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Evaluation of fiber dimensions of Dendrocalamus giganteus (Wall) Munro bamboo culms at different ages/Avaliacao das dimensoes das fibras de colmos de Bambu, Dendrocalamus giganteus (Wall) Munro, em diferentes idades.

INTRODUCAO

Os bambus pertencentes a familia Poaceae e subfamilia Bambusoideae sao classificados em duas grandes tribos, caracterizadas pelo porte herbaceo e lenhoso (FILGUEIRAS e GONCALVES, 2004). No mundo sao descritos 75 generos e cerca de 1250 especies de bambu, 41 generos e 473 especies na America e 234 especies no Brasil, compreendendo 155 lignificadas e 75 herbaceas, concentradas, em maior grau de endemismo, nas florestas litoraneas do sul do estado da Bahia (JUDZIEWICZ et al., 1999; LONDONO, 2004). Os bambus mais cultivados no Brasil sao de origem asiatica, introduzidos e disseminados pelos primeiros imigrantes, pela boa adaptacao ao clima tropical, com destaque para os generos Bambusa, Dendrocalamus e Phyllostachys (TEIXEIRA, 2006). Os bambus do genero Dendrocalamus sao, de modo geral, de grande porte, com inumeras especies, como Dendrocalamus bradisii, Dendrocalamus calostachyus, Dendrocalamus collettianus, Dendrocalamus giganteus, Dendrocalamus hamiltonii, Dendrocalamus hookeri, Dendrocalamus longispathus, Dendrocalamus strictus, etc (SEETHALAKSHMI et al., 1998).

O bambu Dendrocalamus giganteus e denominado de bambu-gigante, paquimorfo ou do tipo entoucerante, com colmos de diferentes idades constituindo as moitas. Os colmos da especie podem atingir 20-30 m de altura, 20-30 cm de diametro, 30-45 cm de comprimento internodal e 1-3 cm de espessura da parede, recomendado para a manufatura de laminas para paineis, polpa e papel, utensilio, alimento, etc (LIN, 1968). Os colmos apresentam tres fases distintas de crescimento, sendo a primeira caracterizada pelo crescimento em comprimento de ate 10 cm por periodos de 24 h, quando atingem cerca de 5 m de comprimento; na segunda, o crescimento atinge a taxa de 15 cm em 24 horas, com faixas de 5 a 15 m e a terceira, com crescimento mais lento influenciado pelo clima, caracterizado pela chuva e baixas temperaturas (NASCIMENTO, 1990).

A estrutura anatomica do colmo dos bambus e caracterizada por celulas de parenquima constituindo o tecido fundamental, os vasos, elementos crivados com celulas companheiras e os cordoes de esclerenquima formando os feixes fibrovasculares e as fibras constituintes da bainha (LIESE, 1978). No sentido transversal, na camada interna dos colmos, os feixes vasculares tem maior diametro e menor numero tornando-se, nas camadas externas, menores e mais numerosos. No sentido longitudinal dos colmos, verifica-se um decrescimo do numero de elementos vasculares da base em direcao ao apice (TOMAZELLO FILHO e AZZINI, 1987).

Os bambus do genero Dendrocamalus sao classificados em dois grupos: broken waist e double broken em relacao a forma, disposicao do tecido esclerenquimatico, bainha das fibras, tipos de feixes fibrovasculares, etc (GROSSER e LIESE, 1971, 1974). O primeiro grupo e caracterizado pelo feixe vascular central com bainhas de esclerenquima e feixe de fibra isolado, com a bainha do protoxilema geralmente maior que as do feixe vascular; no segundo o feixe vascular situa-se entre os dois feixes de fibras localizados ao lado do floema e protoxilema e circundado por bainhas pequenas de esclerenquima (NOGUEIRA, 2008).

Os colmos de bambu sao constituidos por 50% de parenquima, 40% de fibras e 10% de tecidos, vasos e tubos perfurados (LIESE e GROSSER, 1972). As fibras contribuem com 60-70% da massa total do colmo, com variacoes entre generos e especies, relacionadas com os tipos de feixes vasculares. Algumas especies de bambu, como os Phyllostachys edulis e o Phyllostachys pubescens tem fibras curtas com 1,3-1,5 mm de comprimento, enquanto outras, como o Dendrocalamus giganteus, Dendrocalamus membranaceous apresentam fibras com 3,2 e 4,3 mm de comprimento (GROSSER e LIESE, 1971, 1974; LIESE, 1998; WEN e CHOU, 1985). Pelo exposto, o presente trabalho tem como objetivo avaliar as caracteristicas morfologicas das fibras de colmos de bambu de Dendrocalamus giganteus com idade de 2-6 anos.

