Rendimento e composição química do óleo essencial de Mentha

40
Rendimento e composição química do óleo essencial de Mentha piperita L.
submetida a aplicações de giberelina e citocinina
Scavroni, J.1; Vasconcellos, M.C.2; Valmorbida, J.2; Ferri, A.F.3; Marques, M.O.M.3; Ono, E.O.1;
Rodrigues, J.D.1
Instituto de Biociências, UNESP, Caixa Postal 510, 18618-000 – Botucatu (SP). 2Faculdade de Ciências Agronômicas,
UNESP, 18603-970 – Botucatu (SP). 3 Instituto Agronômico (IAC), Caixa Postal 28, 13012-970 – Campinas (SP).
1
RESUMO: O presente trabalho objetivou avaliar o rendimento e a composição química do óleo essencial
de plantas de Mentha piperita L. submetidas a aplicações exógenas de giberelina (GA3) e citocinina. As
plantas foram cultivadas em solução nutritiva de Hoagland & Arnon no 2, diluída a 50%. O experimento foi
constituído de cinco tratamentos com três repetições designados, Controle, tratamento sem aplicação de
reguladores vegetais; GA3 – 15 DAI, que corresponde à aplicação de GA3 aos 15 dias após a implantação do
experimento (DAI); GA3 – 30 DAI, aplicação de GA3 aos 30 DAI; BAP – 15 DAI, tratamento com aplicação de
benzilaminopurina aos 15 DAI; BAP – 30 DAI, aplicação de benzilaminopurina aos 30 DAI. Aos 45 DAI as
plantas foram colhidas e após secagem procedeu-se ‘a extração do óleo essencial, por hidrodestilação. Os
resultados de rendimento do óleo revelaram que não houve diferença entre os diferentes tratamentos. A
substância majoritária foi o mentol nas plantas dos diferentes tratamentos apresentando porcentagem
média igual a 42,63. No entanto, houve diferença na porcentagem de terpinoleno, que se apresentou menor
nas plantas com aplicação de BAP aos 30 DAI, valor igual a 0,58%, enquanto nas plantas controle apresentou
0,81%. A porcentagem de mentona foi maior nas plantas do tratamento com a aplicação de BAP aos 15 DAI,
em relação à aplicação de BAP aos 30 DAI, cujos valores foram iguais a 26,83 e 21,73%, respectivamente.
Com base nos resultados pode-se concluir que as aplicações de GA 3 não afetam o rendimento ou a
composição do óleo essencial de menta, enquanto que o tempo de aplicação da citocinina, aos 15 e 30
dias, apresentou divergências na proporção relativa de mentona, 26,83% e 21,47% respectivamente.
Palavras-chave: hortelã pimenta, Lamiaceae, mentona, reguladores vegetais, terpinoleno
ABSTRACT: Yield and chemical composition of essential oil from Mentha piperita L. plants submitted to
gibberelic acid and cytokinin applications. This research aims to evaluate the effects of gibberelic acid an
cytokinin application on the yield and chemical composition of Mentha piperita L. essential oil. Peppermint plants
were grown in Hoagland & Arnon no2 nutritive solution, attenuated by 50%. The treatments were defined as control
treatment, plants receiving no application of growth regulators; GA3 – 15 DSE, treatment comprising the application
of GA3 15 days after setting the experiment (DSE); GA3 – 30 DSE, consisting of GA3 application at 30 DES, BAP –
15 DSE, consisting of benzylaminopurine (BAP) application at 15 DSE; BAP – 30 DSE, BAP application at 30 DSE.
After 45 DSE the plants were dried and the essential oil was extracted by hydro-distillation. The results showed
that oil yield was not affected by the studied growth regulators. Menthol was found in higher percentage in plants
from all treatments, represented by an average of 42.63%. However, the percentage of the terpinolene was lower
in plants that received BAP application at 30 DSE, representing 0.58% while, in control plants it represented
0.81%. The percentage of menthone was higher in plants from the treatment with application of cytokinin at 15
DSE, in comparison to the levels observed when the growth regulator was applied at 30 DSE, represented by
26.83 and 21.73%, respectively. These results lead to the conclusion that the time of gibberelic acid application
does not affect the yield and composition of the essential oil, whereas cytokinin application at 15 and 30 days lead
to distinct levels of menthone accumulation, namely 26.83% and 21.47% respectively.
Key words: Lamiaceae, menthone, peppermint, plant growth regulators, terpinolene
INTRODUÇÃO
Conhecida como menta ou hortelã pimenta, a
Mentha piperita L. é popularmente usada para fins
medicinais e alimentícios (Lorenzi & Matos, 2002). O
cultivo dessa espécie tem grande importância
econômica, devido a sua capacidade de produzir e
armazenar óleo essencial cujo principal constituinte
é o mentol, monoterpeno utilizado em produtos de
higiene bucal, fármacos, cosméticos e alimentos. O
mentol também apresenta grande potencial antifúngico
e antibacteriano, tornando-se, assim, uma das
substâncias mais requisitadas pelas indústrias de
Recebido para publicação em 01/03/2004.
