1.6.1. Anàlisi química de E. maritimum S'han trobat un total de 20 composts a l'anàlisi fitoquímica dels BVOCs florals (Taula 16), 99,4% de composts identificats. El 97,55% correspon a composts terpènics, mentre que un 1,9% correspon a derivats de l'àcid benzòic i un 6,3% d'hidrocarburs no terpènics. Dels composts terpènics, tots són hidrogenats. Els composts majoritaris són el germacrene-D (39,5%), i el b-myrcene (10,9%).
Taula 16: Anàlisi química dels BVOCs de E. maritimum
Compound 1 2 Mean a-pinene 3,6 2,2 2,9 sabinene / b-thujene 1,4 - 0,7 b-myrcene 15,8 5,9 10,9 d-limonene 2,3 1,0 1,7 Monoterpenes 23,1 9,1 a-cubebene 1,2 2,5 1,9 copaene 3,3 5,1 4,2 b-bourbonene - 3,0 1,5 b-cubebene 1,6 1,6 1,6 bicyclo[4.4.0]dec-1-ene, 2-isopropyl -5-methyl-9-methylene- 6,2 6,3 6,3 a-amorphene - 1,0 0,5 bicyclosesquiphellandrene - 2,1 1,1 g-muurolene 4,4 8,9 6,7 (E)-germacrene D 46,6 32,3 39,5 d-cadinene 8,3 11,8 10,0 g-cadinene 4,6 6,2 5,4 a-muurolene - 3,3 1,6 Sesquiterpenes 76,2 86,7 81,5 mesitylene - 1,4 0,7 1,2,3 trimethylbenzene (= hemimellitol) 0,7 0,4 0,56 benzaldehyde, 2,4,5-trimethyl - 1,2 0,6 Benzoids 0,7 3 1,9 Total Identified 100,0 98,8 99,4
3.1.6.2. Discussió Els resultats obtinguts a les anàlisis de E. maritimum són semblants a estudis d'altres autors. Els composts majoritaris han estat els germacrene, myrcene i el cadinene. El germacrene és un grup terpènic que es troba a moltes altres espècies del gènere Eryngium, com a
89 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
Eryngium yuccifolium en un 18,3% (Ayoub et al., 2006).
El germacrene és un sesquiterpè produït per un gran nombre de plantes que presenten diversos rols dins els sistemes de comunicació planta-insecte. S'han descrit diversos casos d'emissió de germacrene (sobretot el germacrene-D) (Knudsen et al., 2006) per dany foliar al gènere Populus i a altres espècies (Duhl et al., 2007) i com a element de xarxes tritròfiques de l'emissió a Adenostyles alliariea per a atreure a Oreina cacalie (Kalberer et al., 2001). Als treballs de Yamasaki (1997) se suggereix que els pins podrien alliberar germacrene per simular el dany foliar, i així limitar la visita de coleòpters, que tenen preferència per aquelles espècies no danyades. S'ha descrit com a feromones a himenòpters i lepidòpters (Müller & Bucbauer, 2011), incrementant l'ovoposició i atracció de Heliothis virescens (Lepidotera) o dels mascles de Periplaneta americana (Blattidae) (Bowers & Bodenstein, 1971; Raguso et al., 2004) així com s'han descrit receptors específics de germacrene a dípters (del gènere Chiastocheta) (Ibáñez et al., 2010). El myrcene (monoterpè) és un compost volàtil present a moltes famílies (Knudsen et al., 2010) i a diferents formacions boscoses i arbustives (Owen et al., 2001) al llarg de la mediterrània (Delfine et al., 2005) com per exemple al romaní (Ormeño et al., 2007). Es troba freqüentment als olis essencials i resines de coníferes (Loreto & Nascetti, 2000) i s'han descrit diversos efectes, entre ells tenir propietats antimicrobianes (Glamoclija et al., 2011). En relacions planta-insecte s'ha vist que és un compost freqüentment alliberat induït per herbivoria (Degenhardt et al., 2003, Zhang et al., 2012), i que és un semioquímic de diferents grups d'artròpodes, com atraïent d'himenòpters (Granero et al. 2005; Dudareva & Pichersky, 2010), atraïent de Thysanoptera a Cycadòfites (Terry et al., 200; Hossaert-McKey et al, 2010), i als escarabats Dendroctonus brevicomis que usen aquest compost per a la síntesi de feromones (Figueiredo & Barroso, 2008). També s'ha descrit com un
90 3.1.6. Volatiloma floral de E. maritimum compost que altera la química del sol, inhibint la nitrificació bacteriana (Paavolainsen et al. 1998). Els pol·linitzadors més comuns de E. maritimum, són himenòpters (Gil, 1994) (Taula 17), que se senten atrets per una gran varietat de composts, sobretot terpènics en el cas dels himenòpters no apoïdeus (Honda et al., 2013), així els resultats mostren concordança amb la literatura científica disponible.
Taula 17: Principals pol·linitzadors de E. maritimum (Gil, 1994)
HYMENOPTERA Colletes abeillei
Lasioglossum sp.
Nomioides variegata
Polistes gallicus
Philantus triangulum
91
3.1.7. Volatiloma floral de E. spinosa
3.1.7. Volatiloma floral de E. spinosa
3.1.7.1. Anàlisi química de E. spinosa S'han identificat, un total de 15 composts florals (Taula 18). El 99,6% correspon a composts monoterpènics, mentre que el 0,3% a fenilpropanoids. Dels composts monoterpènics, tots són hidrogenats excepte el linalool, que és oxigenat. Els composts majoritaris són l'a- phellandrene (44,5%), l'a-pinene (13,8%), el p-mentatriene (10,5%) i el d-carene(8,4%). Taula 18: Anàlisi química dels aromes florals de E. spinosa
Compound 1 2 Mean a-pinene 15,2 12,3 13,8 b-pinene 0,7 0,4 0,6 b-myrcene 0,9 1,1 1,0 a-phellandrene 45,2 43,8 44,5 d-limonene 1,8 2,5 2,2 d3-carene 7,6 9,2 8,4 a-terpinene 0,5 0,6 0,6 p-cymene 13,8 15,3 14,6 (Z)-b-ocimene 1,0 1,5 1,3 p-metha-2,4(8)-diene 0,1 - 0,1 terpinolene 0,7 - 0,7 cosmene 1,9 2,1 2,0 p-menthatriene 10,4 10,5 10,5 linalool - 0,1 0,1 Monoterpenes 99,8 99,4 99,6 myristicine 0,2 0,3 0,3 Phenylpropanoids 0,2 0,3 0,3 Total identified 100 99,7 99,9
3.1.7.2. Discussió Igual que amb la majoria de les altres espècies estudiades, existeix una manca de dades sobre els volàtils emesos per les flors de E. spinosa. La limitada informació que existeix només fa referència a olis essencials extrets per hidrodestil·lació (Clavenger) de la totalitat de la planta, sovint seca.
El phellandrene (monoterpè) és un compost molt comú als olis
95 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia) essencials d'espècies mediterrànies (Angelini et al., 2003), p.ex. als gèneres Rosmarinus, Thymus i Satureja (Owen et al., 2001) i coníferes (Dormont et al., 1998, Phillips & Croteau, 1999). S'ha descrit com un element que intervé en relacions interespecífiques planta-insecte com insecticida (Park et al., 2003) contra coleòpters (Prieto et al, 2011) i lepidòpters (Guo et al., 2009). També es troba induït per herbivoria (ovoposició), establint xarxes tritròfiques (Mumm et al., 2003), o alliberat per Solanum lycopersicum després d'una infecció per àfids (Verheggen et al., 2008). També s'ha descrit el potencial antimicrobià i fungicida d'olis essencials amb alt contingut de phellandrene (Badawy & Abdelgaleil, 2014), i encara que és un potent herbicida (Evergetis et al., 2013) la seva capacitat fitotòxica augmenta si es combina amb altres elements com per exemple el cymene (Rajendran & Sriranjini, 2008).
L’estudi de diferents espècies del gènere Echinophora ha mostrat una gran varietat de composts monoterpènics. Així, per exemple a E. tenuifolia de Turquia, els principals composts trobats han estat el methyl-eugenol, l'a-phellandrene, el d-carene i el p-cymene (Baser et al., 1994; Ozcan et al., 2002, 2003; Chalchat et al., 2007). A E. tenuifolia de Grècia (Georgiou, 2010) els composts majoritaris són l'a- phellandrene (43,8%) i el metil-eugenol (28,6%). Les anàlisis a E. platyloba mostra l'ocimene (26,5%), 2,3- dimethyl-cyclohexa- 1,3-diene (9,9%), a-pinene (7,7%) com a composts majoritaris dels olis essencials i als extractes amb etanol etanolics, cymene (28,7%) i a-pinene (7,4%) (Hashemi et al., 2013).
Els ordres d'insectes que visiten E. spinosa són variats, el més abundant és Hymenoptera (gènere Tiphia, Oxybelus, Scolia, Ammophila), Hemiptera (gènere Orthops), Coleoptera (gènere Oedemera) i Lepidoptera. Segons Honda et al., (2013) els insectes de l'ordre Hymenoptera, són més generalistes i se senten atrets per una gran varietat de composts sobretot terpènics.
96 3.1.7. Volatiloma floral de E. spinosa
Taula 19: Comparació d'anàlisis de E. spinosa amb altres estudis.
Compost Pizà (2017) Fraternale et al.,(2013) Glamoclija et al.,(2011)
a-phellandrene 44,5 34,7 9,93 myristicin 0,3 16,5 -
d-carene 8,4 12,6 60,8 a-pinene 13,8 6,7 2,5
p-cymene 14,6 - 6,2
97
3.2. Resultats: Processos d'al·lelopatia a la rereduna
3.2. Resultats: Processos d'al·lelopatia a la rereduna
3.2.1. Proves de germinació A continuació s'exposen els resultats de les determinacions dels extractes aquosos, olis essencials, BVOCs i les diferents proves de germinació (capacitat germintiva i test de fitotoxicitat amb esxtractes aquosos i BVOCs) per avaluar els processos d'al·lelopatia que es produeixen a la rereduna.
3.2.1.1. Determinació quantitativa dels extractes aquosos. La matèria dissolta i en suspensió dels extractes aquosos es mostren a la taula següent (Taula 20).
Taula 20: Percentatge del residu sec dels extractes aquosos obtinguts.
Planta Percentatge H. stoechas 0,9% T. dunense 2,4% C. maritima 0,7%
La mostra de l'extracte aquós de T. dunense ha presentat un residu oliós, de densitat 1,15 g/ml després de ser sotmesa al rotavapor.
Extractes aquosos de H.stoechas, T.dunense i C.maritima
101 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
3.2.1.2. Determinació qualitativa i quantitativa dels olis essencials de T. dunense S’han identificat 26 composts a l’oli essencial de T. dunense (Taula 21) tant a la planta verda com a les restes de fullaraca recollida del sòl (leaf litter) representant un 95,3% i un 84,3% respectivament de la composició. En condicions de laboratori la pèrdua d'olis és exponencial amb un contingut d’olis d’un 2,1% al principi del període experimental i d’un 1% als 450 dies. Al camp, la pèrdua és pràcticament lineal i molt superior a la de l’experiment realitzat en condicions de laboratori. En aquest cas, als 450 dies, el contingut d’oli analitzat al final del període experimental és de 0,2% (Figura 14).
2,5 Lab f(x) = -0,499 ln(x) + 2,327 Logarítmica (Lab) R² = 0,964
) 2,09 a 2 Camp c e s
1,84
a Lineal (Camp) i r è t a
m 1,5 1,44 e 1,42 d
1,35
m 1,24 a
r 1,14 g
r 1 1,03 e 0,95 p
% (
t 0,71 u g n
i 0,5 t n
o f(x) = -0,11908x + 1,89758 C R² = 0,96362 0,20 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Temps (mesos) Figura 14. Contingut (en percentatge d'oli per grams de matèria seca) d’olis essencials de T. dunense.
102 3.2. Resultats: Processos d'al·lelopatia a la rereduna
Figura 15: Procediment d'extracció dels olis essencials per a la seva quantificació (Hassiotis et al., 2010)
Figura 16: Plaques usades per a la quantificació dels olis essencials
Les principals fraccions terpèniques que es troben als olis essencials són els monoterpens (oxigenats i hidrogenats) i els sesquiterpens (oxigenats i hidrogenats). Comparant la relació entre les diferents fraccions terpèniques, es produeix una pèrdua en el contingut d'oli, i un procés oxidatiu que es manifesta per l'increment de la proporció de monoterpens i sesquiterpens oxigenats.
103 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
Taula 21: Ànàlisi dels olis essencials de T. dunense (grau de descomposició durant 7 mesos)
Setembre Desembre Febrer Abril
Compound % % % %
a-thujene 2,20 ± 0,30 0,21 ± 0,18 - -
a-pinene 16,6 ± 2,60 15,48 ± 2,66 0,21 ± 0,02 0,26 ± 0,08
sabinene 6,8 ± 1,40 5,24 ± 0,84 - -
b-pinene 11,1 ± 1,80 11,14 ± 1,61 0,23 ± 0,01 0,13 ± 0,12
myrcene 3,9 ± 0,70 3,05 ± 1,00 - -
p-cymene 1,3 ± 0,20 1,67 ± 0,13 - -
limonene 5,4 ± 1,00 3,67 ± 0,35 0,28 ± 0,06 0,17 ± 0,3
Monoterpene hydrocarbons 47,43 40,46 0,72 0,56
cis-sabinenhydrate - - 0,89 ± 0,09 0,67 ± 0,51
linalool oxyde 0,80 ± 0,30 1,05 ± 0,34 - ± - ±
linalool 1,50 ± 0,60 0,82 ± 0,78 2,61 ± 0,43 1,67 ± 1,37
phenyl ethyl alcohol - - 0,16 ± 0,02 0,11 ± 0,10
a campholenal - - 0,13 ± 0,03 0,05 ± 0,09
pinocarveol - - 3,75 ± 0,06 5,02 ± 0,99
trans-verbenol 2,30 ± 0,20 4,83 ± 0,63 4,95 ± 0,34 3,52 ± 3,10
sabina-ketone 2,90 ± 0,50 5,33 ± 0,89 1,53 ± 0,15 1,12 ± 0,91
terpinen-4-ol - - 0,81 ± 0,37 0,2 ± 0,17
pinocarvone 0,90 ± 0,20 1,78 ± 1,37 - -
p-cymen-8-ol 1,70 ± 0,20 1,11 ± 0,47 3,44 ± 0,46 1,73 ± 1,35
myrtenol - - 3,38 ± 0,41 2,88 ± 1,98
verbenone 1,40 ± 0,60 2,31 ± 0,14 2,15 ± 0,34 2,25 ± 0,57
trans-carveol 1,00 ± 0,10 3,29 ± 1,28 - -
p-cymen-7-ol - - 0,05 ± 0,09 -
carvacrol - - 0,03 ± 0,03 -
a-terpineol acetate - - 0,5 ± 0,15 0,15 ± 0,15
Oxigenated monoterpenes 12,6 20,51 24,38 19,37
a-copaene - - 0,30 ± 0,02 0,14 ± 0,12
b-bourbonene 0,26 ± 0,2 0,88 ± 0,23 1,09 ± 0,1 0,68 ± 0,07
b-caryophyllene 5,73 ± 0,4 2,64 ± 0,77 8,49 ± 0,55 10,28 ± 1,51
a-humulene - - 5,79 ± 0,42 7,5 ± 1,05
104 3.2. Resultats: Processos d'al·lelopatia a la rereduna
(continuació)
Setembre Desembre Febrer Abril
Compound % % % %
trans-b-farnesene 3,00 ± 2,24 1,14 ± 0,52 - -
germacrene D 3,54 ± 0,40 0,69 ± 0,60 9,55 ± 0,99 8,52 ± 1,50
calamenene <1,11-epoxide> - - 2,48 ± 0,23 2,44 ± 0,31
valencene 1,00 ± 0,20 0,78 ± - -
bicyclogermacrene 2,59 ± 0,40 0,46 ± 0,41 5,83 ± 0,68 5,05 ± 1,10
(E,E)-a farnesese - - 0,25 ± 0,08 0,27 ± 0,19
gamma-cadinene - - 0,64 ± 0,05 0,65 ± 0,16
delta-cadinene 2,36 ± 0,80 - 3,74 ± 0,16 3,31 ± 0,55
cadalene - - 1,83 ± 0,21 1,25 ± 0,32
Sesquiterpenes hydrocarbons 18,90 6,59 39,99 40,09
(E)-nerolidol 7,66 ± 2,80 - 4,41 ± 1,11 3,62 ± 1,33
spathulenol 1,78 ± 0,2 4,42 ± 0,98 0,34 ± 0,23 0,42 ± 0,24
caryophyllene oxide 2,90 ± 0,2 8,77 ± 1,95 10,38 ± 0,66 11,87 ± 2,57
humulene epoxide II - - 1,45 ± 0,18 1,68 ± 0,36
tau-cadinol 3,06 ± 0,5 2,27 ± 0,68 4,95 ± 0,53 5,33 ± 1,26
a-cadinol 0,98 ± 0,8 1,23 ± 0,34 2,4 ± 0,35 2,79 ± 0,70
calamenen-10-ol
a-bisabolol - - 0,04 ± 0,03 0,17 ± 0,07
calamenen-10-one - - 0,16 ± 0,13 -
Oxigenated sesquiterpenes 16,4 16,69 24,36 26,44
Total identified 93,4 82,85 89,45 86,46
Des del punt de vista qualitatiu i quantitatiu a les anàlisis de la planta fresca (setembre) la fracció monoterpènica hidrocarbonada (47,4%) i sesquiterpens hidrogenats (18,9%) són els més representatius, essent els composts majoritaris a-pinene (16,6%), b-pinene (11,1%) i sabinene (6,8%) i de la fracció de sesquiterpens hidrocarbonats, el b- caryophyllene (5,7%), trans-b-farnesene (3,4%) i germacrene-D (3%). També cal destacar la presència del trans-nerolidol (7,6%), un sesquiterpè oxigenat. Pel que fa a l’anàlisi del litter (desembre) des del punt de vista qualitatiu i quantitatiu, la fracció monoterpènica
105 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia) hidrocarbonada (40,4%) i de monoterpens oxigenats (20,51%) són les més representatives, essent els composts majoritaris l'a-pinene (15,5%), b-pinene (11,1%) i sabinene (5,2%) i de la fracció oxigenada dels monoterpens, sabina-ketone (5,3%), trans-verbenol (4,8%) i trans- carveol (3,3%). També cal destacar la presència de caryophyllene (8,7%) i spatulenol (4,4%), essent sesquiterpens oxigenats. A partir del mes de desembre, pràcticament desapareixen els monoterpens hidrogenats, mentre que els monoterpens oxigenats van augmentant, presentant un màxim el mes de febrer (24,4%). Les fraccions sesquiterpèniques augmenten el seu contingut relatiu a les restes dels olis essencials de la matèria orgànica caiguda del llit foliar. En el cas dels monoterpens hidrogenats (Figura 17), la seva variació quantitativa ve determinada sobretot per les variacions del a-pinene que és el compost amb major representativitat en aquest grup. El trans-verbenol i la sabine-ketone, són els monoterpens oxigenats amb una major representativitat dins aquest grup, però en aquest cas, difereix dels monoterpens hidrogenats, ja que als monoterpens oxigenats (Figura 18) la variació quantitativa depèn de tots els monoterpens oxigenats i no sols dels majoritaris. La variació quantitativa dels sesquiterpens hidrogenats (Figura 19) depèn pràcticament dels seus components majoritaris, b-caryophyllene, derivats del germacrene i d-cadinene en menor proporció. En el cas dels sesquiterpens oxigenats (Figura 20) no existeix un patró definit que es pugui correspondre amb un o més d'un dels components principals.