MATERIAL E METODOS

Especie e local: 5 colmos de 2-6 anos de Dendrocalamus giganteus foram cortados com motosserra de touceiras adultas plantadas na Estacao Experimental Agricola do Departamento de Engenharia Mecanica, UNESP, Bauru, SP, em marco de 2009. Os segmentos basais dos colmos, com 2 m de comprimento, foram selecionados para as analises da estrutura anatomica.

Preparo dos corpos de prova e das laminas permanentes: foram cortados 20 corpos de prova orientados nos 3 planos (2 x 2 x 2 cm) na posicao dos entrenos, para cada idade dos colmos de bambu, para a confeccao de laminas histologicas e maceracao. Amostras de 10 corpos de prova de colmos de bambu/idade foram imersos em agua quente, fixados em microtomo de deslize e cortadas secoes finas (30 [micro]m de espessura) com navalha de aco; as secoes foram coradas com safrablau, desidratadas em serie alcoolica e montadas em laminas permanentes. Amostras dos 10 corpos de prova de colmos foram transferidas para tubos de ensaio com solucao de peroxido de hidrogenio e acido acetico 1:1 e, em seguida, para estufa (60[degrees]C, 24 h), conforme descrito por Franklin (1975) e modificado por Kraus e Arduin (1997). As celulas do colmo dissociadas foram lavadas em agua destilada, coradas com safranina, desidratadas em serie alcoolica e transferidas para laminas histologicas permanentes, para a mensuracao das fibras.

Analise da estrutura anatomica: as laminas histologicas com as secoes finas dos colmos de bambu foram observadas sob microscopio e determinada a porcentagem dos tecidos de sua estrutura anatomica em 100 posicoes aleatorias, para cada idade. As 10 laminas com as celulas constituintes dos colmos foram observadas sob microscopia e mensuradas as dimensoes de 30 fibras (comprimento, largura, diametro do lume e espessura da parede), para cada idade dos colmos, conforme IAWA (1989) adaptada por Muniz e Coradin (1991). As analises foram realizadas no Laboratorio de Anatomia e Qualidade da Madeira, da Universidade Federal do Parana, Curitiba, PR. A relacao entre a idade dos colmos e as caracteristicas anatomicas foi analisada pelo teste de Tukey (95% de probabilidade).

RESULTADOS E DISCUSSAO

Caracterizacao da estrutura anatomica

Atraves da analise visual em microscopio optico em diversas magnitudes em laminas permanentes de cortes histologicos transversais e longitudinais do bambu, observou-se a anatomia individual dos feixes vasculares mostrando vasos de metaxilema, floema com tubos crivados e celulas companheiras, protoxilema com feixes de fibras rodeados por celulas de parenquima, concordando com as observacoes de Liese (1998). O genero Dendrocamalus apresenta os feixes fibrovasculares distribuidos de acordo com o grupo broken waist e double broken, concordando com Nogueira (2008) e Lwin et al. (2009) que demonstram que a especie estudada apresenta o feixe vascular central com pequena bainha esclerenquimatica e dois feixes isolados de fibras, do lado interno e externo do feixe central, sendo classificado no grupo IV ou Double broken, como pode ser observado na Figura 1.

Pelas analises realizadas (Tabela 1) podese verificar uma variacao na porcao dos tecidos, sendo que ha uma tendencia crescente do percentual de fibras e decrescente do tecido parenquimatico. Esse comportamento esta de acordo com estudos de Liese (1998) que observou que longitudinalmente nao ha diferencas na composicao e estrutura interna dos internos, exceto para a expansao das celulas, especialmente das fibras. Assim sendo, as modificacoes estruturais durante a fase de maturacao (1 a 3 anos), a qual procede de forma bastante diferente ao longo da secao transversal da parede do colmo, sendo influenciada pela posicao do feixe vascular e pela posicao da fibra no feixe vascular (ALVIN e MURPHY, 1988; MAJIMA et al. 1991; LIESE e WEINER, 1996, 1997), e nos anos subsequentes, referem-se as fibras e celulas de parenquima.

