Feeding-deterrent properties of diterpenes of Dictyota mertensii (Phaeophyceae, Dictyotales)

Abstract

Crude extracts of the brown seaweed Dictyota mertensii (Martius) Kützing collected at two distant and different places on the Brazilian coast, Búzios (Rio de Janeiro) and Fernando de Noronha (PE), were evaluated for defensive chemistry against the crab Pachygrapsus transversus, and the sea urchin Lytechinus variegatus. The extract from Búzios specimens of D. mertensii significantly inhibited the consumption by both P. transversus and L. varigetaus. Fractionation of the extracts of specimens of D. mertensii from Búzios and F. de Noronha followed by complementary assays revealed one active fraction from each location, which contained distinct defensive secondary metabolites. In each active fractions prenylated guaiane diterpenes were the major compounds. Dictyol H and epoxypachydictyol A were the most abundant compounds in Búzios and F. de Noronha, respectively, followed by minor components. Our results show a differential production of secondary metabolites in the two distant and different populations of D. mertensii along the Brazilian coast. This suggests that defensive chemicals from this seaweed are not qualitatively absolute characteristics of the species, but may represent an ecological specialization to successfully prevent herbivory.Os espécimes da macroalga parda Dictyota mertensii coletados em dois diferentes locais no litoral brasileiro e distantes entre si, Búzios (Rio de Janeiro) e Fernando de Noronha (PE), foram avaliados quanto à atuação de seus extratos como defesa química contra o caranguejo Pachygrapsus transversus, e o ouriço do mar Lytechinus variegatus. O extrato dos espécimes de D. mertensii de Búzios inibiu o consumo por ambos P. transversus e L. variegatus. O fracionamento dos extratos dos espécimes de D. mertensii de Búzios e F. de Noronha avaliados em ensaios complementares revelaram uma fração ativa contendo distintos metabolitos secundários defensivos. Diterpenos do tipo guaiano prenilado foram as substâncias majoritárias em ambas as frações, mas dictyol H e epoxipachydictyol A foram os mais abundantes em Búzios e F. de Noronha, respectivamente, seguidos por componentes minoritários. Nossos resultados mostram uma produção diferencial de metabolitos secundários em duas populações distintas e distantes de D. mertensii no litoral brasileiro e sugerem que as defesas químicas desta macroalga marinha não são uma característica qualitativa absoluta desta espécie e pode representar uma especialização ecológica eficaz para prevenir a herbivoria.

Keywords

• Diterpenos
• Dictyota mertensii
• Herbivoria
• Variação de defesa química
• Diterpenes
• Dictyota mertensii
• Feeding
• Chemical defense variation