O ambiente e as plantas medicinais

O Ambiente e as Plantas
Medicinais
• Cultivo tradicional x cultivo de plantas
medicinais;
• Qualidade e produtividade
Fatores
Genéticos;
Ontogenésicos
Ambiental
Pós-colheita
FATORES GENÉTICOS
Os fatores genéticos são responsáveis por
regular e manter características próprias da
planta, como síntese de metabólitos.
Variabilidade química
Quimiotipos:
FATORES DO AMBIENTE
Estes fatores podem ser divididos em bióticos e abióticos,
considerando que determinada população está sempre interagindo
com o ambiente, recebendo influência e interferindo no meio ao
mesmo tempo.
Composição química e o desenvolvimento
Plantas produtoras de alcalóides não
devem ser colhidas após uma chuva.
Muitos dos conhecidos
secundários encontrados são:
-furanocumarinas que tem
tóxicas à muitos herbívoros;
grupos
demonstrado
de
compostos
propriedades
-fenilpropanóides tóxicos a certos insetos, com efeito tóxico
sinergístico às furanocumarinas;
-monoterpenos, conhecidos atrativos de polinizadores e
também agentes antimicrobianos;
-sesquiterpenos tóxicos que impedem a aproximação de
insetos;
-os fenólicos são considerados os compostos de maior
importância nas interações patogênicas entre plantas e
fungos.
Quais os fatores ambientais que afetam produção de
principio ativo?
Luz
Latitude
Umidade
T º C
Metabólitos
Secundários
Altitude
Variações
Geográficas
Solo
TEMPERATURA
• Espécie – adaptação ao seu habitat;
• Fx de temperatura - A faixa em que ocorrem as
variações anuais, mensais e diárias na temperatura é um
dos fatores que exerce maior influência em seu
desenvolvimento, afetando, portanto, a produção de
metabólitos secundários.
• Sobrevivência - crescimento e desenvolvimento.
• Espécies pouco adaptadas - biomassa - metabolismo
primário (respiração e fotossíntese).
TEMPERATURA
• As baixas temperaturas têm influências significantes nos
níveis de metabólitos secundários.
• Artemisia annua: após estresse metabólico causado por
geada, verificou-se um aumento de cerca de 60% nos
níveis de artemisinina.
• Temperaturas elevadas – Volatilização OE – menor %
Horários de colheita
•
Martins (1996) - avaliando horários de coleta para a
extração de óleo essencial em Ocimum selloi, verificou que
no período da manhã - maiores concentrações.
Disponibilidade de água
A água é um fator decisivo no crescimento e
desenvolvimento do vegetal, exercendo o papel de
transportador de substâncias solúveis e mediando
todos os processos bioquímicos.
As respostas do metabolismo de óleo essencial
nas espécies Cymbopogon pendulus e Cymbopogon
nardus variam em função do nível e duração do
estresse hídrico.
• Manjerona (Majorana hortensis), hortelã (Menta
piperita) e capim-limão (Cymbopogon citratus) em
plantas desenvolvidas em solos secos (Clark e
Menary, 1980; LOPES et al., 2001)
• Solanáceas - maior teor de
alcalóides quando submetidas
ao stress hídrico (Corrêa Júnior
et al., 1994 );
Algumas mentas:
Período seco - óleo essencial composto
principalmente de 60 - 70% de timol e carvacrol,
Época chuvosa - rico em linalol (Gershenzon, 1984
citado por LOPES, 1997).
CONT. DE UMIDADE
Variações
Geográficas
• Mesmo genótipo - diferentes
localidades
Diferenças óleo
essencial
• Oleo essencial de boldo (Miraldi e Ferri (1996)
– Ascaridol - Chile – 39%
Tuscan – 21%
Altitude
• A Medida que aumenta a altitude diminui a
temperatura (cerca de um grau a cada 200
metros) –
– aumenta a insolação
– Interfere estrutura vegetal da planta
– Produção de princípios ativos, principalmente
óleos essenciais (Corrêa Júnior et al., 1994).
Altitude
• Correlação positiva - entre o conteúdo total
de flavonóides e a radiação UV - altitudes
maiores, uma vez que, conforme comentado
anteriormente,
os
flavonóides
são
reconhecidos por propiciarem proteção à
radiação e seus efeitos.
• Correlação positiva entre a altitude do local
de coleta (entre 30 e 2950 m) de espécies do
gênero Leontodon e o conteúdo total de
flavonóides (Gobbo-Neto & Lopes, 2007).
• Dente-de-leão (Taraxacum offinale)– Cultivado em baixas altitude - planta normal - folhas
grandes, inflorescência com haste comprida e raízes
curtas.