Dentro das analises visuais no microscopio optico nos cortes transversais pode-se perceber maior porcao do tecido parenquimatico entre dois e tres anos e declinio nos anos subsequentes; variacao minima no percentual de fibras apos os tres anos, ou seja, estagio de maturacao.

Independente das variacoes de percentuais em relacao a cada idade, conforme mostrado na Tabela 1, os valores medios observados em cada tipo de tecido estao de acordo com os encontrados na literatura, proximos aos relatados para os bambus por Liese e Grosser (1972), que generalizam as porcentagens em 40% de fibras, 50% de parenquima e 10% de tecidos vasculares.

Dimensoes das fibras

A variacao nas dimensoes das fibras e mostrada na Tabela 2. Os valores encontrados para as dimensoes das fibras do Dendrocalamus giganteus deste estudo estao acima dos encontrados por Salgado et al. (1994) que obtiveram comprimento medio de 3,08 mm, espessura da parede 6,72 [micro]m e largura da fibra 19,1 [micro]m, sem identificacao de idade, para esta especie; valores medios de comprimento para o Dendrocalamus asper de 2,43 mm; Dendrocalamus latiflorus 2,44 mm; Dendrocalamus strictus 2,22 mm; e valores medios para a espessura da parede e largura da fibra de 6,96 [micro]m e 17,89 [micro]m para o Dendrocalamus asper; 6,81 [micro]m e 17,06 [micro]m para o Dendrocalamus latiflorus; 6,92 [micro]m e 18,17 [micro]m para o Dendrocalamus strictus, respectivamente. Comparando os resultados obtidos neste trabalho com os de Lwin et al. (2009) que estudaram Dendrocalamus giganteus com tres anos de idade, procedentes da Asia, encontrando valores medios de comprimento de fibra (3490,63 [micro]m), largura da fibra (17,68 [micro]m) e variacao na espessura da parede (2,5-7,5 [micro]m) verifica-se que estao proximos, ressaltando-se que existe influencia na posicao do colmo, local de crescimento e variacoes climaticas (LIESE, 1998).

O maior comprimento medio das fibras obtido foi observado aos 6 anos, verificando-se um aumento numerico com a idade, sem diferencas estatisticas, comportamento semelhante ao encontrado por Nomura (1993) no envelhecimento de colmos de Phyllostachys heterocycla ate 5 anos de idade, obtendo valores de 6,7 vezes de aumento para o diametro dos feixes vasculares da bainha, 4,4 nos vasos de metaxilema e 1,9 no comprimento das fibras.

Para o Dendrocalamus giganteus, a maior largura da fibra foi obtida aos 5 anos. O diametro do lume aumentou linearmente ate os 5 anos de idade. A menor media para a espessura da parede das fibras foi verificada aos 6 anos e a maior aos 2 anos, nao estando relacionado linearmente com a variacao da idade. Essas diferencas nos valores sao reportadas na literatura (LIESE, 1998) como referentes as alteracoes no comprimento e espessura das fibras, que, sendo formadas dentro da bainha dos feixes vasculares, sao influenciadas pela posicao dentro do colmo. Outros estudos como o de Zhou (1981) correlacionando a variacao da densidade especifica com as propriedades mecanicas das fibras do bambu, concluiu que durante a maturacao, periodo de 1 a 3 anos, o aumento da largura das fibras e devido ao espessamento das paredes.

Ao se analisar as dimensoes das fibras comprimento e largura--observou-se um declinio do segundo para o terceiro ano. Verificou-se que ha uma variacao na porcentagem das celulas curtas e longas que compoe o tecido parenquimatico, tambem se notou uma grande variacao no comprimento e na espessura das fibras, isso denota que nestas idades (dois e tres anos) os colmos ainda estao em fase de desenvolvimento. Para o restante das idades (quatro, cinco e seis anos) pode-se verificar que ha uma tendencia a diminuicao da porcao do tecido parenquimatico e aumento dos elementos dos feixes fibrovasculares. Liese (1998) explica que o envelhecimento natural do bambu e gradual e ocorre com o bloqueio de vasos condutores (tubos crivados) por tiloses (calos) e substancias viscosas como gomas e os "acucares"; e com o aumento da idade, algumas alteracoes acontecem nos tubos condutores. Esse processo de mudanca nas estruturas das fibras e celulas parenquimaticas e apresentado pelo espessamento de suas paredes celulares pela deposicao adicional de lamelas sobre as camadas de paredes existentes com subsequente lignificacao. O resultado e a perda funcional resultando no gradual secamento individual dos colmos dentro de uma moita.