50 40 Monoterpens hidrogenats e
g 30 t pinene (a,b) a t
n 20 sabinene e c
r limonene e 10 P 0 sept. des. feb. abr. Figura 17. Evolució en el contingut de monoterpens hidrogenats i composts majoritaris de T. dunense
106 3.2. Resultats: Processos d'al·lelopatia a la rereduna
50 Monoterpens oxigenats 40 transv erbenol e g
t 30
a sabina-ketone t
n 20 e c r
e 10 P 0 sept. des. f eb. abr. Figura 18. Evolució en el contingut de monoterpens oxigenats i composts majoritaris de T. dunense
50 Sesquiterpens hidrogenats 40 b-cary ophy llene e
g 30 germacrene D t a t
n 20 e c r e
P 10
0 sept. des. feb. abr. Figura 19. Evolució en el contingut de sesquiterpens hidrogenats i composts majoritaris de T. dunense
50 45 Sesquiterpens oxigenats 40 (E-)-nerolidol 35 cary ophy llene oxide
e 30 g
t t-cadinol a
t 25 n
e 20 c r
e 15 P 10 5 0 Figura 20sept.. Evolució en el contingutdes. de sesquiterpens oxigenatsfeb. i composts majoritaris deabr. T. dunense.
107 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
3.2.1.3. Determinació qualitativa i quantitativa dels olis essencials de H. stoechas A les anàlisis dels olis essencials de H. stoechas s'han identificat 29 composts a la planta (Taula 22) i 26 composts a les anàlisis de la planta seca (Taula 23). A ambdues anàlisi els monoterpens representen un 30% aproximadament de la composició de l'oli essencial, mentre que els sesquiterpens a la planta verda representen un 52,2%, i a la planta seca el porcentatge és del 62,6%.
Taula 22:Anàlisi química dels BVOCs de H. stoechas (Planta verda)
Leaves
Compounds 1 2 Mean
Monoterpenes 31,5 29,1 30,1 a-pinene 29,3 26,7 28 d-limonene 1,5 1,4 1,5 a-terpinene 0,1 - 0,1 o-cymene 0,1 0,1 0,1 terpinolene 0,5 0,5 0,5 Sesquiterpenes 49,4 55 52,2 a-cubebene 1,5 1,7 1,6 (-)-isoledene 0,2 0,3 0,3 a-ylangene (=a-copaene) 4,6 4,7 4,7 linalool 0,2 0,2 0,2 di-epi-a-cedrene 2,4 2,8 2,6 isocaryophyllene 7,3 7,5 7,4 (+)-aromadendrene 2,3 2,5 2,4 b-parasinsene 0,9 1 0,9 gamma-cadinene 0,4 0,6 0,5 d-cadinene 2,7 2,7 2,7 a-caryophyllene 0,9 0,8 0,9 a-muurolene 4,7 4,6 4,7 a-amorphene - 2,9 1,5 viridiflorene 3,9 4 4 allo aromadendrene 10,4 10,7 10,6 a-cedrene - 0,9 0,5 a-gurjunene 2,9 2,8 2,9 a-curcumene 2,2 2,3 2,3 hexahydro naphthalene 0,3 0,4 0,4 a-cadinene 0,2 0,2 0,2 calamenene 0,2 0,2 0,2 palustrol 0,3 0,3 0,3 ledol 0,9 0,9 0,9 Another compounds 0,3 0,3 0,3
3-hexen-1-ol 0,3 0,3 0,3
Total identified 81,2 84 82,6
108 3.2. Resultats: Processos d'al·lelopatia a la rereduna
Taula 23: Anàlisi química dels BVOCs de H. stoechas (Planta seca)
Leaves
Compound 1 2 Mean
Monoterpenes 30,8 35,5 33,2 a-pinene 6 26,2 16,1 fenchene 1,4 2,4 1,9 camphene 2,2 - 1,1 b-pinene 1,7 - 0,9 d-limonene 19,5 1,3 10,4 eucaliptol - 4 2 g-terpinene - 0,3 0,2 o-cymene - 1,3 0,7
Sesquiterpenes 66,5 58,7 62,6 ylangene 4,6 - 2,3 a-cubebene 1,9 - 1 (+)-sativene 0,4 - 0,2 di-epi-a-cedrene 24,5 10,1 17,3 a-cedrene 0,4 22,3 11,4 (-)-isolongifolene 1 - 0,5 (-) trans-pinocarveol - 1,1 0,6 b-himachalene - 1,1 0,5 g-selinene 2,7 1,4 a-acoradiene - 2,6 1,3 a-bergamotene 2,8 4,4 3,6 g-muurolene 3,7 - 1,9 a-elemene 1,3 - 0,7 a-muurolene 0,5 - 0,3 allo-aromadendrene - 3,2 1,6 a-selinene 12,2 - 6,1 d-cadinene 0,9 - 0,5 a-curcumene 4,2 13,9 9,1 Total Identified 97,3 94,2 95,8
109 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
3.2.1.4. Proves de capacitat germinativa (control) Es mostren els resultats de la germinació (percentatge) a l'inici del període experimental (T0), als 300 dies (T1) i als 450 dies (T2) a les llavors de T. dunense (29, 64 i 60% respectivament) (Figura 21), C. maritima (10, 96 i 99% respectivament) (Figura 22) i H. stoechas (91, 78 i 66% respectivament) (Figura 23). Les proves de capacitat germinativa als 300 i 450 dies es duen a terme perquè les llavors poden variar les seves taxes de germinació, així com els olis essencials es degraden amb el pas del temps, degradació que podria afectar a la seva capacitat fitotòxica. Les llavors de C. maritima, mantenen una taxa de germinació pràcticament constant, mentre que varia a H. stoechas i T. dunense. En el cas de H. stoechas, aquesta perd capacitat de germinació als deu i quinze mesos, mentre que T. dunense veu afavorida la seva germinació al cap de deu i quinze mesos.
100 T0=0
ó T1 = 300 dies i 80 c
a T2 = 450 dies n i m r 60 e g
e d
e 40 g t a t n
e 20 c r e P 0 0 5 10 15 20 25 30 Temps (dies)
Figura 21. Evolució temporal de la capacitat de germinació de T. dunense. T0 = moment de la
recolecció; T1= als 300 díes, T2=als 450 díes.
110 3.2. Resultats: Processos d'al·lelopatia a la rereduna
100 ó i c
a 80 n i m r
e 60 g
e d 40 e T0=0 g t a
t T1=300 dies
n 20 e T2= 450 dies c r e
P 0 0 5 10 15 20 25 30 Temps (dies)
Figura 22. Evolució temporal de la capacitat de germinació de C. maritima. T 0= moment de la recolecció; T1= als 300 díes, T2=als 450 díes
100 ó i c
a 80 n i m r
e 60 g
e d 40 e g t
a T0=0 t
n 20 T1= 300 dies e c r T2=450 dies e
P 0 0 5 10 15 20 25 30 Temps (dies)
Figura 23. Evolució temporal de la capacitat de germinació de H. stoechas. T0= moment de la recolecció; T1= als 300 díes, T2=als 450 díes
111 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
3.2.1.4.1. Efecte de l'extracte aquós de C. maritima A C. maritima (Figura 24), H. stoechas (Figura 25) i T. dunense (Figura 26) la germinació de les llavors es va veure parcialment inhibida. Aquesta inhibició s'incrementa a mesura que ho fa la concentració de l'extracte aquós (Taula 24 i 25). Les diferents concentracions dels extractes provocaren no sols una disminució de la germinació sinó també un retard d’aquesta (augment del valor de T50) (Taula 26).
Taula 24: Percentatge de germinació depenent de la concentració d'extracte aquós de C. maritima sobre les llavors de C. maritima, H. stoechas i T. dunense.
Control 7,50g/L 26,25g/L 75g/L C. maritima 100 88 86 78 H. stoechas 96 60 52 24 T. dunense 29 23 19 12
Al mateix temps les proves de reversibilitat de la inhibició presentaren baixes taxes de germinació excepte a les llavors de H. stoechas (Taula 26).
100 ó i c a
n 80 i m r
e 60 g
e d
Control
e 40 g 7,50g/L t a
t 26,25g/L
n 20 e 75g/L c r e
P 0 0 5 10 15 20 25 30 Temps (dies) Figura 24. Efecte de la concentració de l’extracte aquós de C. maritima sobre la germinació de C. maritima
112 3.2. Resultats: Processos d'al·lelopatia a la rereduna
100 Control 90 7,50/L
ó 26,25g/L i
c 80
a 75g/L n i 70 m r
e 60 g
e 50 d
e
g 40 t a t 30 n e c
r 20 e
P 10 0 0 5 10 15 20 25 30 Temps (dies) Figura 25. Efectes de la concentració de l’extracte aquós de C. maritima sobre la germinació de H. stoechas.
35 %
ó Control i 30 c
a 7,50g/L n i 25 26,25g/L m
r 75g/L e 20 g
e d
15 e g t 10 a t n
e 5 c r
e 0 P 0 5 10 15 20 25 30 Temps (dies)
Figura 26. Efectes de la concentració de l’extracte aquós de C. maritima sobre la germinació de T. dunense.
113 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
Taula 25: Anàlisi ANOVA (p<0.05) de l'efecte de la concentració dels extractes de C. maritima sobre la germinació de C. maritima, H. stoechas i T. dunense als experiments inicials (Critical- Value 5,32).
Llavors Concentració (g/L) F P Significatius
7,5 21,11 1,77E-03 *
C. maritima 26,25 30,71 5,46E-04 *
75 21,59 1,65E-03 *
7,5 16,92 3,38E-03 *
H. stoechas 26,25 24,81 1,08E-03 *
75 218,83 4,29E-07 *
7,5 2,50 1,52E-01
T. dunense 26,25 6,82 3,11E-02 *
75 18,81 2,49E-03 *
Taula 26. Anàlisi ANOVA (p<0.05) del T50 sobre la germinació de C. maritima, H. stoechas i T. dunense amb extractes de C. maritima (Critical-Value 5,32).
Llavors Concentració (g/L) T50 S.E F P Significatiu
7,5 7,3 0,4 23,25 0 *
C. maritima 26,26 7,9 1,5 2,66 0,14
75 10,5 1,7 9,27 0,02 *
7,5 17,7 2,7 1,2 0,29
T. dunense 26,26 22,1 2,4 6,07 0,04 *
75 20 1,3 5,07 0,05
7,5 17,3 1,0 0,10 0,78
H. stoechas 26,26 16,4 1,1 6,92 0,03 *
75 17,4 3,2 0,11 0,75
114 3.2. Resultats: Processos d'al·lelopatia a la rereduna
3.2.1.4.2. Efectes de l'extracte aquós de H. stoechas A H. stoechas (Figura 27), C. maritima (Figura 28) i T. dunense (Figura 29) la germinació de les llavors es va veure parcialment inhibida. Aquesta inhibició s'incrementa a mesura que ho fa la concentració de l'extracte aquós (Taules 27 i 28). Les diferents concentracions dels extractes provocaren no sols una disminució de la germinació sinó també un retard d’aquesta (augment del valor de T50) (Taula 29). Les llavors que mostraren una major taxa de germinació després del tractament amb aigua destil·lada foren les de C. maritima, tot i que les llavors de H. stoechas mostraren una taxa de germinació de fins un 5,5% i d'un 6,3% les llavors de T. dunense amb l'extracte de H. stoechas.
Taula 27: Percentatge de germinació depenent de la concentració d'extracte aquós de H. stoechas sobre les llavors de C. maritima, H. stoechas i T. dunense
Llavor/Concentració Control 7,50g/L 26,25g/L 75g/L H. stoechas 91 50 43 21 C. maritima 100 89 85 68 T. dunense 29 15 27 20 ó
i 100 c Control a
n 7,50g/L i 80 26,25g/L m r 75g/L e
g 60
e d
e 40 g t a
t 20 n e c
r 0 e
P 0 5 10 15 20 25 30 Temps (dies) Figura 27. Figura: Efectes de l’extracte aquós de H. stoechas en diferents concentracions sobre la germinació de H. stoechas.
115 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
100 ó i c
a 80 n i m r
e 60 g
e d
e 40 Control g t a
t 7,50g/L n
e 20 26,25g/L c r
e 75g/L P 0 0 5 10 15 20 25 30 Temps (dies)
Figura 28. Efectes de l’extracte aquós de H. stoechas en diferents concentracions sobre la germinació de C. maritima.
35 Control ó i 30 c 7,50g/L a n i 25 26,25g/L m
r 75g/L e
g 20
e d 15 e g t a
t 10 n e c
r 5 e P 0 0 5 10 15 20 25 30 Temps (dies)
Figura 29. Efectes de l’extracte aquós de H. stoechas en diferents concentracions sobre la germinació de T. dunense.
116 3.2. Resultats: Processos d'al·lelopatia a la rereduna
Taula 28: Anàlisi ANOVA (p<0.05) de l'efecte de la concentració dels extactes de H. stoechas a T=0 sobre la germinació de C. maritima, H. stoechas i T. dunense (Critical-Value 5,32)
Llavors Concentració (g/L) F P Significatius
7,5 8,83 1,78E-02 *
C. maritima 26,25 84,55 1,58E-05 *
75 132,77 2,92E-06 *
7,5 49,76 1,07E-04 *
H. stoechas 26,25 71,90 2,87E-05 *
75 193,54 6,90E-07 *
7,5 5,35 4,43E-03
T. dunense 26,25 0,23 6,42E-01
75g 4,79 6,01E-02 *
Taula 29: Anàlisi ANOVA (p<0.05) del T50 sobre la germinació de C. maritima, H. stoechas i T. dunense amb extractes de H. stoechas (Critical-Value 5,32).
Llavors Concentració(g/L) T50 S.E F P Significatiu
7,5 9,90 1,70 6,80 0,03 *
C. maritima 26,25 11,30 0,90 40,68 0,00 *
75 7,30 0,10 215,09 0,00 *
7,5 19,40 1,20 4,45 0,07
T. dunense 26,25 20,30 2,70 3,32 0,11
75 20,10 1,60 4,85 0,06
7,5 9,10 3,60 1,26 0,29
H. stoechas 26,25 5,00 1,00 5,27 0,05
75 18,30 2,90 0,26 0,62
117 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
3.2.1.4.3. Efecte de l'extracte aquós de T. dunense A T. dunense (Figura 30), C. maritima (Figura 31) i H. stoechas (Figura 32) la inhibició de la germinació de les llavors va ser més elevada que en el cas anterior i també s'incrementa l'efecte a mesura que augmenta la concentració de l'extracte aquós (Taula 30 i 31) En tots els casos, a major concentració de l’extracte aquós, es produeix una major inhibició de la germinació. Les diferents concentracions dels extractes provocaren no sols una disminució de la germinació sinó també un retard d’aquesta (augment del valor de T50) (Taula 32).