– Cultivado em altitudes maiores - folhas são
pequenas, as hastes das inflorescências são curtas e
as raízes bastantes compridas.
Latitude
• Distância que uma região tem em relação à linha
do Equador – inclinação da Terra e as influências
das correntes marítimas sobre a temperatura.
• Teoricamente plantas cultivadas em latitudes
equivalentes (N e S), tenderiam a ter o mesmo
comportamento em relação ao desenvolvimento,
época de floração e o teor de princípios ativos.
• Mas, algumas plantas se desenvolvem melhor em
determinadas latitudes - estramônio, que produz
maior teor de alcalóides quando cultivado em
latitude norte.
Latitude
• Corrêa Júnior et al. (1994) - Hyoscianus sp. demonstraram que plantas cultivadas em latitudes S
eram mais ricas em alcalóides que as cultivadas em
latitude N.
• Menta piperita - sensíveis ao fotoperíodo, ou seja são
plantas longodiurnas. A maturação e a qualidade do óleo,
poderiam representar um problema em áreas de menor
latitudes, resultando óleos essenciais com conteúdos
elevados de mentofurano, componente indesejável no
óleo (Sacco, 1987 citados por RECH, 2000).
Nutrição
BALBAA (1983), as plantas medicinais diferem
quanto às exigências de nutrientes que
influenciam na produção de princípios ativos
em termos quantitativos e qualitativos.
A adubação orgânica tem sido recomendada
preferencialmente para plantas medicinais
pois oferece menos riscos ao ambiente e às
pessoas que consumirão tais plantas.
Natureza edafológica (Solo)
• Férteis
– Arruda, calêndula, mil folhas
• Medianamente férteis: latossolos vermelho
escuro, podzólicos vermelho amarelo.
– Alfavaca, espinheira santa.
• Fracos ou pobres: latossolos vermelho
amarelo e areias quartzosas.
– Pfaffia (Pfaffia glomerata), alecrim, tomilho,
Hyptis suaveolens.
• Plantas respondem bem a adubação nitrogenada:
beladona, losna, alfavaca, alfazema, melissa, orégano,
arruda
• Manganês e molibdênio, através do borrifamento das
folhas com soluções de sais - durante o desenvolvimento
de Digitalis grandiflora (dedaleira) leva a um aumento
de mais de 2X no conteúdo de heterosídeos cardioativos.
MING (1998), verificou que à medida em que aumentava a
quantidade de matéria orgânica incorporada ao solo,
diminuía o teor de óleo essencial em Lippia alba.
ÓLEO (mL/100g de planta fresca)
0,35
0,326
0,305
0,3
0,296
0,269
0,256
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
0
0
1
2
4
ADUBO ORGÂNICO (kg/m²)
8
Luminosidade
A luz - influencia a fotossíntese e em outros fenômenos
fisiológicos como crescimento e desenvolvimento.
As plantas medicinais são influenciadas pela qualidade da luz,
intensidade e fotoperíodo. O fotoperíodo exerce influência na
determinação do ponto de colheita, produção de sementes,
escolha da época de plantio, entre outros.
• Carqueja [Bacharis trimera (Less.) D. C.]
e Camomila (Matricaria chamomilla) - em
condições de maior intensidade luminosa
aumento no teor de óleo essenciais. (Silva,
2001).
• Bicalho (2002) - excesso de luz estimula a
formação dos flavonóides e outros
compostos filtradores de luz ultra-violeta
(UV).
• Tanchagem e o guaco (Mikania glomerata) – cultivada
a sombra produz maior p.a.
• Contrário da capuchinha reduz p.a. a medida que
aumenta o sombreamento (Sartorio et al. 2000; Casali,
2002).
Populações Selvagens
(estudos ecológicos: condições naturais de onde a planta ocorre,
principalmente solo, clima e ambiente)
(estudos biológicos: época de floração, crescimento, ciclo, modo de
reprodução, biologia floral)
Etapas para o
desenvolvimento de
tecnologia de
produção
de uma matéria prima
vegetal
Criação de banco de
germoplasma
Experimentos
de campo
(descrição da variabilidade:
características de importância agrícola e
química, como resistência a doenças,
arquitertura, vigor, índice de colheita,
teor e composição de princípios ativos)
(definição de
técnicas de
cultivo
preliminares)
Seleção de plantas elite
(definição dos objetivos do
melhoramento: características
agrícolas e químicas)
Melhoramento
genético
Produção de material
para propagação
Estudo da
herdabilidade
Definição do método
(sementes e/o vegetativo)
Cultivo em
escala piloto
Experimentos
de campo
(otimização das
técnicas de cultivo)
Cultivo em escala comercial