Assim, para uma adequada utilizacao das fibras e indispensavel o conhecimento das modificacoes estruturais, alem das caracteristicas dimensionais nos diversos anos, o que tem sido investigado por estudos relacionando o conhecimento das diversas propriedades do bambu com a qualidade exigida para o produto final (ABD. LATIF, 1993; ESPILOY, 1992). Portanto, ao utilizar o Dendrocalamus giganteus sugere-se analisar o seu comportamento associado as propriedades exigidas para cada produto a que se destina, selecionando a epoca adequada para a sua colheita.

CONCLUSOES

Com base nos resultados desse estudo pode-se concluir que as idades dos colmos do Dendrocalamus giganteus influenciam nas caracteristicas morfologicas das fibras.

As informacoes sobre as alteracoes na estrutura do bambu em diversas idades sao de fundamental importancia, pois estao diretamente relacionadas com as suas propriedades tecnologicas (processamento e utilizacao), podendo ser uma orientacao util para as pessoas que trabalham com a manufatura de produtos com essa materia-prima, alem da difusao do conhecimento a respeito da especie.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

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ZHOU, F. C. Studies on physical and mechanical properties of bamboo woods. Journal of Nanjing

Nelson Potenciano Marinho (1) Silvana Nisgoski (2) Graciela Ines Bolzon de Muniz (3)

(1) Designer, Msc., Professor do Departamento das Faculdades Integradas do Brasil, Rua Konrad Adenauer, 442, Bairro Taruma, CEP 82820-540, Curitiba (PR), Brasil. n.pmarinho@yahoo.com.br

(2) Engenheira Florestal, Dra., Professora do Departamento de Engenharia e Tecnologia Florestal, Universidade Federal do Parana, Av. Pref. Lothario Meissner, 900, CEP 80210-170, Curitiba (PR), Brasil. nisgoski@ufpr.br

(3) Engenheira Florestal, Dra., Professora do Departamento de Engenharia e Tecnologia Florestal, Universidade Federal do Parana, Av. Pref. Lothario Meissner, 900, CEP 80210-170, Curitiba (PR), Brasil. gbmunize@ufpr.br

Recebido para publicacao em 12/11/2009 e aceito em 24/10/2012

TABLE 1: Tissue percentage of bamboo culms at different ages.

TABELA 1: Porcentagem dos tecidos dos colmos de bambu
em diferentes idades.

Idade dos       Tecidos dos colmos de bambu (%)
colmos de
bambu (anos)

                Feixes vasculares   Fibras   Parenquima

2                      16             38         46
3                      10             52         38
4                      13             51         36
5                      16             48         36
6                       9             49         42
Media                 12,8           47,6       39,6
Desvio-padrao         3,27           5,59       4,33

TABLE 2: Mean dimension of fibers in accordance with age.

TABELA 2: Dimensoes medias das fibras de acordo com a idade.

Idade dos   Comprimento     Diametro do      Largura     Espessura
colmos      ([micro]m)    lume ([micro]m)   ([micro]m)   da parede
(anos)                                                   ([micro]m)

2            3389,41 a        6,68 a         27,59 a      10,46 a
3            3266,00 a        8,00 ab        22,65 a       7,33 b
4            3432,86 a        8,71 ab        24,32 a       7,80 b
5            3748,15 a        10,22 b        27,70 a      8,74 ab
6            3878,57 a        8,43 ab        22,64 a       7,11 b

Em que: medias seguidas pela mesma letra na coluna nao diferem entre
si pelo teste de Tukey a 95% de probabilidade.
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Author:Marinho, Nelson Potenciano; Nisgoski, Silvana; de Muniz, Graciela Ines Bolzon
Publication:Ciencia Florestal
Geographic Code:3BRAZ
Date:Jan 1, 2014
Words:3055
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