Taula 30: Percentatge de germinació depenent de la concentració d'extracte aquós de T. dunense sobre les llavors de C. maritima, H. stoechas i T. dunense.
Llavor/Concentració Control 7,50g/L 26,25g/L 75g/L
T. dunense 29 23 21 27
C. maritima 100 96 88 68
H. stoechas 91 55 45 23
35 ó
i Control
c 30 a 7,50g/L n i 25 26,25g/L m r 75g/L e g
20 e d 15 e g t
a 10 t n e
c 5 r e
P 0 0 5 10 15 20 25 30 Temps (dies)
Figura 30. Efectes de l’extracte aquós de T. dunense en diferents concentracions sobre la germinació de T. dunense.
118 3.2. Resultats: Processos d'al·lelopatia a la rereduna
100 ó i
c 80 a n i m r
e 60 g
e d
e
g 40 Control t a
t 7,50g/L n
e 26,25g/L c 20 r
e 75g/L P 0 0 5 10 15 20 25 30 Temps (dies)
Figura 31. Efectes de l’extracte aquós de T. dunense en diferents concentracions sobre la germinació de C. maritima.
100 Control ó
i 90 7,50g/L c
a 80 26,25g/L n i 70 75g/L m r
e 60 g
e 50 d
e 40 g t
a 30 t n
e 20 c r 10 e P 0 0 5 10 15 20 25 30 Temps (dies)
Figura 32. Efectes de l’extracte aquós de T. dunense en diferents concentracions sobre la germinació de H. stoechas.
119 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
Taula 31: Anàlisi ANOVA (p<0.05) de l'efecte de la concentració dels extractes de T. dunense a T=0 sobre la germinació de C. maritima, H. stoechas i T. dunense (Critical value 5,32)
Llavors Concentració(g/L) F P Significatius
7,5 4,54 6,58E-02
C. maritima 26,25 6,51 3,41E-02 *
75 132,77 2,92E-06 *
7,5 26,41 8,87E-04 *
H. stoechas 26,25 19,31 2,30E-03 *
75 218,09 4,35E-07 *
7,5 1,76 2,22E-01
T. dunense 26,25 3,39 1,03E-01
75 17,47 3,08E-03 *
Taula 32: Anàlisi ANOVA (p<0.05) del T50 sobre la germinació de C. maritima, H. stoechas i T. dunense amb extractes de T. dunense (Critical-Value 5,32).
Concentració Llavors S.E F P Significatiu (g/L) T50
7,5 6,80 1,30 0,97 0,35
C. maritima 26,25 6,90 0,80 3,04 0,12
75 12,60 2,80 6,27 0,04 *
7,5 14,80 3,00 0,12 0,74 Teucrium 26,25 16,40 3,40 0,46 0,52 dunense 75 21,10 2,60 4,49 0,07
7,5 5,40 1,60 4,52 0,07
H. stoechas 26,25 4,30 0,90 6,10 0,04 *
75 4,20 1,70 5,64 0,04 *
120 3.2. Resultats: Processos d'al·lelopatia a la rereduna
3.2.1.5. Efectes de l'extracte aquós de T. dunense. Proves amb extractes aquosos: 300 dies Es va avaluar el potencial fitotòxic de l’extracte aquós de T. dunense al cap de 300 dies sobre la germinació de C. maritima, T. dunense i H. stoechas per comprovar si la degradació de la matèria orgànica i la possible degradació d'olis essencials afectava a la capacitat germinativa de les llavors. L'espècie amb una major inhibició fou H. stoechas. Les diferents concentracions de l’extracte van mostrar inhibició parcial de la germinació (Taula 33) i retard de la germinació (Taula 34), encara que no totes les proves eren estadísticament significatives, es va realitzar un estudi ANOVA per a la seva comprovació. A les llavors de T. dunense (Figura 33) la inhibició de la germinació en les diferents concentracions van ser d'un 10% (concentració de 7,5g/L), d’un 6,6% (concentració de 26,25g/L) i d’un 35% (concentració de 75g/L) respecte al control.
Les llavors de H. stoechas (Figura 34) presentaren un augment de la germinació del 6,1% amb l'extracte aquós de T. dunense (concentració de 7,5g/L), una inhibició del 7,6% (concentració de 26,25g/L) i inhibició del 24,2% (concentració de 75g/L) respecte al control. A les llavors de C. maritima (Figura 35) la inhibició de la germinació en les diferents concentracions van ser d'un 2% (concentració de 7,5g/L), d’un 16,2% (concentració de 26,25g/L) i d’un 23,2% (concentració de 75g/L) respecte al control.
121 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
60 ó i c
a 50 n i m
r 40 e g
Control e 30 d
7,50g/L e g t 20 26,25g/L a t 75g/L n
e 10 c r e
P 0 0 5 10 15 20 25 30 Temps (dies)
Figura 33. Efectes de l’extracte aquós de T. dunense en diferents concentracions sobre la germinació de T. dunense als 300 dies. ó i 70 c a
n 60 i m
r 50 e g 40 Control e d
30 7,5g/L e
g 26,5g/L
t 20 a
t 75g/L
n 10 e
c 0 r e
P 0 5 10 15 20 25 30 Temps (dies)
Figura 34. Efectes de l’extracte aquós de T. dunense en diferents concentracions sobre la germinació de H. stoechas als 300 dies.
122 3.2. Resultats: Processos d'al·lelopatia a la rereduna
ó 100 i c a n
i 80 m r
e 60 g Control e d 40 7,5g/L e
g 26,25g/L t a
t 20 75g/L n e c r 0 e
P 0 5 10 15 20 25 30 35 Temps (dies)
Figura 35. Efectes de l’extracte aquós de T. dunense en diferents concentracions sobre la germinació de C. maritima als 300 dies.
Taula 33: Anàlisi ANOVA (p<0.05) de l'efecte de la concentració dels extractes aquosos de T. dunense als 300 dies sobre la germinació de T. dunense, H. stoechas i C. maritima (Critical Value 5,99).
Concentració Llavors F P Significatius (g/L)
7,5 5,47 5,79E-02
T. dunense 26,25 3,00 1,34E-01
75 12,6 1,21E-02 *
7,5 2,02 2,06E-01
H. stoechas 26,25 3,27 1,21E-01
75 34,02 1,12E-03 *
7,5 2,00 2,07E-01
C. maritima 26,25 53,09 3,40E-04 *
75 136,8 2,35E-05 *
123 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
Taula 34: Anàlisi ANOVA (p<0.05) del T50 sobre la germinació de C. maritima, H. stoechas i T. dunense amb extractes de T. dunense als 300 dies (Critical-Value 5,32).
Concentració Llavors S.E F P Significatu (g/L) T50
7,5 9,40 2,60 0,02 0,90
T. dunense 26,25 11,50 1,00 1,25 0,31
75 15,40 1,80 6,64 0,04 *
7,5 16,90 5,40 3,54 0,11
H. stoechas 26,25 9,50 2,10 1,96 0,21
75 6,50 0,10 1,40 0,28
7,5 4,50 0,60 22,20 0,00 *
C. maritima 26,25 14,40 4,60 2,30 0,18
75 5,57 0,80 4,44 0,08
3.2.1.6. Proves de reversibilitat A la següents taules (Taules 35 i 36) es mostren els percentatges de germinació de les proves de reversibilitat dutes a terme als diferents experiments de fitotoxicitat (a l'inici dels experiments i als 300 dies). Les llavors que aconseguiren un màxim de germinació foren les de C. maritima, seguit de les de T. dunense i H. stoechas.
124 3.2. Resultats: Processos d'al·lelopatia a la rereduna
Taula 35: Percentatge de reversibilitat de les llavors tractades amb extractes aquosos.
Llavors de C. maritima Llavors de H. stoechas Llavors de T. dunense
Concentració (g/L) G R %R G R %R G R %R
7,5 88 1 8,3 60 1 2,5 23 0 - Extracte C. 26,25 86 0 - 52 1 2,1 19 1 1,2 maritima 75 78 0 - 24 2 2,6 12 2 2,3
7,5 89 1 9,1 50 1 2 15 0 - Extracte H. 26,25 85 2 13,3 43 3 5,3 27 4 5,5 stoechas 75 68 4 12,5 21 3 3,8 20 5 6,3
7,5 96 1 25 55 1 2,2 23 0 - Extracte T. 26,25 88 0 - 45 3 5,5 21 0 - dunense 75 68 0 - 23 3 3,9 17 0 -
G: germinació inicial; R:llavors germinades tractades amb aigua destil·lada; %R: Percentatge de llavors germinades (reversibilitat).
Taula 36: Percentatge de reversibilitat de les llavors tractades amb extractes aquosos de T. dunense als 300 dies a C. maritima, H. stoechas i T. dunense.
Llavors de C. maritima Llavors de H. stoechas Llavors de T. dunense
Concentració (g/L) G R %R G R %R G R %R
7,5 97 1 33,3 70 0 - 44 1 1,8
26,25 83 1 5,9 61 1 2,6 47 2 3,8
75 76 0 - 50 0 - 32 1 1,5
G: germinació inicial; R:llavors germinades tractades amb aigua destil·lada; %R: Percentatge de llavors germinades (reversibilitat).
125 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
3.2.1.7. Fitotoxicitat dels BVOCs de T. dunense. Les proves realitzades amb BVOCs de T. dunense (Figura 36) (Taules 37 i 38) han mostrat que la germinació de les llavors de H. stoechas disminueix en un 29,6%, i el T50 passa d'un valor de 4 dies (control) a 9 dies. Les proves a C. maritima mostraren un descens de la germinació d'un 29 % respecte al control i el valor de T50 passà d'un valor de 8 dies (control) a 10 dies. Les proves realitzades amb BVOCs de T. dunense mostraren que la germinació de les llavors de T. dunense disminuïa un
10% respecte al control i el valor del T50 passà d'un valor de 7 dies (control) a 12 dies.
92 ó
i 100 c a n
i 76 71 m 80 69 r e g
e
d 60
e
g 40 t a
t 40 31 n e c r e
P 20 0 H.stoechas (Control) T.dunense (Control) C.maritima (Control) H.stoechas (BVOCs) T.dunense (BVOCs) C.maritima (BVOCs) Figura 36. Taxa de germinació de H. stoechas, T. dunense i C. maritima en contacte amb BVOCs de T. dunense. En gris les proves control, i ombrejat les proves amb BVOCs
Taula 37: Anàlisi ANOVA (p<0,05) dels efectes dels BVOCs de T. dunense sobre la germinació de C. maritima, H. stoechas i T. dunense (Critical Value 5,98)
Espècie F P Significatiu
C. maritima 12,68 1,10E-002 *
H. stoechas 14,59 8,50E-003 *
T. dunense 2,96 1,30E-001
126 3.2. Resultats: Processos d'al·lelopatia a la rereduna
Taula 38: Anàlisi ANOVA (p<0,05) dels efectes dels BVOCs de T. dunense al T50 sobre la germinació de C. maritima, H. stoechas i T. dunense
Control BVOCs
Llavors T50 S.E T50 S.E F P F crit Significatiu
H. stoechas 3,95 0,71 9 0.41 150,75 1,7E-5 5,98 *
T. dunense 7 1,22 11,38 1,86 14.1 30.12 4.1 *
C. maritima 8,63 2,14 10 2,06 0,85 0,39 5,98
3.2.2. Discussió Les mostres dels extractes aquosos analitzats han mostrat com T. dunense té un residu sec oliós, per tant es va fer un estudi més detallat d'aquest, comparant la seva evolució. Les mostres conservades al laboratori presenten una variació que mostra un patró exponencial de pèrdua dels olis essencials, mentre que les mostres mantingudes a condicions ambientals a la zona d’experimentació presenten una disminució amb una tendència lineal de descomposició. Aquests patrons mostren com els factors ambientals afecten a la descomposició de la matèria orgànica on els microorganismes del sol intervenen en la metabolització dels composts presents al litter (Hassiotis et al., 2010), i la variació de paràmetres com humitat i temperatura. És coneguda la importància de les restes foliars com a factor clau en el desenvolupament de la vegetació, ja sigui per processos al·lelopàtics, com en el cas de Artemisia vulgaris (Barney et al., 2005), Casuarina pauper (Barritt & Facelli, 2001), el gènere Eucalyptus (Batish et al., 2006, 2008), i altres labiades com Rosmarinus officinalis (Delfine et al., 2005; Ahmad et al., 2011; Agostini et al., 2014). Estudis amb H. stoechas i altres espècies del gènere Helichrysum han mostrat efectes inhibitoris dels seus olis essencials sobre la germinació d'altres espècies i fongs (Stupar et al., 2004; Mancini et al, 2011). Els olis essencials de H. stoechas, han mostrat una gran varietat de composts terpènics, on l'a-pinene és el majoritari. Metabòlits secundaris del gènere Helichrysum han estat descrits com composts
127 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia) d'efecte col·lerètic, diurètic i expectorant (Chinou et al., 1997), així com antinflamatori (Sala et al., 2002), antioxidant (Rosa et al., 2007), antial·lèrgic (Chinou et al., 1997), antibacterià (Nostro et al., 2001; Sobhy et al., 2007) i antiviral (Appendino et al., 2007). Descrit com agent al·lelopàtic (Zunino and Zygadlo, 2004; Singh et al., 2006) també es pot relacionar amb la capacitat d'inhibir la nitrificació de les bactèries edàfiques (Paavolainsen et al. 1998), potenciant així la inhibició de la germinació no només en forma gasosa, sinó per les restes del seu llit foliar.H. stoechas és segons les proves dutes a terme, la planta més sensible a efectes fitotòxics al·lelopàtics, ja siguin provocats pels extractes aquosos de diferents espècies (incloent autoinhibició) com pels BVOCs de T. dunense. Altres anàlisis (Taula 39) realitzades a H. stoechas han mostrat diferents percentatges dels composts majoritaris, on el compost majoritari és el a-pinene (Proença da Cunha et al., 1974; Vernin et al., 1998; Tsoukatou et al., 1999; Ascensao et al., 2001), el caryophyllene (b-caryophyllene) (Chinou et al., 1997a & 1997b; Tsoukatou et al., 1999) i el limonene (Sobhy et al., 2007).
Taula 39: Principals composts a H. stoechas.
Pizà Proença Tsoukatou et al., Vernin et al., Owen Sobhy Compost (2017) (1974) (1999) (1999) (2001) (2007) a-pinene 26,4 59 28,3 63 72 59 limonene 0,83 - - 14 19 16 b-caryophyllene 4,3 - 6 2,8 - 4 a-humulè - - 6 2 - - epi-a-aisabolol - - 21,9 - - 9,6 myrcene - - - - 7 -
128 3.2. Resultats: Processos d'al·lelopatia a la rereduna
A altres espècies del gènere Helichrysum, com H.italicum (Stupar et al., 2014), H.cymosum i H.fulgidum (Bougatsos, C., 2004) el a-pinene o caryophyllene hi són presents. El pinene i els seus isomers ja havien estat descrits com a agents al·lelopàtics sobre la germinació i el creixement del blat (Areco et al., 2014). Per altra banda mostra un alt percentatge de germinació en situació control, com altres primocolonitzadors, i aquesta taxa alta de germinació va disminuint amb el pas del temps. Mentre que la taxa de germinació de C. maritima roman constant, cal destacar que a T. dunense es produeix un increment de la capacitat de germinació, el que li confereix una avantatge en front a les altres espècies, ja que durant la caiguda de les fulles i la formació del llit foliar és quan el contingut d'oli és màxim i la seva taxa germinativa és mínima, i passats els mesos, quan l'oli s'ha degradat, és quan mostra una major taxa de germinació, aquest fet suposa que T. dunense té un mecanisme per evitar part de la inhibició dels olis essencials propis o d'altres espècies.
Els resultats de les proves amb BVOCs de T. dunense mostren una disminució significativa del percentatge de germinació a H. stoechas i, en menor mesura a C. maritima, mentre que l'efecte sobre T. dunense no és significatiu. Això implica que T. dunense té mecanismes per evitar parcialment l'autotoxicitat dels composts alliberats.
S'han realitzat gràfics de regressió per a comparar les diferents proves de germinació i correlacionar la concentració de l'extracte aquós amb la taxa d'inhibició (en percentatge) (Figures 37-45). Totes les dades obtingudes tenen un elevat coeficient de correlació R2, superiors a 0,9, exceptuant el test de regressió de l'extracte de H. stoechas sobre T. dunense. Al sector agrícola s'usen els olis essencials, així com extractes aquosos com herbicides per al control d'arvenses (Verdeguer, 2011), és per això que el coneixement sobre la relació entre el contingut de l'extracte i la taxa d'inhibició ens permet conèixer quina concentració d'extracte hem d'usar per a obtenir una inhibició en concret.
129 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
25
) 20 L / g ( 15 ó i c a
r 10 t f(x) = 6,755 x^0,259 n
e R² = 0,897 c 5 n o
C 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Inhibició (%)
Figura 37. Correlació entre inhibició i concentració de l'extracte de C. maritima sobre C. maritima
90 ) L / g (
60 ó i c a r t 30 f(x) = 16,418 x^0,333 n e
c R² = 0,926 n o
C 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Inhibició (%)
Figura 38. Correlació entre inhibició i concentració de l'extracte de C. maritima sobre H. stoechas
90
) 75 L / g
( 60
ó i
c 45 a r t 30 n f(x) = 5,802 x^0,601 e
c 15 R² = 0,959 n o
C 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Inhibició (%)
Figura 39. Correlació entre inhibició i concentració de l'extracte de C. maritima sobre T. dunense
130 3.2. Resultats: Processos d'al·lelopatia a la rereduna
90 ) L / g (
60 ó i c a r t 30 f(x) = 22,508 x^0,270 n
e R² = 0,968 c n
o 0 C 0 15 30 45 60 75 90 Inhibició (%)
Figura 40. Correlació entre inhibició i concentració de l'extracte de T. dunense sobre H. stoechas
90 ) L / g (
60 ó i c a r t
n 30
e f(x) = 11,471 x^0,289 c
n R² = 0,983 o
C 0 0 15 30 45 60 75 90 Inhibició (%)
Figura 41. Correlació entre inhibició i concentració de l'extracte de T. dunense sobre T. dunense
) 45 L / g ( 30 ó i c a r
t 15
n f(x) = 0,643 x^0,902 e
c R² = 1,000 n 0 o
C 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Inhibició (%)
Figura 42.Correlació entre inhibició i concentració de l'extracte de T. dunense sobre C. maritima
131 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
45 ) L /
g 30 (
ó i c a r t
n 15 e f(x) = 4,036 x^0,457 c n
o R² = 0,919 C 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Inhibició (%)
Figura 43.. Correlació entre inhibició i concentració de l'extracte de H. stoechas sobre C. maritima
60
) 50 f(x) = 46,344 x^-0,236 L /
g R² = 0,071 ( 40
ó i
c 30 a r t 20 n e
c 10 n o
C 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Inhibició (%)
Figura 44.. Correlació entre inhibició i concentració de l'extracte de H. stoechas sobre T. dunense
90
) 75 L / g
( 60
ó i
c 45 a r t 30 n f(x) = 27,331 x^0,228 e
c 15 R² = 0,920 n o
C 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Inhibició (%)
Figura 45. Correlació entre inhibició i concentració de l'extracte de H. stoechas sobre H. stoechas
132 3.2. Resultats: Processos d'al·lelopatia a la rereduna
Les variacions en les taxes de germinació amb els extractes aquosos als 300 dies varien respecte a les primeres proves de germinació realitzades, observant que hi ha una pèrdua del poder inhibitori de l'extracte, fet que es pot relacionar amb la pèrdua de contingut en olis essencials de la planta. T. dunense ha demostrat ser una espècie clau en el funcionalisme de la comunitat, tant a nivell d'emissió de BVOCs en forma de vapor que afavoreixen l'aparició d'efectes al·lelopàtics, com la resistència que presenten les seves llavors a la fitotoxicitat d'extractes aquosos d'altres plantes de la comunitat.
No només els extractes aquosos de T. dunense han mostrat un elevat poder fitotòxic, sinó també els seus vapors, ja que s'ha demostrat que els BVOCs (sobretot monoterpènics) són inhibidors de la germinació (Abrahim & Braguini, 2000; Zhang et al., 2012) i poden provocar danys a nivell cel·lular i tissular (Scrivanti et al., 2003).
Els resultats obtinguts mostren com H. stoechas és una planta més oportunista (primocolonitzadora) per les seves taxes altes de germinació, així com per la sensibilitat que mostra als diferents extractes. En canvi T. dunense indica una major maduresa del sistema, ja que és més resistent als efectes dels distints extractes aquosos, així com l'increment de la germinació als deu i quinze mesos.
133
4.-Discussió general
4.-Discussió general
4.1. Volatiloma Una vegada realitzades les diferents anàlisis per determinar part del volatiloma (volatiloma floral) de les espècies dunars, es posa de manifest que cada planta, a banda de presentar un contingut relatiu en aromes florals, presenten un patró característic i específic que permet diferenciar-lo dels altres components del sistema. Els principals grups de composts trobats a les anàlisis són terpens (monoterpens, sesquiterpens) i un grup de composts derivats de l'àcid benzòic i alcohols no terpènics. Els principals components dels aromes florals són característics de cada espècie, fet que concorda amb la varietat de pol·linitzadors (Gil, 1994) que se senten atrets per les olors de cada una de les plantes, havent pol·linitzadors generalistes i d'altres específics, que se senten atrets per la mescla de composts que conformen l'aroma floral (Honda et al., 2013).
Taula 40: Principals composts florals de les anàlisis realitzades.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 C. maritima X X H. stoechas X X T. dunense Calze X X X X X Corol·la X X X P. maritimum X E. maritimum X X X C. maritimum X X X E. spinosa X 1: a-pinene; 2: cadinene; 3: caryophyllene; 4: phellandrene;5: farnesene; 6: germacrene; 7:limonene; 8: linalool; 9:myrcene; 10:methyl-Thymol; 11: ocimene; 12: sabinene; 13: terpinene
137 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
Els olis essencials presenten una gran varietat de composts, i són específics de cada una de les espècies, encara que hi ha composts generalistes com el pinene, que es troba a moltes de les anàlisis realitzades i d'altres fonts consultades, hi ha composts que són característics de les diferents espècies estudiades, tant en composició com en percentatge. Taula 41: Principals composts dels olis essencials de les anàlisis realitzades. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 C. maritima X X H. stoechas X X T. dunense X X X X C. maritimum X X X 1: a-pinene; 2: cadinene; 3: caryophyllene; 4: phellandrene;5: farnesene (a,b); 6: germacrene; 7:limonene; 8: linalool; 9:myrcene; 10:methyl-thymol; 11: ocimene; 12: sabinene; 13: g-terpinene
L'a-pinene i el caryophyllene així com en menor mesura el sabinene, terpinene i methyl-thymol tenen un caire més generalista. Cal destacar que a les zones de l'avantduna, aquella zona més movent, i que les condicions limitants per al desenvolupament de les espècies depèn més de les condicions físico-químiques de l'ambient, hi ha una predominància de composts monoterpènics, o d'una conjunció de monoterpens i mescles de composts derivades de l'àcid benzòic, que són composts altament volàtils, i per tant amb gran poder de comunicació. En canvi, als ambients de rere-duna on les condicions físico-químiques ambientals no són tan estrictes i es produeixen major nombre d'interaccions biològiques interespecífiques, hi ha un predomini o un augment dels composts sesquiterpenics, menys volàtils que els monoterpens, i per tant romanen a la planta i poden donar lloc a processos d'al·lelopatia. Per altra banda, les espècies amb floració vespertino-nocturna com C. maritima i P. maritimum, han mostrat un alt percentatge de monoterpens, o de monoterpens amb benzoids i alcohols que participarien de l'emissió dels aromes florals, per al reconeixement per
138 4.-Discussió general part dels insectes pol·linitzadors, quan les senyals visuals són escasses. A la figura 46 s'evidencia mitjançant les anàlisis del volatiloma, que s'estableixen espais ecològicament diferenciats, segons si les espècies són d'avantduna, rereduna o de roquissar. Aquelles espècies més adaptades als ambients mòbils o d'inestebilitat del substrat presenten un patró d'emissions més heterogeni, predominant els composts més volàtils, mentre que a la rereduna predominen els sesquiterpens. Aquestes diferències també es reflexen en la tipologia de pol·linitzadors determinats per Gil (1994), mentre que hi ha insectes generalistes com els dípters, coleòpters i els himenòpters, d'aquests darrers hi ha certes diferències. Com s'ha comentat les espècies d'ambients més mòbils presenten uns patrons d'emissió més heterogenis, i en el cas dels himenòpters hi ha pol·linitzadors tant dels tàxons Apoidea com Vespoidea (majoritàriament), mentre que a les espècies analitzades de rereduna els himenòpters visitants són apoïdeus. Per altra banda les anàlisis realitzades a C. maritima i P. maritimum (amb certa similitud amb la corol·la de T. dunense) mostren un patró d'emissió amb preferència per pol·linitzadors de l'ordre Lepidoptera vespertino-nocturns.
139 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
Figura 46: Similaritat de les anàlisis segons els composts majoritaris i comparades amb els pol·linitzadors determinats per Gil (1994) i la situació a la duna. (F – fulles; K-calze; C- corol·la; Inf-inflorscència/flor).
4.2. Proves de germinació Cada planta segueix un patró de germinació propi, essent generalment exponencial, amb una alta germinació al principi, fins que s'estabilitza la taxa germinativa sense augmentar. A les llavors de H. stoechas, quan les concentracions dels extractes són més elevades, el patró és pràcticament lineal així com el patró de T. dunense és lineal a la majoria de casos.
Existeix molta literatura científica sobre les relacions al·lelopàtiques dels olis essencials o els extractes aquosos de plantes (Sanderson et al., 2013; Hussain et al., 2011), sobre les taxes de germinació (Asplund et
140 4.-Discussió general al., 1968; Baldwyn et al., 2006 i altres ja citats) o danys metabòlics i fisiològics (Abrahim et al., 2000), però no s'han trobat estudis semblants a ambients litorals dunars amb els quals poder comparar els resultats obtinguts en aquest treball. Es fa palès que els extractes aquosos extrets de les restes de llit foliar produeixen un efecte al·lelopàtic d’inhibició de la germinació, ja que tots ells presentaren efectes fitotòxics i fenomens d'autoinhibició.
Dels resultats obtinguts, podem afirmar que l'activitat dels extractes depèn de diversos factors: un d'ells és l'espècie enfront de la qual actuen (Verdeguer, 2011) ja que en alguns casos són selectius, inhibint la germinació en major o menor grau. Un altre factor és la seva composició, i la concentració dels extractes ja que especialment en el cas dels extractes de T. dunense mostren gran activitat inhibitòria enfront de totes les espècies assajades fins i tot a baixes concentracions.
Dels extractes aquosos el que té un major poder inhibitori és l’extracte de T. dunense, i el que menys és el de H. stoechas, per tant es pot afirmar que T. dunense té un rol clau en la composició i ecologia química de la rereduna, i H. stoechas actua com a primocolonitzador del sistema ja que presenta una alta taxa de germinació en situació control, però és molt sensible als extractes aquosos de les diferents plantes testades.
Les característiques estructurals dels terpens no són l'únic factor a tenir en compte, els composts amb estructures oxigenades solen presentar majors efectes fitotòxics, mentre que els composts hidrogenats presenten una fitotoxicitat menor (Asplund, 1968; Vaughn & Spencer, 1993; Verdeguer, 2011).
El retard en la germinació pot suposar un desequilibri en les taxes de germinació de les llavors (Miller, 1987), ja que l’època favorable de germinació d’aquestes plantes és a final d’estiu amb les primeres pluges
141 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia) de tardor, un retard en la germinació podria esdevenir una inhibició no tan sols per efectes al·lelopàtics produïts pels lixiviats de les restes foliars, sinó per agents físics com la temperatura. A baixes temperatures, per sota dels 18°C, T. dunense, H. stoechas i C. maritima, tenen unes taxes de germinació inferiors (Gil, 1994).
Com ja s’ha comentat T. dunense és una espècie clau dins l’estructura dunar per la competència que exerceix sobre la germinació de les altres espècies, per altra banda H. stoechas actuaria com a primocolonitzador, per la seva alta capacitat de germinació en situacions on no existeix una competència química (prova de germinació control), mentre que quan s’estableixen altres espècies al sistema, com T. dunense, i en menor mesura C. maritima, aquesta es veu molt afectada pels lixiviats del llit foliar. En general s'han presentat unes taxes baixes de germinació després del tractament amb aigua destil·lada de les llavors que havien estat tractades amb els extractes aquosos, encara que les llavors de H. stoechas, són les que han mostrat una major taxa de germinació després dels rentats.
Aquestes diferències entre els resultats de les proves de fitotoxicitat d'extractes aquosos i les proves en presència de BVOCs mostra com les relacions al·lelopàtiques no depenen d'un sol factor, sinó que són multifactorials (Inderjit et al., 2011, 2003a, 2003b), i que la taxa de germinació es veu afectada per un conjunt de circumstàncies que han de ser estudiades en el seu conjunt d'una manera holística del procés ecològic.
El gènere Teucrium té un elevat nombre de components volàtils terpènics, com a T. royleanum (Saroglou et al., 2007) que també ha mostrat tenir uns efectes fitotòxics dels seus olis essencials (Ahmad et al., 2011). Els estudis de Shtukmaster et al. (2010) també han mostrat efectes fitotòxics dels extractes aquosos de Teucrium polium. És important diferenciar entre la composició dels olis essencials i els aromes florals, ja que aquests últims són els més efectius a nivell
142 4.-Discussió general comunicatiu tant en relacions interespecíficques com intraespecífiques, perquè són els que se sintetitzen i alliberen i per tant no romanen a la planta. A diferència dels olis essencials que també tenen una funció de comunicació i defensa per la presència de terpens menys volàtils (com els sesquiterpens i diterpens), la funció dels aromes florals és principalment comunicativa.
T. dunense presenta diferents patrons de descomposició (al laboratori i al camp), aquest fet mostra com els factors ambientals afecten a la descomposició de la matèria orgànica on els microorganismes del sol intervenen en la metabolització dels composts presents al llit foliar (Hassiotis, 2010). A les distintes anàlisis realitzades destaquen els composts terpènics en general, exceptuant els benzoids a les mostres de P. maritimum i a la corol·la de T. dunense i els terpens oxigenats a P. maritimum, C. maritimum i al calze de T. dunense. Els monoterpens són importants agents al·lelopàtics, sobretot els composts oxigenats (Asplund, 1968). L'activitat dels olis essencials està relacionada amb les diferències en la seva composició química. Alguns autors afirmen que els composts oxigenats són més actius que els composts hidrogenats (Scrivanti et al., 2003; López et al., 2009). Diversos autors han suggerit que els composts monoterpenics són responsables dels processos al·lelopàtics, i que existeix una correlació positiva, entre el contingut de monoterpens i l'activitat fitotòxica dels olis essencials (Dudai et al., 2004; Arminante et al., 2006) encara que s'ha de tenir especial cura per l'estudi dels sesquiterpens, ja que al ser composts menys volàtils que els monoterpens, són aquells que romanen a la planta, i per tant poden tenir més incidència en l'activitat fitotòxica i contra la pressió d'herbivoria i composts contra patògens.
143
5.-Conclusions
5.-Conclusions
Volatiloma i relació amb pol·linitzadors 1. Les espècies analitzades presenten perfils d'emissió característics i similituds segons la seva posició: avantduna (heterogenis destacant els composts més volàtils), rereduna (més homogenis amb predominància dels sesquiterpens). 2. Les plantes amb floració vespertino-nocturna presenten elevats percentatges de composts volàtils (monoterpens, benzoids i alcohols no-terpènics). 3. La varietat i tipologia dels composts del volatiloma de les espècies analitzades d'avantduna (monoterpens, benzoids i alcohols no-terpènics) reflexa la diversitat de pol·linitzadors i, per tant, sembla que no existeix una competència de les plantes pels pol·linitzadors, mentre que a la rereduna, la homogeneïtat dels composts (sobretot de sesquiterpens) implica una competència entre les diferents espècies pels pol·linitzadors, especialment entre T. dunense i H. stoechas. 4. P. maritimum i C. maritima són les espècies que presenten uns patrons d'emissió més diferents de la resta (predominància de derivats del linalool i composts benzoids, i de b-ocimene (Z,B) i allocimene respectivament). Ambdues presenten com a característiques comuns floració vespertino-nocturna i pol·linització per espècies de Lepidoptera. Processos d'al·lelopatia a la rereduna 5. Les llavors de H. stoechas i C. maritima mostraren taxes de germinació superiors al 90%, mentre que a T. dunense era del 29%. Als 450 dies es produeixen variacions significatives en els percentatges de germinació de T. dunense (augment) i H. stoechas (disminució) mentre que C. maritima roman constant. 6. Els extractes aquosos de T. dunense, H. stoechas i C. maritima tenen efectes sobre el percentatge de germinació (inhibició parcial), essent aquesta inhibició pràcticament irreversible. Així mateix afecten al temps de germinació (T50), allargant-lo.
147 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
7. La degradació dels olis essencials de T. dunense varia quantitativament (disminuint el contingut d'oli essencial) i qualitativa (augmentant els composts oxidats), depenent si es produeix en condicions de camp o al laboratori. Al camp la variació segueix una funció lineal, i al laboratori, logarítmica. 8. T. dunense és l'espècie amb l'extracte aquós amb efectes inhibitoris majors, així com la més resistent als extractes testats i H. stoechas és l'espècie més afectada. 9. Els BVOCs de T. dunense disminueixen la taxa de germinació a H. stoechas, C. maritima i T. dunense. 10. La dominància de T. dunense i H. stoechas a la duna varia amb l'estabilitat del sistema. Mentre H. stoechas es comporta com una espècie primocolonitzadora (elevada taxa de germinació, escàs banc de llavors i sensibilitat als composts volàtils), T. dunense predomina a les dunes semimòbils més estabilitzades, on la seva capacitat al·lelopàtica i la possibilitat de deixar banc de llavors al sòl la fan força més competitiva.
148 6. -Bibliografia
6. -Bibliografia
Abdollahi M., Karimpour H., Monsef-Esfehani H.R. 2003. Antinociceptive effects of Teucrium polium L total extract and essential oil in mouse writhing test. Pharmacol. Res., 48, 31–35. Abrahim D., Braguini, W.L., Kelmer-Bracht, A.M. Ishii-Iwamoto, E.L.2000. Effects of four monoterapenes on germination, primary root growth, and mitochondrial respiration of maize. J. Chem. Ecol., 26(3), 611–624. Abrahim D., Francischini A.C., Pergo EM., Kelmer-Bracht AM., Ishii- Iwamoto EL. 2003. Effects of a-pinene on the mitochondrial respiration of maize seedlings. Plant Physiol. Bioch., 41, 985– 991. Agostini G., Bordignon S.A.L., Teixeira de Souza Chies T., Agostini F., Colussi G., Echeverrigaray S., Kaltchuk dos Santos, E. 2014. Variation in the essential oils of the endangered species Cunila fasciculata Benth. (Lamiaceae). Biochem. Syst. Ecol., 54, 292–298. Ahmad, S., Arfan, M., Khan, A. 2011. Allelopathy of Teucrium royleanum Wall. ex Benth. from Pakistan. J. Med. Plants Res., 5(5), 765-772. Alipieva K., Evstatieva L., Handjieva N., Popov S. 2003. Comparative analysis of the composition of flower volatiles from Lamium L. species and Lamiastrum galeobdolon Heist. ex Fabr. Z. Naturforsch., 58c, 779–782. Alturo i Monné R.A. 1999. Sistemes dunars: comunitats vegetals i distribució. Papers del Montgrí, 17. Angelini L.G., Carpanese G., Cioni P.L., Morelli I., Macchia M., Flamini G. 2003. Essential oils from Mediterranean Lamiaceae as weed germination inhibitors. J. Agr. Food Chem., 51(21), 6158-64 Appendino G., Ottino M., Marquez N., Bianchi F., Giana A., Ballero M., Sterner O., Fiebich B.L., Munoz E. 2007. Arzanol, an anti- inflammatory and anti-HIV-1 phloroglucinol a-Pyrone from Helichrysum italicum ssp. microphyllum. J. Nat. Prod., 70, 608- 612.
151 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
Areco V.A., Figueroa S., Cosa M.T., Dambolena J.S., Zygadlo J.A., Zunino M.P. 2014. Effect of pinene isomers on germination and growth of maize. Biochem. Syst. Ecol., 55, 27–33. Arimura G., Huber D.P.W., Bohlmann J. 2004. Forest tent caterpillars (Malacosoma disstria) induce local and systemic diürnal emissions of terpenoid volatiles in hybrid poplar (Populus trichocarpa deltoides): cDNA cloning, functional characterization, and patterns of gene expression of (-)- germacrene d synthase, PtdTPS1. The Plant Journal, 37, 603–616. Arimura, G. 2009. Chemical and molecular ecology of herbivore- induced plant volatiles: proximate factors and their ultimate functions. Plant Cell. Physiol., 50, 911–923. Armirante F., de Falco E., de Feo V., de Martino L., Mancini E., Quaranta E. 2006. Allelopathic activity of essential oils from Mediterranean Labiatae. Acta Horticulturae, 723, 347-352. Ascensao L., Da Silva J.T., Barroso J.G., Figueiredo C., Pedro L.G. 2001. Glandular trichomes and essential oils of H. stoechas. Israel J. Plant Sci., 49, 115–122. Asplund R. 1968. Monoterpenes: relationship between structure and inhibition of germination. Phytochemistry, 7, 1995–1997. Ayoub N., Al-Azizi M., König W., Kubeczka K.H. 2006. Essential oils and a novel polyacetylene from Eryngium yuccifolium Michaux (Apiaceae). Flavour Frag. J., 21(6), 864–868. Badawy M.E.I., Abdelgaleil S.A.M. 2014. Composition and antimicrobial activity of essential oils isolated from Egyptian plants against plant pathogenic bacteria and fungi. Ind. Crop. Prod., 52, 776–782. Baldwin I., Halitschke R., Paschold A. 2006. Volatile signaling in plant- plant interactions: “talking trees” in the genomics era. Science, Feb 10, 311(5762), 812–815. Baldwin I.T., Halitschke R., Kessler A., Schittko U. 2001. Merging molecular and ecological approaches in plant-insect interactions. Curr. Opin. Plant Biol., 4, 351–8.
152 6. -Bibliografia
Barney J.N., Hay A.G., Weston L.A. 2005. Isolation and characterization of allelopathic volatiles from mugwort (Artemisia vulgaris). J. Chem. Ecol., 31(2), 247–265. Barrachina M.D., Bello R., Martinez-Cuesta M.A., Esplugues J., Primo- Yufera E. 1995. Anti-inflammatory activity and effects on isolated smooth muscle of extracts from different Teucrium species. Phytother. Res., 9, 368–371. Barritt A.R., Facelli J. M. 2001. Effects of Casuarina pauper litter and grove soil on emergence and growth of understorey species in arid lands of South Australia. J. Arid Environ., 49(3), 569–579. Baser K.H.C., Erdemgil F.Z., Özek, T. 1994. Essential Oil of Echinophora tenuifolia L. subsp. sibthorpiana (Guss.) Tutin. J. Essent. Oil Res., 6(4), 399–400. Batish D.R., Singh H.P., Kohli R.K., Kaur, S. 2008. Eucalyptus essential oil as a natural pesticide. Forest Ecol. Manag., 256(12), 2166–2174. Batish D.R., Singh H.P., Setia N., Kaur S., Kohli R.K. 2006. Chemical composition and phytotoxicity of volatile essential oil from intact and fallen leaves of Eucalyptus citriodora. Z. Naturforsch., 61c, 465–471. Baylac S., Racine P. 2003. Inhibition of 5-Lipoxygenase by essential oils and other natural fragrant extracts. Int. J. Aromather., 13, 138–142. Bellomaria B., Arnold N., Valentini G. 1998. Essential oil of Teucrium flavum subsp. hellenicum from Greece. J. Essent. Oil Res., 10, 131–133. Bernasconi M.L., Turlings T.C.J., Ambrosseti L., Bassetti P., Dorn S. 1998. Herbivore-induced emissions of maize volatiles repel the corn-leaf aphid, Rhopalosiphum maidis. Entomol. Exp. App., 87, 133–142. Blackmer J.L., Rodriguez-Saona C., Byers, J.A., Shope K.L., Smith, J.P. 2004. Behavioral response of Lygus hesperus to conspecifics and headspace volatiles of alfalfa in a Y-tube olfactometer. J. Chem. Ecol., 30, 1547–1564.
153 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
Bolòs O. 1996. La vegetació de les Illes Balears. Comunitats de Plantes. Institut d’Estudis Catalans. Barcelona Borg-Karlson A.K., Tego J. 1986. Odour mimetism? Key substances in Ophrys lutea-Andrena pollination. J. Chem. Ecol., 12, 1927- 1941. Bougatsos C., Ngassapa O., Runyoro D.K.B., Chinou I.B. 2004. Chemical composition and in vitro antimicrobial activity of the essential oils of two Helichrysum species from Tanzania. Z. Naturforsch., 59, 368–72. Bowers W.S., Bodenstein W.G. 1971. Sex pheromone mimics of the American cockroach. Nature, 232, 259–261. Brilli F., Ciccioli P., Frattoni M., Prestininzi M., Spanedda A. F., Loreto F. 2009. Constitutive and herbivore-induced monoterpenes emitted by Populus x euroamericana leaves are key volatiles that orient Chrysomela populi beetles. Plant Cell Environ., 32(5), 542–52. Bruni R., Bellardi M. G., Parrella G., Bianchi, A. 2006. Impact of alfalfa mosaic virus subgroup I and II isolates on terpene secondary metabolism of Lavandula vera DC., Lavandula x alardii and eight cultivars of L. hybrida Rev. Physiol. Mol. Plant P., 68(4), 189–197. Campos-Ziegenbein F., Hanssen H.P., König W.A. 2006. Secondary metabolites from Ganoderma lucidum and Spongiporus leucomallellus. Phytochemistry, 67(2), 202–211. Cardoza Y.J, Alborn H.T, Tumlinson J.H. 2002. In vivo volatile emissions from peanut plants induced by simultaneous fungal infection and insect damage. J. Chem. Ecol., 28, 161–174. Castroviejo, S. (coord. gen.). 1986-2017. Flora iberica 1-8, 10-15, 17- 18, 21. Real Jardín Botánico, CSIC, Madrid. Cavaleiro C., Salgueiro L.R., Miguel M.G., Proenca da Cunha A. 2004. Analysis by gas chromatography–mass spectrometry of the volatile components of Teucrium lusitanicum and Teucrium algarbiensis. J. Chromatogr., 1033, 187–190.
154 6. -Bibliografia
Cavaleiro C., Gonçalves, M.J., Serra D., Santoro G., Tomi F., Bighelli A., Casanova J. 2011. Composition of a volatile extract of Eryngium duriaei subsp. juresianum (Laínz) Laínz, signalised by the antifungal activity. J. Pharmaceut. Biomed., 54(3), 619–22. Ćavar S., Maksimović M., Vidic D., Parić A. 2012. Chemical composition and antioxidant and antimicrobial activity of essential oil of Artemisia annua L. from Bosnia. Ind. Crop. Prod., 37(1), 479–485. Cavieres L., Chacon P. (2007). Leaf litter of Kageneckia angustifolia D. Don (Rosaceae) inhibits seed germination in sclerophyllous montane woodlands of central Chile. Plant Ecol., 190:13. Chalchat J.C., Ozcan M. M., Dagdelen A., Akgul,A. 2007. Variability of essential oil composition of Echinophora tenuifolia subsp. sibthorpiana Tutin by harvest location and year and oil storage. Chem. Nat. Compd., 43(2), 225–227. Chamberlain K., Guerrieri E., Pennacchio F., Pettersson J., Pickett J.A., Poppy G.M., Powell W., Wadhams L.J., Woodcock C.M. 2001. Can aphid-induced plant signals be transmitted aerially and through the rhizosphere. Biochem. Syst. Ecol., 29, 1063–1074. Chen Y.M., Tabner B.J., Wellburn A.R. 1990. ACC-independent ethylene formation in brown Norway spruce needles involves organic peroxides rather than hydroperoxides as possible precursors, Physiol. Mol. Plant P., 37, 323– 337. Chen F., Tholl D., D’Auria J. 200). Biosynthesis and emission of terpenoid volatiles from Arabidopsis flowers. The Plant Cell, 15 (February), 481–494. Chinou I.B., Roussis V., Perdetzoglou D., Loukis A. 1997a. Chemical and biological studies on four Helichrysum species of Greek origin. In: Franz Ch., Máthé Á., Buchbauer G. (eds). Essential oils: basic and applied research. Allured Publishing Corp., Carol Stream, IL, pp. 45–48.
155 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
Chinou I.B., Roussis V., Perdetzoglou D., Tzakou O., Loukis A. 1997b. Chemical and antibacterial studies of two Helichrysum species of Greek origin. Planta Med., 63, 181–183. Chittka L., Raine N.E. 2006. Recognition of flowers by pollinators. Curr. Opin. Plant Biol., 9(4), 428–435. Costa, M., 1987. La vegetación. En: El Medio Ambiente en la Comunidad Valenciana. Valencia: Generalitat Valenciana. pp 56-63. 417 p. Çetin B., Kaya Y., Çakır A., Özer H., Aksakal Ö., Mete E. 2016. Antimicrobial activities of essential oils and hexane extracts of two turkish spice plants, Cymbocarpum erythraeum (DC.) Boiss. and Echinophora tenuifolia L. against foodborne microorganisms. Rec. Nat. Prod., 10(4), 426–436. Dastan D., Salehi P., Ghanati F., Gohari A.R., Maroofi H., Alnajar N. 2014. Phytotoxicity and cytotoxicity of disesquiterpene and sesquiterpene coumarins from Ferula pseudalliacea. Ind. Crop. Prod., 55, 43–48. Degenhardt J., Gershenzon J., Baldwin I.T., Kessler A. 2003. Attracting friends to feast on foes: engineering terpene emission to make crop plants more attractive to herbivore enemies. Current Opinion in Biotech., 14(2), 169–176. Delfine S., Loreto F., Pinelli P., Tognetti R., Alvino A. 2005. Isoprenoids content and photosynthetic limitations in rosemary and spearmint plants under water stress. Agr., Ecosyst. Environ., 106(2-3), 243–252. Dicke M., Van Beek T.A., Posthumus M.A., Ben Dom N., Van Bokhoven H., De Groot A.E. 1990. Isolation and identification of volatile kairomone that affects acarine predator-prey interactions, J. Chem. Ecol. 16, 381–396. Dicke M., Loon J. 2000. Multitrophic effects of herbivore-induced plant volatiles in an evolutionary context. Entomol. Exp. App., 97(3), 237–249. Dicke M., Agrawal A., Bruin J. 2003. Plants talk, but are they deaf? Trends Plant Sci., 8(9), 403–5.
156 6. -Bibliografia
Dorman H.J.D, Deans S.G. 2000. Antimicrobial agents from plants: Antibacterial activity of plant volatile oils. J. Appl. Microbiol., 88, 308-316. Dormont L., Roques A., Malosse C. 1998. Cone and foliage volatiles emitted by pinus cembra and some related conifer species. Phytochemistry, 49(5), 1269–1277. Dudai N., Larkov O., Putievsky E., Lerner H.R., Ravid U., Lewinsohn E., Mayer M. 2000. Biotransformation of constituents of essential oils by germinating wheat seed. Phytochemistry, 55(5), 375–82. Dudareva N., Negre F. 2005. Practical applications of research into the regulation of plant volatile emission. Curr. Opin. Plant Biol., 8(1), 113–118. Dudareva N, Klempien A., Muhlemann J.K., Kaplan, I. 2013. Biosynthesis, function and metabolic engineering of plant volatile organic compounds. New Phytol., 198, 16–32. Dudareva N., Pichersky,E. 2000. Biochemical and molecular genetic aspects of floral scents. Plant Physiol., 122(March), 627– 633. Dudareva N., Pichersky E. 2010. Biology of floral scent. (N. Dudareva & E.Pichersky, Eds.). Taylor & Francis Group. Duhl T.R., Helmig D., Guenther A. 2007. Sesquiterpene emissions from vegetation: a review. Biogeosciences Discuss., 4(6), 3987– 4023. Duke S.O., Dayan F.E., Rimando A.M., Schrade, K.K., Oliva A., Romagni J.G. 2002. Chemicals from nature for weed management. Weed Sci., 50(2), 138–151. El-Mawla A.M.A.A., Magd, M.S.M.S. 2014. Phytochemical analysis of the essential oil of the flowers of P. maritimum L. growing in Egypt. Spatula DD, 4(3), 159-162. Evergetis E., Michaelakis A., Haroutounian S.A. 2013. Exploitation of Apiaceae family essential oils as potent biopesticides and rich source of phellandrenes. Ind. Crop. Prod., 41, 365– 370.
157 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
Farré-Armengol G., Filella I., Llusia J., Peñuelas J. 2013. Floral volatile organic compounds: Between attraction and deterrence of visitors under global change. Perspect. Plant Ecol. Evol. Syst., 15(1), 56–67. Figueiredo A., Barroso J. 2008. Factors affecting secondary metabolite production in plants: volatile components and essential oils. Flavour Frag. J., 23(May), 213–226. Flamini G., Tebano M., Cioni, P. L. 2008. Composition of the essential oils from leafy parts of the shoots, flowers and fruits of Eryngium amethystinum from Amiata Mount (Tuscany, Italy). Food Chem., 107(2), 671–674 França Orlanda J.F., Nascimento A.R. 2015. Chemical composition and antibacterial activity of Ruta graveolens L. (Rutaceae) volatile oils, from Sao Luis, Maranhao, Brazil. S. Afr. J. Bot., 99, 103–106. Fraternale D., Genovese S., Ricci D. 2013. Essential oil composition and antimicrobial activity of aerial parts and ripe fruits of E. spinosa (Apiaceae) from Italy. Nat. Prod. Commun., 8(4), 527–30. Friedman J., Waller G.R. 1983. Seeds as allelopathic agents. J. Chem. Ecol., 9(8), 1107-1117. Gallego E., Gelabert A., Roca F.J., Perales J.F., Guardino, X. 2012. Identification of volatile organic compounds (VOC) emitted from three European orchid species with different pollination strategies: two deceptive orchids ( Himantoglossum robertianum and Ophrys) and a rewarding orchid (Gymnadenia conopsea ). J. Bio. Env. Sci., 2(5), 18–29. Gracia Prieto, F. J., Sanjaume, E., Hernández, L., Hernández, A. I., Flor, G. & Gómez-Serrano, M. Á., 2009. 2 Dunas marítimas y continentales. En: VV.AA., Bases ecológicas preliminares para la conservación de los tipos de hábitat de interés comunitario en España. Madrid: Ministerio de Medio Ambiente, y Medio Rural y Marino. 106 p
158 6. -Bibliografia
Georgiou C., Koutsaviti A., Bazos I., Tzakou O. 2010. Chemical composition of Echinophora tenuifolia subsp. sibthorpiana essential oil from Greece. Rec. Nat. Prod., 4(3), 167–170. Gianfrancisco S., Pastoriza A., Riscala E. 2014. Efecto alelopático d'un extracto clorofórmico de Raphanus sativus L. sobre la germinación y el crecimiento de plántulas de achicoria 1. Revista Facultad de Agronomía (LUZ), 1–6. Gil L., 1994. Biología reproductiva de la flora litoral de Baleares. I. Dunas y roquedos marítimos. Universitat de les Illes Balears. Glamoclija J.M., Sokovic M.D., Siljegovic J.D. 2011. Chemical composition and antimicrobial activity of E. spinosa L. (Apiaceae) essential oil. Rec. Nat. Prod. 5, 319-323. Glenn G.M., Klamczynski A.P., Imam S.H., Chiou B., Orts W.J., Woods D.F. 2010. Encapsulation of plant oils in porous starch microspheres. J. Agr. Food Chem., 58, 4180–4184. Goldstein A.H., Fan S.M., Goulden M.L., Munger J.W., Wofsy S.C. 1996. Emissions of ethene, propene, and 1-butene by a midlatitude forest. J. Geophys. Res., 101(D4), 9149–9157. Gouinguen S.P., Turlings T.C.J. 2002. The effects of abiotic factors on induced volatile emissions in corn plants. Plant Physiol., 129(3), 1296–307. Granero A., Sanz J., Gonzalez F., Vidal J., Dornhaus A., Ghani J., Serrano A., Chittka L. 2005. Chemical compounds of the foraging recruitment pheromone in bumblebees. Naturwissenschaften (The Science of Nature), 92:371–4. Grondahl E., Ehlers B.K. 2008. Local adaptation to biotic factors: reciprocal transplants of four species associated with aromatic Thymus pulegioides and T. serpyllum. J. Ecol., 96(5), 981–992. Guenther A., Greenberg J., Harley P., Helmig D., Klinger L., Vierling L., Geron C. 1996. Leaf, branch, stand and landscape scale measurements of volatile organic compound fluxes from U.S. woodlands. Tree Physiol., 16(12), 17–24.
159 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
Guo X., Fu X., Luo M., Yuan G., Fan B., Fan Y. 2009. Electroantennogram responses of two sibling Helicoverpa species to tobacco plant volatile compounds at a lower concentration. Acta Ecol. Sin., 29, 2962–2970. Harborne J. 1993. Advances in chemical ecology. Nat. Prod. Rep., 6. Harper J.R., Balke N.E. 1981. Characterization of the inhibition of K absorption in oat roots by salicylic Acid. Plant Physiol., 68(6), 1349–1353. Hashemi M., Ehsani A., Hosseini Jazani N., Aliakbarlu J., Mahmoudi R. 2013. Chemical composition and in vitro antibacterial activity of essential oil and methanol extract of Echinophora platyloba D.C against some of food-borne pathogenic bacteria. Vet. Res. Forum, 4(2), 123–127. Hassiotis C.N. 2010. Chemical compounds and essential oil release through decomposition process from Lavandula stoechas in Mediterranean region. Biochem. Syst. Ecol., 38(4), 493– 501. Hassiotis C.N., Lazari D.M. 2010. Decomposition process in the Mediterranean region. Chemical compounds and essential oil degradation from Myrtus communis. Int. Biodeter. Biodegr., 64(5), 356–362. Heil M. 2009. Airborne induction and priming of defenses. In F. Baluska (Ed.), Plant-environmental Interactions (pp. 137–152). Springer. Berlin-Heidelberg. Heil M., Karban R. 2010. Explaining evolution of plant communication by airborne signals. Trends Ecol. Evol., 25(3), 137–44. Henning J. A., Peng Y.S., Montague M.A., Teuber L.R. 1999. Honey bee (Hymenoptera: Apidae) behavioural response to primary alfalfa (Rosales: Fabaceae) floral volatiles. J. Econ. Entomol., 285: 233- 239. Hesp P.A. 2002. Foredunes and blowouts: initiation, geomorphology and dynamics. Geomorphology, 48, 245-268. Hern A., Dorn S. 1999. Sexual dimorphism in the olfactory orientation of adult Cydia pomonella in response to a-farnesene. Entomol. Exp. App., 92 (1), 63–72.
160 6. -Bibliografia
Hierro J.L., Callaway R.M. 2003. Allelopathy and exotic plant invasion. Plant Soil, 256(1), 29–39. Hierro J., Maron J., Callaway R. 2005. A biogeographical approach to plant invasions: the importance of studying exotics in their introduced and native range. J. Ecol., 93, 5–15. Holopainen J.K. 2004. Multiple functions of inducible plant volatiles. Trends Plant Sci., 9(11), 529–33. Honda K., Hori M., Omura H., Kainoh Y. 2010. Allelochemicals in Plant– Insect Interactions. In Comprehensive Natural Products II, 4, 563- 594. Reference Module in Chemistry, Molecular Sciences and Chemical Engineering. Hossaert-McKey M., Soler C., Schatz B., Proffit M. 2010. Floral scents: their roles in nursery pollination mutualisms. Chemoecology, 20(2), 75–88. Huang J., Cardoza Y.J., Schmelz, E.A., Raina, R., Engelberth J.H., Tumlinson J.H. 2003. Differential volatile emissions and salicylic acid levels from tobacco plants in response to different strains of Pseudomonas syringae. Planta, 217(5), 767–75. Hussain F., Ghulam S., Sher Z., Ahmad B. 2011. Allelopathy by Lantana Camara L. Pakistan J. Bot., 43(5), 2373–2378. Ibañez S., Dötterl S., Anstett M.C., Baudino S., Caissard J.-C., Gallet C., Després, L. 2010. The role of volatile organic compounds, morphology and pigments of globeflowers in the attraction of their specific pollinating flies. New Phytol., 188(2), 451–63. Inderjit. 1996. Plant phenolics in allelopathy. Bot. Rev., 62(2), 186–202. Inderjit, Dakshini K. 1994. Algal allelopathy. Bot. Rev., 60, 182–196. Inderjit, Callaway R.M. 2003a. Experimental designs for the study of allelopathy. Plant Soil, 256(1), 1–11. Inderjit, Duke S.O. 2003b. Ecophysiological aspects of allelopathy. Planta, 217(4), 529–39. Inderjit, Wardle D.A., Karban R., Callaway R.M. 2011. The ecosystem and evolutionary contexts of allelopathy. Trends Ecol. Evol., 26(12), 655–62.
161 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
International Allelopathy Society. 1996. Constitution. Drawn up during the first World Congress on Allelopathy: A science for the future. Cadiz, Spain. Ishii-Iwamoto, E.L., Coelho E.M.P., Reis B., Moscheta I.S., Bonato C.M. 2012. Effects of monoterpenes on physiological processes during seed germination and seedling growth. Curr. Bioact. Compd. 8, 50– 64 Isman M.B. 2000. Plant essential oils for pest and disease management. Crop Prot., 19(8-10), 603–608. ISTA, 2007. ISTA Method Validation for Seed Testing V1.0. Bassersdorf, Switzerland Jorge A., Susana S., Pino J.A., Fernandes P., Marbot R. 2004. Chemical composition of the leaf oil of C. maritimum L. from Madeira, CENIC Ciencias Quimicas, 35(1), 3–4. Joulain D., König W.A. 1998. The atlas of spectral data of sesquiterpene hydrocarbons. Verlag. Hamburg, Germany. Juergens U.R., Stöber M., Schmidt-Schilling L., Kleuver T., Vetter H. 1998. Antiinflammatory effects of euclyptol (1,8-cineole) in bronchial asthma: inhibition of arachidonic acid metabolism in human blood monocytes ex vivo. Eur. J. Med. Res., 3, 407– 412. Kalberer N.M., Turlings T.C., Rahier M. 2001. Attraction of a leaf beetle (Oreina cacaliae) to damaged host plants. J. Chem. Ecol., 27(4), 647–61. Katerinopoulos H.E., Pagona G., Afratis A., Stratigakis N., Roditakis N. 2005. Composition and insect attracting activity of the essential oil of Rosmarinus officinalis. J. Chem. Ecol., 31(1), 111–122. Kegge W., Pierik R. 2010. Biogenic volatile organic compounds and plant competition. Trends Plant Sci., 15(3), 126–32. Kessler A., Baldwin I. T. 2002. Plant responses to insect herbivory: the emerging molecular analysis. Annu. Rev. Plant Biol., 53, 299–328. Kishimoto K., Matsui K., Ozawa R., Takabayashi J. 2006. Analysis of defensive responses activated by volatile allo-ocimene
162 6. -Bibliografia
treatment in Arabidopsis thaliana. Phytochemistry, 67(14), 1520–1529. Knudsen J., Eriksson R., Gershenzon J., Stahl B. 2006. Diversity and distribution of floral scent. Bot. Rev., 72, 1. Kohzaki K., Gomi K., Yamasaki-Kokudo Y., Ozawa R., Takabayashi J., Akimitsu K. 2009. Characterization of a sabinene synthase gene from rough lemon (Citrus jambhiri). J. Plant Physiol., 166, 1700— 1704. Kost C., Heil M. 2006. Herbivore-induced plant volatiles induce an indirect defence in neighbouring plants. J. Ecol., 94(3), 619–628. Koutsoudaki C., Kresk M., Rodger A. 2005. Chemical composition and antibacterial activity of the essential oil and the gum of Pistacia lentiscus var. chia. J. Agr. Food Chem., 53 (20): 7681-7685. Kovacevic N.N., Lakusic B.S., Ristic M.S. 2001. Composition of the essential oil of seven Teucrium species from Serbia and Montenegro. J. Essent. Oil Res., 13, 163–165. Krugner R., Wallis C.M., Walse S.S. 2014. Attraction of the egg parasitoid, Gonatocerus ashmeadi Girault (Hymenoptera: Mymaridae) to synthetic formulation of a (E)-b-ocimene and (E,E)-a-farnesene mixture. Biol. Control, 77, 23–28. Kuhn U., Rottenberger S., Biesenthal T., Wolf A., Schebeske G., Ciccioli P., Kesselmeier J. 2004. Seasonal differences in isoprene and light-dependent monoterpene emission by Amazonian tree species. Glob. Change Biol., 10(5), 663– 682. Kunze J., Gumbert A. 2001. The combined effect of color and odor on flower choice behavior of bumble bees in flower mimicry systems. Behav. Ecol., 12(4), 447–456. Laloi D., Sandoz J.C., Picard-Nizou A.L., Marchesi A., Pouvreau A., Tasei, J.N., Poppy G., Pham-Delegue M.H. 1999. Olfactory conditioning of the proboscis extension in bumble bees. Entomol. Exp. Appl., 90, 123-129.
163 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
Langenheim J. 1994. Higher plant terpenoids: a phytocentric overview of their ecological roles. J. Chem. Ecol., 20(6), 1223-1260. Llorens Ll., Gil L., Tébar F.J., 2007. La vegetació de l'illa de Mallorca. Bases per a la gestió i interpretació d'hàbitats. Conselleria de Medi Ambient, Govern Balear, 256p. Llorens L., Llorens-Molina J.A., Agnello S.. Boira G. 2014. Geographical and environment-related variations of essential oils in isolated populations of Thymus richardii Pers. in the Mediterranean basin. Biochem. Syst. Ecol., 56, 246 – 254. Llusià J., Peñuelas., J, Asensio, D., Bosch, S.M. 2005. Airborne limonene confers limited thermotolerance to Quercus ilex. Physiol. Plant. 123:40-48 López M.L., Bonzani N.E., Zygadlo J.A., 2009. Allelopathic potential of Tagetes minuta terpenes by a chemical, anatomical and phytotoxic approach. Biochem. Syst. Ecol., 36, 882-890. Loreto F., A., Förster, M., Dürr, O., Csiky, G., Seufert (1998) On the monoterpene emission under heat estress and on the increased thermotolerance of leaves of Quercus ilex L. fumigated with selected monoterpenes. Plant Cell Environ. 21:101-107. Loreto F., Nascetti P. 2000. Emission and content of monoterpenes in intact and wounded needles of the Mediterranean pine, Pinus pinea. Funct. Ecol., 14(5), 589–595. Lovett J., Ryuntyu M. 1992. Allelopathy: Broadening the context. Pp 11-19. In S.J.H Rizvi & Rizvi V. eds. Allelopathy, Basic and Applied Aspects. Chapman & Hall. London Maccioni S., Baldini R., Tebano M., Cioni P. L., Flamini G. 2007. Essential oil of Teucrium scorodonia L. ssp. scorodonia from Italy. Food Chem., 104, 1393–1395. Maisonnasse A., Lenoir J., Beslay D., Crauser D., Le Conte Y., 2010. E- β-ocimene, a volatile brood pheromone involved in social regulation in the honey bee colony (Apis mellifera). PLoS ONE 5, e13531.
164 6. -Bibliografia
Maffei M.E. 2010. Sites of synthesis, biochemistry and functional role of plant volatiles. S. Afr. J. Bot., 76(4), 612–631. Mancini E., De Martino L., Marandino A., Scognamiglio M.R., De Feo V. 2011. Chemical composition and possible in vitro phytotoxic activity of Helichrsyum italicum (Roth) Don ssp. italicum. Molecules (Basel, Switzerland), 16(9), 7725–35. Marchese A., Orhan I.E., Daglia M., Barbieri R., Di Lorenzo A., Nabavi S.F., Nabavi S.M. 2016. Antibacterial and antifungal activities of thymol: A brief review of the literature. Food Chem., 210, 402–414. McGarvey D.J., Croteau R. 1995. Terpenoid metabolism. Plant Cell, 7, 1015–1026. Menichini F., Conforti F., Rigano D., Formisano C., Piozzi F., Senatore F. 2009. Phytochemical composition, anti-inflammatory and antitumour activities of four Teucrium essential oils from Greece. Food Chem., 115, 679–686. Michaelakis A., Koliopoulos G., Milonas P., Kontodimas D., Polissiou M., Kimbaris A.C., Papachristos D. 2008. Activity of non- oxygenated versus oxygenated monoterpenes against mosquitoes. An attempt to correlate toxicity with chemical structure.. Natural Products with Pharmaceutical, Nutraceutical, Cosmetic and Agrochemical Interest, Athens, Greece, August 3–8. Mileski K., Džamić A., Ćirić A., Grujić S., Ristić M., Matevski V., Marin P.D. 2014. Radical scavenging and antimicrobial activity of essential oil and extracts of Echinophora sibthorpiana Guss. from Macedonia. Arch. Biol. Sci., 66, 401-413. Miller T. 1987. Effects of emergence time on survival and growth in an early old-field plant community. Oecologia, 272–278. Mitchell T., Dötterl S., Schaefer H. 2015. Hawk-moth pollination and elaborate petals in Cucurbitaceae: The case of the Caribbean endemic Linnaeosicyos amara. Flora., 216, 50- 56.
165 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
Moghtader M. 2009. Chemical composition of the essential oil of Teucrium polium L. from Iran. American-Eurasian J. Agric. Environ. Sci., 5(6), 843–846. Muller M., Buchbauer G. 2011. Essential oil components as pheromones. A review. Flavour Frag. J., 26, 357–377. Mumm R., Schrank K., Wegener R., Schulz S. Hilker M. 2003. Chemical analysis of volatiles emitted by Pinus sylvestris after induction by insect oviposition. J. Chem. Ecol., 29, 1235-1252. Navia-Gine W.G., Yuan J.S., Mauromoustakos A., Murphy J.B., Chen F., Korth, K.L. 2009. Medicago truncatula (E)-β-ocimene synthase is induced by insect herbivory with corresponding increases in emission of volatile ocimene. Plant Physiol. Bioch., 47(5), 416–425. Nishida N., Tamotsu S., Nagata N., Saito C., Sakai A. 2005. Allelopathic effects of volatile monoterpenoids produced by Salvia leucophylla: Inhibition of cell proliferation and DNA synthesis in the root apical meristem of Brassica campestris seedlings. J. Chem. Ecol., 31(5), 1187–1203. Nordstrom K. F., Psuty N., Carter B. 1990 Coastal dunes: Form and process. John Wiley & Sons, Inc. 392 p. Nostro A., Bisignano G., Cannatelli M.A., Crisafi G., Germano G., Alonzo V. 2001. Effect of Helichrysum italicum extract on growth and enzymatic activity of Staphylococcus aureus. Int. J. Antimicrob. Ag., 17, 517-520. Ormeño, E., Fernández, C., Mévy, J.P. 2007. Plant coexistence alters terpene emission and content of Mediterranean species. Phytochemistry, 68(6), 840–52. Ormeño E, Fernández C. 2012. Los terpenos de las plantas. Investigación y Ciencia. Mayo. 62-69. Ormeño, E., Goldstein, A., Niinements, U. 2011. Extracting and trapping biogenic volatile organic compounds stored in plant species. Trac-Trend. Anal. Chem., 30, 978-989. Owen S. M., Boissard C., Hewitt C.N. 2001. Volatile organic compounds (VOCs) emitted from 40 Mediterranean plant
166 6. -Bibliografia
species:: VOC speciation and extrapolation to habitat scale. Atmos. Environ., 35(32), 5393–5409. Özcan M., Akgul A., Baser K.H.C., Özek T., Tabanca N. 2001. Essential oil composition of sea fennel (C. maritimum) form Turkey. Nahrung/Food, 45(5), 353. Özcan M.M., Pedro L.G., Figueiredo A.C., Barroso J.G. 2006. Constituents of the essential oil of sea fennel (C. maritimum L.) growing wild in Turkey. J. Med. Food, 9(1), 128–30. Özkan G., Kulean H., Çelik S., Gökturk R. S., Ünal, O. 2007. Screening of Turkish endemic Teucrium montbretii subsp. pamphylicum extracts for antioxidant and antibacterial activities. Food Control, 18, 509– 512. Özcan M., Akgul A. 2003. Essential oil composition of Turkish pickling herb (Echinophora tenuifolia L. subsp. sibthorpiana (Guss.) Tutin). Acta Bot. Hung., 45(1-2), 163–167. Özcan M., Akgul A., Chalchat J. C. 2002. Composition of the Essential Oil of Echinophora tenuifolia L. ssp. sibthorpiana (Guss.)Tutin from Turkey. J. Essent. Oil Res., 14(1), 23–24. Paavolainen L., Kitunen V., Solander A. 1998. Inhibition of nitrification in forest soil by monoterpenes. Plant Soil, 205, 17-154. Panovska T. K., Kulevanova S., Gjorgoski I., Bogdanova M., Petrushevska G. 2007. Hepatoprotective effect of the ethyl acetate extract of Teucrium polium L. against carbontetrachloride-induced hepatic injury in rats. Acta Pharmaceut., 57, 241–248. Park I.K., Lee S.G., Choi D.H., Park J.D., Ahn Y.J. 2003. Insecticidal activities of constituents identified in the essential oil from leaves of Chamaecyparis obtusa against Callosobruchus chinensis (L.) and Sitophilus oryzae (L.). J. Stored Prod. Res., 39(4), 375–384. Pateira L., Nogueira T., Antunes A., Venancio F., Tavares R., Capelo J. 1999. Two chemotypes of C. maritimum L. from Portugal, Flavour Fragr. J., 14, 5, 333-343.
167 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
Peinado M., Alcaraz F., Martinez-Parras J.M. 1992. Vegetation of Sotheastern Spain. Flora et Vegetatio Mundi, Band X. J. Cramer. Berlin-Stuttgart. 487 pp. Peiser G.D. Yang S.F. 1979. Ethylene and ethane production from sulfur dioxide-injured plants. Plant Physiol., 63, 142–145. Peñuelas J., Llusià J. 2001. The Complexity of Factors Driving Volatile Organic Compound Emissions by Plants. Biol. Plantarum, 44(4), 481–487. Peñuelas J, Llusià, J., .2002. Linking photorespiration, monoterpenes and thermotolerance in Quercus. New Phytol. 15:227-237. Peñuelas J, J Llusià .2003. BVOCs: plant defense against climate warming?. Trends Plant Sci. 8:105-108. Peñuelas J., Llusià J. 2004. Plant VOC emissions: Making use of the. Trends Ecol. Evol., 19(8), 402–404. Peñuelas J., Staudt M. 2010. BVOCs and global change. Trends Plant Sci., 15(3), 133–44. Pérez, I., Blázquez M.A., Boira H. 2000. Chemotaxonomic value of the essential oil compounds in species of Teucrium pumilum aggregate. Phytochemistry, 55, 397–401. Pherobase.com. 2016. The Pherobase: Database of pheromones and semiochemicals. Available at: http://www.pherobase.net Phillips M.A., Croteau R.B. 1999. Resin-based defenses in conifers. Trends Plant Sci, 4(5), 184–190. Pichersky E., Gershenzon J. 2002. The formation and function of plant volatiles: perfumes for pollinator attraction and defense. Curr. Opin. Plant Biol., 5(3), 237–43. Pichersky, E., Noel, J., Dudareva, N. (2006). Biosynthesis of plant volatiles: nature’s diversity and ingenuity. Science, (February), 808–811. Polatoglu K., Karako O.C., Yucel Y.Y., Gucel S., Demirci B., Can Baser K.M., Demirci F. 2016. Insecticidal activity of edible C. maritimum L. essential oil against Coleopteran and Lepidopteran insects. Ind. Crop. Prod., 89, 383-389. Prieto J.A., Patino O.J., Delgado W.A., Moreno J.P., Cuca L.E. 2011. Chemical composition, insecticidal, and antifungal
168 6. -Bibliografia
activities of fruit essential oils of three Colombian Zanthoxylum species. Chil. J. Agr. Res. 71 (1), 73–82. Proença da Cunha A., Cardoso do Vale J. 1974. Contribuiçao para o estudo da composiçao química do óleo essencial de H. stoechas (L.) D. C. var. asyncladum (Jord. et Fourr.) Rouy. Bol. Fac. Farmacia 34: 5–25. Putnam A.R. 1987. Weed allelopathy. In Weed Physiology, v. 1: Reproduction and Ecophysiology (pp. 131–155). CRC Press. Boca Raton. FL. Raguso R.A. 2004. ‘Why do flowers smell? The chemical ecology of fragrance-driven pollination’, in Cardé, R.T. and Millar, J.G. (eds.) Advances in Insect Chemical Ecology. Cambridge: Cambridge University Press, pp. 151–178. Raguso R., Willis M. 2005. Synergy between visual and olfactory cues in nectar feeding by wild hawkmoths, Manduca sexta. An. Behav., 69(2), 407–418. Rajendran, S., Sriranjini, V. (2008). Plant products as fumigants for stored- product insect control. J. Stored Prod. Res., 44(2), 126–135. Ramos Alvarenga R.F., Wan B., Inui T., Franzblau,S.G., Pauli G.F., Jaki B.U. 2014. Airborne Antituberculosis Activity of Eucalyptus citriodora Essential Oil. J. Nat. Prod., 77(3), 603–610. Rasmann S., Kollner T.G, Degenhardt J., Hiltpold I., Toepfer S., Kuhlmann U., Gershenzon J, Turlings T.C.J. 2005. Recruitment of entomopathogenic nematodes by insect- damaged maize roots. Nature, 434: 732–737. Razavi S. 2011. Plant coumarins as allelopathic agents. Int. J. Biol. Chem., 5(1), 86–90. Rice E.L. 1984. Allelopathy. Academics Press. pp. 422 Rivas Martinez, S. 1987. Memoria del mapa de series de vegetación de España. I.C.O.N.A. Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación. Rivas Martínez, S. 1990. Bioclimatic belts of West Europe (Relations between bioclimate and plant ecosystems). European
169 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
School of Clymatology and Natural Hazards. Arles (Rhone), France. Rivas-Martínez S., Rivas-Sáenz S. Penas A. 2011. Worldwide bioclimatic classification system. Global Geobotany, 1, 1- 634. Rizvi G.P. Mishra V.R. 1989. Allelopathic effects of nicotine on maize I. Its possible importance in crop rotation. Plant Soil, 116(2), 289–291. Rodriguez-Saona C., Crafts-Brandner S.J., Williams L., Paré, P.W. 2002. Lygus hesperus feeding and salivary gland extracts induce volatile emissions in plants. J. Chem. Ecol., 28, 1733–1747. Rodriguez-Saona C.R., Rodriguez-Saona L.E., Frost C.J. 2009. Herbivore induced volatiles in the perennial shrub, Vaccinium corymbosum, and their role in inter-branch signaling. J. Chem. Ecol., 35(2), 163– 75. Rosa A., Dejana M., Atzeri A., Corona G., Incani A., Melis M.P., Appendino G., Dessi M.A. 2007. Evaluation of the antioxidant and cytotoxic activity of arzanol, a prenylated a-pyrone-phloroglucinol heterodimer from Helichrysum italicum subsp. microphyllum. Chem. Biol. Interact. 165, 117-126. Roussis V., Tsoukatos M., Chinou I.B., Harvala C. 2002. Composition and antibacterial activity of the essential oils of two Helichrysum stoechas varieties growing in the island of Crete. J. Essent. Oil Res., 14, 459–461. Ruberto G., Baratta M.T., Deans S.G., Dorman H.J. 2000. Antioxidant and antimicrobial activity of Foeniculum vulgare and C. maritimum essential oils. Planta Med., 66(8), 687–93. Russell A.D., 1999. Bacterial resistance to disinfectants: present knowledge and future problems. J. Antimicrob. Chemother., 43, 57–68. Sala A., Recio M.D, Giner R.M., Manez S., Tournier H., Schinella, G., Rios J.L. 2002. Anti-inflammatory and antioxidant properties of Helichrysum italicum. J. Pharm. Pharmacol., 54, 365-371.
170 6. -Bibliografia
Sampietro, A. 2002. Alelopatía: concepto, características, metodología de estudio e importancia. Fitoquímica. Instituto de Estudios Vegetales. Universidad Nacional de Tucumán. Argentina. Sanaa A., Boulila A., Bejaoui A., Boussaid M., Fadhel N.B. 2012. Variation of the chemical composition of floral volatiles in the endangered tunisian P. maritimum L. populations (Amaryllidaceae). Ind. Crop. Prod., 40, 312–317. Sánchez-Serrano J.J. 2001. Plant responses to wounding. Encyclopedia of Life Sciences. John Wiley & Sons, Ltd. Sanderson, K., Bariccatti, R.A., Primieri, C., Viana, O.H., Viecelli, C.A., Bleil, H.G. (2013). Allelopathic influence of the aqueous extract of jatropha on lettuce (Lactuca sativa var. Grand Rapids) germination and development. J. Food Agr. Environ., 11(1), 641–643. Saroglou V., Arfan M., Shabir A., Hadjipavlou-Litina D., Skaltsa H. 2007. Composition and antioxidant activity of the essential oil of Teucrium royleanum Wall. ex Benth growing in Pakistan. Flavour Frag. J., 22, 154–157. Schmidt-Busser D., Von Arx M., Guerin P.M., 2009. Host plant volatiles serve to increase the response of male European grape berry moths, Eupoecilia ambiguella, to their sex pheromone. J. Comp. Physiol. A, 195, 853–864. Schnee C., Kollner TG., Gershenzon J., Degenhardt J., 2002. The maize gene terpene synthase 1 encodes a sesquiterpene synthase catalyzing the formation of (E)-farnesene, (E)-nerolidol, and (E,E)-farnesol after herbivore damage. Plant Physiol., 130:2049-2060. Senatore F., Napolitano F., Ozcan M. 2000. Composition and antibacterial activity of the essential oil from C. maritimum L. (Apiaceae) growing wild in Turkey. Flavour Fragr. J., 15, 3, 186- 189. Schardl C.L. 2002. Plant defences against herbivore and insect attack. In: Encyclopedia of Life Sciences. John Wiley & Sons, Ltd: Chichester.
171 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
Schiestl F., Ayasse M., Paulus H. 1999. Orchid pollination by sexual swindle. Nature, 399(3), 421–422. Schiestl F., Johnson S. 2013. Pollinator-mediated evolution of floral signals. Trends in Ecology and Evolution, 28(5), 307-315 Schultz T.H., Flath R.A., Mon T.R., Eglling S.B., Teranishi R. 1977. Isolation of volatile components from a model system. J. Agric. Food Chem., 25, 446-449. Scrivanti R.L., Zunino M.P., Zygadlo J.A. 2003. Tagetes minuta and Schinus areira essential oils as allelopathic agents. Biochem. Syst. Ecol., (31), 563–572. Short A., Hesp P.A. 1982. Wave, beach and dune interactions in southeastern Australia. Marine Geol., 48, 259-284. Shtukmaster, S., Ljubuncic, P., Bomzon, A. 2010. The effect of an aqueous extract of Teucrium polium on glutathione homeostasis in vitro: A possible mechanism of its hepatoprotectant action. Advances in Pharmacological Sciences, 2010. Singh, H.P., Batish, D.R., Kaur, S., Arora, K., Kohli, R.K., (2006). a- Pinene inhibits growth and induces oxidative stress in roareciots. Ann. Bot., 98, 1261–1269. Siracusa L., Kulisic-Bilusic T., Politeo O., Krause I., Dejanovic B., Ruberto G. 2011. Phenolic composition and antioxidant activity of aqueous infusions from Capparis spinosa L. and C. maritimum L. before and after submission to a Two-Step in vitro digestion model. J. Agr. Food Chem., 59(23). Sobhy E. A., El-Feky S. S. 2007. Chemical Constituents and Antimicrobial Activity of H. stoechas. Asian Journal of Plant Sciences, 6, 692-695. Šobotnik J., Hanus R., Kalinov B., Piskorski R., Cvačka J., Bourguignon T., Roisin Y. 2008. (E,E)-α-Farnesene, an alarm pheromone of the termite Prorhinotermes canalifrons. J. Chem. Ecol., 34 (4): 478– 486. Stamopoulos D.C., Damos P., Karagianidou G. 2007. Bioactivity of five monoterpenold vapours to Tribolium confusum (du Val)
172 6. -Bibliografia
(Coleoptera: Tenebrionidae). J. Stored Prod. Res., 43, 571– 577. Steeghs M., Bais H.P., de Gouw J., Goldan P., Kuster W., Northway M., Vivanco J.M. 2004. Proton transfer-reaction mass spectrometry as a new tool for real time analysis of root- secreted volatile organic compounds in Arabidopsis. Plant Physiol., 135(1), 47–58. Stupar M., Grbic M. L., Dzamic A., Unkovic N., Ristic M., Vukojevic J. 2014. Antifungal activity of Helichrysum italicum (Roth) G. Don (Asteraceae) essential oil against fungi isolated from cultural heritage objects. Arch. Biol. Sci., 66(4) 1539-1545. Sule H.M., Thacher T.D., 2007. Comparison of ivermectin and benzyl benzoate lotion for scabies in Nigerian patients. Am. J. Trop. Med. Hyg. 76, 392–395. Tariq M., Ageel A.M., al-Yahya M.A., Mossa J. S., al-Said M.S. 1989. Antiinflammatory activity of Teucrium polium. Int. J. Tissue React., 11, 185–188. Terry I., Walter G.H., Moore C., Roemer R., Hull C. 2007. Odour- mediated push-pull pollination in cycads. Science, 318, 70. Thanos C. A., & Doussi M. 1995. Ecophysiology of seed germination in endemic labiates of Crete. Israel Journal of Plant Sciences, 43 (3), 227-237. Tholl D. 2006. Terpene synthases and the regulation, diversity and biological roles of terpene metabolism. Curr. Opin. Plant Biol., 9(3), 297–304. Tsoukatou M., Roussis V., Chinou I., Petrakis P.V., Ortiz A. 1999. Chemical composition of the essential oils and headspace samples of two Helichrysum species occurring in Spain. J. Essent. Oil Res., 11, 511–516. Tsoukatou M., Tsitsimpikou C., Vagias C., Roussis V. 2001. Chemical Intra-Mediterranean Variation and Insecticidal Activity of C. maritimum. Z. Naturforsch. C, 56(3-4), 211–215. Tunç I., Erler F., 2003. Repellency and repellent stability of essential oil constituents against Tribolium confusum. Zeitschrift fur
173 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
Pflanzenkrankheiten und Pflanzenschutz-J. Plant Dis. Prot. 110, 394–400. Turlings T.C.J., Lengwiler U.B., Bernasconi M.L., Wechsler D. 1998. Timing of induced volatile emissions in maize seedlings. Planta 207, 146–152. Ulubelen A., Topcu G., Sonmez U. 2000. Chemical and biological evaluation of genus Teucrium. In Atta-ur-Rahaman, Ed., Studies in Natural Products Chemistry, 23 (Bioactive Natural Products, Part D), 591–648. Elsevier. Vassao D.G., Gang D.R., Koeduka T., Jackson B., Pichersky E., Davin L.B., Lewis N.G. 2006. Chavicol formation in sweet basil (Ocimum basilicum): cleavage of an esterified C9 hydroxyl group with NAD(P)H-dependent reduction. Org. Biomol. Chem., 4, 2733–2744. Vaughn S.F., Spencer G.F. 1993. Volatile Monoterpenes As Potential Parent Structures for New Herbicides. Weed Sci., 41(41), 114–119. Verdeguer M. 2011. Fitotoxicidad de aceites esenciales y extractos acuosos de plantas mediterráneas para el control de arvenses. Tesis doctoral. UPV. Verheggen F.J., Capella Q., Wathelet J.P., Haubruge E. 2008. What makes Episyrphus balteatus (Diptera: Syrphidae) oviposit on aphid infested tomato plants?. Commun. Agric. Appl. Biol. Sci. 73, 371– 381. Vernin G., Poite J.C. 1998. GC/MS analysis of volatile com- ponents of everlasting (H. stoechas L.) essential oil. J. Essent. Oil Res. 10: 553–557. VV.AA. 2009. Bases ecológicas preliminares para la conservación de los tipos de hábitat de interés comunitario en España. Madrid: Ministerio de Medio Ambiente, y Medio Rural y Marino. Madrid. Wattanasatcha A., Rengpipat S., Wanichwecharungruang S. 2012. Thymol nanospheres as an effective anti-bacterial agent. Int. J. Pharm., 434(1), 360–365.
174 6. -Bibliografia
Webb D.A. 1980. P. maritimum L. In Flora europaea Tutin, T.G. & al. (eds.), Vol 5, p 84. Cambridge University Press. Wegener R., Schulz S., Meiners T., Hadwich K., Hilker M. 2001. Analyses of volatiles induced by oviposition of the elm leaf beetle Xanthogaleruca luteola on Ulmus minor. J. Chem. Ecol., 27, 499–515. Weiner J., Inderjit. 2001. Plant allelochemical interference or soil chemical ecology?. Plant Ecol. Evol. Syst., 4(1), 3–12. Wright G., Schiestl F.P. 2009. The evolution of floral scent: the influence of olfactory learning by insect pollinators on the honest signalling of floral rewards. Funct. Ecol., 23(5), 841–851. Yadav R.K.P., Papatheodorou E.M., Karamanoli K., Constantinidou H.I., Vokou D. 2008. Abundance and diversity of the phyllosphere bacterial communities of Mediterranean perennial plants that differ in leaf chemistry. Chemoecology, 18(4), 217–226. Yamasaki T., Sato M., Sakoguchi H. 1997. Germacrene D: Masking substance of attractants for the cerambycid beetle, Monochamus alternatus (Hope). Appl. Entomol. Zool., 32, 423–429. Zhang R.M., Zuo Z.J., Gao P.J., Hou, P., Wen G.S., Gao Y. 2012. Allelopathic effects of VOCs of Artemisia frigida Willd. on the regeneration of pasture grasses in Inner Mongolia. J. Arid Environ., 87, 212–218. Zoubiri S., Baaliouamer A. 2014. Potentiality of plants as source of insecticide principles. J. Saudi Chem. Soc., 18(6), 925–938. Zunino M.P., Zygadlo J.A., 2004. Effect of monoterpenes on lipid oxidation in maize. Planta, 219, 303–309.
175
ANNEXOS
1)Relació d'especies de plantes citades
2)Índex sintaxonòmic
3)Índex de composts químics
ANNEXOS
1)Relació d'espècies de plantes citades
AMARYLLIDACEAE • Pancratium maritimum L. APIACEAE (=UMBELLIFERAE) • Echinohora tenuifolia L. • Echinophora platyloba DC. • Echinophora sibthorpiana Guss. • Echinophora spinosa L. • Echinophora tournefortii Jaub. & Spach • Eryngium maritimum L. • Eryngium yuccifolium Michx ASTERACEAE (=COMPOSITAE) • Adenostyles alliariae (Gouan) A.Kern • Helichrysum cymosum (L.) D.Don • Helichrysum doerfleri Rech.f. • Helichrysum fulgidum (L.f.) Willd. • Helichrysum heldreichii Boiss. • Helichrysum italicum (Roth) G.Don • Helichrysum stoechas L. • Otanthus maritimus Hoffmanns & Link • Senecio gallicus Chaix • Sonchus bulbosus L. BORAGINACEAE • Echium sabulicola Pomel BRASSICACEAE (=CRUCIFERAE) • Arabidopsis thaliana L. • Cakile maritima Scop. • Malcolmia ramosissima (Desf.) Thell. • Maresia nana (DC.) Batt. • Matthiola sinuata L.
179 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
CARYOPHILLACEAE • Polycarpon tetraphyllum L. • Silene cambessedesii Boiss. & Reut. • Silene sericea var. balearica All. CHENOPODIACEAE • Salsola kali L. CONVOLVULACEAE • Calystegia soldanella L. CYPERACEAE • Cyperus capitatus Vand. EUPHORBIACEAE • Chamaesyce peplis L. • Euphorbia terracina L. FABACEAE • Lotus cytisoides L. • Lotus halophilus Boiss. & Spruner • Medicago littoralis Rohde ex Loisel • Medicago marina L. • Ononis crispa L. • Ononis natrix subsp. ramossisima (Desf.) Batt. (= Ononis ramosissima Desf.) FAGACEAE • Fagus sp. • Quercus ilex L. LAMIACEAE • Teucrium brevifolium Schreb. • Teucrium capitatum L. subsp. majoricum (Rouy) T. Navarro & Rosúa • Teucrium dunense Sennen • Teucrium flavum (Jord. & Fourr.) Ronn. • Teucrium montbretii Benth. • Teucrium polium L. • Teucrium scorodonia L. • Rosmarinus officinalis L.
180 ANNEXOS
• Satureja sp. • Thymus sp. ORCHIDACEAE • Ophrys sp. PAPAVERACEAE • Glaucium flavum Crantz POACEAE • Ammophila arenaria subsp. australis (L.) Link • Cutandia maritima L. • Elymus farctus (Viv.) Runemark ex Melderis • Lagurus ovatus L. • Sporobolus pungens (Schreber) Kunth. • Vulpia fasciculata (Forssk.) Fritsch POLYGONACEAE • Polygonum maritimum L. RUBIACEAE • Crucianella maritima L. SALICACEAE • Populus sp. SCROPHULARIACEAE • Chaenorrinum formenterae Gand. • Chaernorhinum rubrifolium (DC.) Fourr. • Linaria pedunculata L. • Scrophularia ramossisima Loisel.
181
ANNEXOS
2)Esquema sintaxonòmic • Posidonietea Den Hartog 1976 ◦ Posidonietalia Den Hartog 1976 ▪ Posidonion Br.-Bl., Roussine & Nègre 1952 • Posidonietum oceanicae Funk 1927 • Ammophiletea Br.-Bl. & Tüxen ex Westhoff, Dijk & Passchier 1946 ◦ Ammophiletalia Br.-Bl. 1933 ▪ Ammophilion australis Br.-Bl. 1921 corr. Rivas- Martínez, Costa & Izco in Rivas-Martínez, Lousã, T.E. Díaz, Fernández-González & J.C. Costa 1990 ▪ Ammophilenion australis • Medicagini marinae-Ammophiletum australis Br.-Bl. 1921 corr. F. Prieto & T.E. Díaz 1991 • Eryngio maritimi-Pancratietum maritimi Llorens & Gil prov ▪ Agropyrenion farcti Rivas-Martínez, Costa, Castroviejo & E. Valdés 1980 • Cypero mucronati-Agropyretum juncei Kühnholtz ex Br.-Bl. 1933 ▪ Sporobolion arenarii (Géhu & Géhu-Franck ex Géhu & Biondi 1994) • Sporoboletum arenarii (Arènes 1924) Géhu & Biondi 1994 ◦ Crucianelletalia maritimae Tüxen & Preising ex Br.-Bl. & Tüxen 1952 ▪ Crucianellion maritimae Rivas Goday & Rivas- Martínez 1958 • Loto cretici-Crucianelletum maritimae Alcaraz, T.E. Díaz, Rivas- Martínez & P. Sánchez 1989
183 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
• Cakiletea maritimae Tüxen & Preising ex Br.-Bl. & Tüxen 1952 ◦ Cakiletalia integrifoliae Tüxen ex Oberdorfer 1949 corr. Rivas- Martínez, Costa & Loidi 1992 ▪ Cakilion maritimae Pignatti 1953 • Hypochoerido radicatae-Glaucietum flavi Rivas Goday & Rivas-Martínez 1958 • Salsolo kali-Cakiletum aegyptiacae Costa & Mansanet 1981 corr. Rivas- Martínez et al. 1992
184 ANNEXOS
3)Índex de composts químics citats
Producte CAS Supelcowax 10 ZB-5 ALCOHOLS I ALDEHIDS ALIFÀTICS 2,2- dimethyl-1butanol 1185-33-7 1-hexanol, 2-methyl 624-22-6 1-Octen-3-ol 3391-86-4 1394 2-Hexen-1-ol 928-94-9 1228 3-0ctanol 589-98-0 1387 3-hexen 1-ol 928-96-1 (Z) / 928-97-2 (E) 1391 Phytol 150-86-7 2571 Decanal 112-31-2 1484 Nonanal 124-19-6 1385 HIDROCARBURS ALIFÀTICS 3,5 dimethyldodecane 107770-99-0 butylaldoxine 2 dimethyl 3.5 dimethyl dodecane; 626-90-4 Dodecane 112-40-3 1200 Dodecane 2 methyl 1560-97-0/ nonadecane dimethyl 1560-86-7 pentadecane 629-62-9 Tetradecane 629-59-4 1400 Tridecane 629-50-5 1300 Undecane 1120-21-4 1100 myristicine 607-91-0 -1930 BENZOIDS Benzyl nitrile (=Phenylacetonitrile) 140-29-4 1927 Benzyl nitrile 2 nonanone 9 methoxy 1,2,3 trimethylbenzene (= hemimellitol) 526-73-8 benzaldehyde 100-52-7 1495 benzaldehyde 2,4,5-trimethyl 5779-72-6 1896 benzaldehyde, 4-methoxy 123-11-5 1988 benzene acetadehyde 122-78-1 benzyl alcohol 100-51-6 1865 Ethyl benzoate 93-89-0 1648 mesitylene (= 1,3,5-Trimethylbenzene) 108-67-8 1383 Methyl 2-methoxybenzoate 606-45-1 2049 Methyl 4-hydroxybenzoate 99-76-3 2925 Methyl benzoate 93-58-3 1600 4-Methylanisole 104-93-8 Methyl p-anisate 121-98-2 Geranylacetone 689-67-8 1840 β-Ionone 14901-7-6 1912 Sabina ketone 513-20-2 1606 1156 MONOTERPENS HIDROCARBONATS (E)-β-ocimene 3779-61-1 1251 (R)-γ-Cadinene 39029-41-9 (28080-00-4) (Z)-β-ocimene 3338-55-4 1245 2,6-Dimethylbicyclo [3.2.1] octane 55721-83-0 / 55679-37-3 4-Carene 29050-33-7 1149 Allo-ocimene 673-84-7 1362 Camphene 79-92-5 1074 953
185 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
Cosmene 460-01-5 1219 D-Limonene 5989-27-5 1205 1138 Fenchene 471-84-1 o-Cymene 527-84-4 1274 o-cymene 502-99-8 1225 p-Cymene 99-87-6 1261 1027 p-Mentha-2(1),4(8)-diene 22771-44-4 / 5989-27-5 p-Menthatriene 18368-95-1 1375 Sabinene 3387-41-5 1123 974 Terpinolene 586-62-9 1285 α-Phellandrene 99-83-2 1166 α-Pinene 80-56-8 1032 934 α-Terpinene 99-86-5 185 α-Thujene 2867-5-2 1021 931 β-Myrcene 123-35-3 1161 991 β-Phellandrene 555-10- 1214 β-Pinene 127-91-3/ 18172-67-3 1114 981 γ-Terpinene 99-85-4 1238 δ-3-Carene 13466-78-9 1148 1011 Thymol 89-83-8 2178 MONOTERPENS OXIGENATS (Z)-Linalool oxide (=Z-linalool oxide) 5989-33-3 1420 (Z)-linalool pyran oxide 14009-71-3 1750 Linalyl acetate 115-95-7 1569 (Z)-p-Menth-2-en-1-ol 53399-74-9 1556 Epoxylinalool 68780-91-6 1115 linalool oxide 60047-17-8 1423 1074 Linalool oxide trans 34995-77-2 1449 β-Citronellol 106-22-9 1762 (-) trans-Pinocarveol 547-61-5 1140 (E)-Dihydrocarvone 5524-05-0 1603 (E)-Sabinene hydrate 17699-16-0 1458 1089 (E)-Verbenol 1820-09-3 1144 (Z)-Carveol 1197-06-4 1846 1217 (Z)-Verbenol 473-67-6 1142 (Z)-β-Terpineol (=p-Menth-8-en-1-ol) 7299-41-4 1646 1-Terpinen-4-ol 562-74-3 1596 1177 Borneol 507-70-0 1691 Bornyl acetate 76-49-3 1575 Eucaliptol (=1,8 cineol) 470-82-6 1213 Linalool 78-70-6 1537 1565 Myrtenal 23727-16-4 1596 Myrtenol 515-00-4 1194 p-Cymen-7-ol 536-60-7 1287 p-Cymenol (=p-Cymen-8-ol) 1197-01-9 1857 1183 Pinocarvone 30460-92-5 1545 1163 Tetrahydro 2,2,6 trimethy-6-vinyl-3- pyranone 33933-72-1 Thujone 546-80-5 Thymol methyl ether 1076-56-8 1592 trans-Carveol 1197-07-5 1839 Verbenone 80-57-9 1733 1205 α-Campholenal 4501-58-0 1127 α-Terpineol (=p-menth-1-en-8-ol) 98-55-5 1691 α-Terpinyl acetate 80-26-2 1700 1352 Carvacrol 499-75-2 2205 1298 Carvacryl-methyl oxide 6379-73-3 1601 Carvone 99-49-0 / 22327-39-5 2054
186 ANNEXOS
SESQUITERPENS OXIGENATS (E)-Nerodiol (=trans-Nerodiol) 40716-66-3 2010 1564 (Z)-Calamenen-10-ol 123931-36-2 1270 Caryophyllene oxide 1139-30-6 1974 1606 Globulol (=Viridiflorol) 489-41-8 2072 Humulene epoxide II 19888-34-7 2023 1606 Ledol 577-27-5 2028 Palustrol 5986-49-2 Spathulenol 6750-60-3 2129 1575 α-Bisabolol 515-69-5 1683 α-Cadinol 481-34-5 2191 1653 α-Elemol 8024-27-9 2072 γ-Eudesmol 1209-71-8 τ-Cadinol 5937-11-1 2165 1640 Dillapiol (fenilpropanoid) 484-31-1 1950 Methyleugenol (fenilpropanoid) 93-15-2 SESQUITERPENS HIDROGENATS -(-)-Isolongifolene 1135-66-6 (-)-Isoledene 95910-36-4 (+)-Aromadendrene 489-39-4 (+)-Sativene 3650-28-0 (E.E)-α-Farnesene 21499-64-9 1743 1508 (E)-α-Bergamotene 13474-59-4 1580 (E)-α-Bisabolene 25532-79-0 1766 (E)-β-Bourbonene 5208-59-3 1515 1384 (Z,E)-α-Farnesene 26560-14-5 (Z)-β-Farnesene 28973-97-9 1648 1458 3,7-Selinadiene 6813-21-4 1791 4,11-Selinadiene (=β-selinene) 17066-67-0 1711 Alloaromadendrene 25246-27-9 1660 Aromadendrene 109119-91-7 1602 Bicyclo[4.4.0]dec-1-ene, 2-isopropyl-5- methyl-9-methylene 150320-52-8 Bicyclogermacreme 24703-35-3 1738 1494 Bicyclosesquiphellandrene 54324-3-7 Cadalene 483-78- 3 1670 Calamenene 483-77-2 1927 1520 Calarene 17334-55-3 Cyclosativene 22469-52-9 Di-epi-α-Cedrene 50894-66-1 Epi-α-Selinene 473-13-2 Eremophilene 10219-75-7 Germacrene A 28387-44-2 1756 Germacrene D 37839-63-7 1705 1487 Isocaryophyllene 118-65-0 1570 Valencene 4630-07-3 1726 1491 Viridiflorene 21747-46-6 1697 α-Acoradiene 28400-13-7 α-Amorphene 483-75-0 1691 α-Bergamotene 17699-5-7 α-Bourbonene 5208-58-2 1516 1378 α-Cadinene 24406-5-1 α-Caryophyllene (=Humulene) 6753-98-6 1664 1454 α-Cedrene 469-61-4 1600 α-Copaene 3856-25-5 1488 1376 α-Cubebene 17699-14-8 1463 α-Curcumene 644-30-4 1773 α-Elemene 5951-67-7
187 Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)
α-Farnesene 502-61-4 / 21499-64-9 α-Gurjunene 489-40-7 1544 α-Muurolene 10208-80-7 1714 α-Panasinsene 56633-28-4 α-Zingiberene 495-60-3 1842 β-Bisabolene 495-61-4 1720 β-Cadinene 523-47-7 1749 β-Caryophyllene 87-44-5 1594 1418 β-Chamigrene 18431-82-8 1737 β-Cubenene 13744-15-5 1546 β-Elemene 33880-83-0 1595 β-Farnesene 18794-84-8 1658 β-Guaiene 88-84-6 1831 β-Gurjunene 73464-47-8 β-Himalachene 1461-03-6 β-Maaliene 489-29-2 β-Parasinsene 56684-97-0 1689 β-Sesquiphellandrene 20307-83-9 1782 γ-Cadinene 1460-97-5 1752 1513 γ-Elemene 3242-08-8 γ-Muurolene 30021-74-0 1681 γ-Selinene 515-17-3 1803 δ-Cadinene 483-76-1 1524 δ-Elemene 20307-84-0 1478 ALTRES COMPOSTS ORGÀNICS 1-butanol 2,2- dimethyl 1565-80-6 1109 1-Hexanol 111-27-3 1360 1-Hexanol, 2-ethyl 104-76-7 2497-18-9 (E) 2-Hexen-1-ol, acetate / 56922-75-9 (Z) 2-Methylbutyl butanoate 51115-64-1 2-nonanone 4 methoxy 916062-22-1 2-octanol 2 methyl 628-44-4 3-hexenol acetate 40780-64-1 3-Octanone 106-68-3 1254 4-nonanone 9 methoxy 54699-40-0 Butylaldoxime 3-methyl 5780-40-5 Hexahydro naphthalene 62690-70-4 Hexahydrofarnesyl acetone 502-69-2 Naphhtalene -2,3 dimethoxy 10075-61-3/10075-63-5 Neryl acetate 141-12-8 1742 Oct-1-en-3-yl acetate 2442 -10-6 1372 octahydronaphtalene 493-03-8 Octanol 111-87-5 1388 phenylethyl alcohol 60-12-8 1931 1110 Pyranone 28564-83-2 Styrene 100-42-5 1241 Hexanoic acid, methyl ester (=Methyl hexanoate) 106-70-7 α-ionone 127-41-3 1809
188