Aceito para publicação em 31/10/2006.
aromas e essências (Sousa et al., 1991). Por essas
e outras razões, o óleo essencial da menta destacase em termos de volume total comercializado (Moraes,
2000).
Entre 1963 e 1975 o Brasil foi responsável por
63,7 a 80,8% da produção mundial de óleo essencial
de menta. No entanto, atualmente 90% dos óleos
essenciais, destinados ao mercado brasileiro, são
importados (Rech et al., 2000). Entre os maiores
produtores de óleo de Mentha piperita L. destacamse os Estados Unidos, cultivando cerca de 49600
hectares da espécie (Veronese et al., 2001).
As giberelinas (GAs) e as citocininas têm
sido amplamente empregadas para otimizar o
rendimento de plantas (Shukla & Farooqi, 1990), pois
são reguladores do crescimento vegetal que quando
Rev. Bras. Pl. Med., Botucatu, v.8, n.4, p.40-43, 2006
41
aplicados exogenamente influenciam vários aspectos
do desenvolvimento e da biossíntese de importantes
produtos (Wareing & Phillips, 1985).
O ácido giberélico favorece desenvolvimento das
espécies vegetais por promover o alongamento celular.
Em plantas aromáticas, a aplicação de giberelina
sintética (GA3) tem resultado em notável aumento dos
entrenós de Ocimum basilicum (Tronchet, 1961) e
aumento na acumulação do material orgânico de
Mentha piperita, no entanto, observou-se diminuição
do conteúdo de seu óleo volátil (Krys´kov & Shkurat,
1961). Bosela & Smik (1977) e Hefendehl (1964)
também relataram efeito positivo do GA no crescimento
de Mentha piperita. Bosela & Udalova (1977) verificaram
que o GA aumentou o conteúdo de mentol, neomentol
e isomentona em Mentha piperita e Mentha crispa.
As citocininas promovem a divisão e a
diferenciação celular, Zlatev et al. (1978) estudaram a
influência das citocininas em Mentha piperita e
verificaram aumento no rendimento da massa verde.
A citocinina sintética, benzilaminopurina (BAP),
também mostrou efeito positivo no crescimento da
espécie (Zlatev et al., 1978).
Farooqi & Sharma (1988), estudando os efeitos
de retardantes do crescimento no desenvolvimento de
menta japonesa, verificaram uma relação negativa
entre o rendimento de massa e o conteúdo de mentol
e mentona no óleo essencial de Mentha arvensis.
O objetivo desse estudo foi investigar o efeito
de duas épocas de aplicação de giberelina e de
citocinina no rendimento e na composição do óleo
essencial de Mentha piperita L.
MATERIAL E MÉTODO
Espécie
Estacas de plantas matrizes da espécie Mentha
piperita L. procedentes do Departamento de Produção
Vegetal da Faculdade de Ciências Agronômicas
(FCA), UNESP, Botucatu, São Paulo, foram cultivadas
em solução nutritiva no 2 de Hoagland & Arnon (1950),
diluída a 50%. Seis plantas foram dispostas em uma
bandeja em solução devidamente aerada.
Delineamento experimental
O experimento foi inteiramente casualizado
constituído de cinco tratamentos com três repetições,
sendo que cada repetição foi representada por uma
bandeja.
Foram utilizados os reguladores vegetais
sintéticos de giberelina, GA3, Pro-Gibb 10% em solução
com concentração de 50 mg L-1, e a citocinina sintética
foi a 6-benzilaminopurino (BAP) 100% na concentração
de 50 mg L-1.
Os tratamentos foram designados, controle, sem
aplicação de reguladores; GA3 – 15 DAI, tratamento com
pulverização de solução de GA3 aos 15 dias após a
implantação do experimento (DAI); GA3 – 30 DAI,
pulverização de GA3 aos 30 DAI; BAP – 15 DAI, tratamento
com pulverização de solução de BAP aos 15 DAI; BAP –
30 DAI, pulverização de BAP aos 30 DAI.
Aos 45 DAI as plantas colhidas e submetidas a
secagem em estufa a 40oC até estabilização de sua
massa seca. Após sua determinação procedeu-se a
extração do óleo essencial da parte aérea da planta
por hidrodestilação em aparelho Clevenger durante duas
horas. O rendimento foi calculado baseado no peso do
óleo extraído, representando a porcentagem de óleo
no total da massa seca das plantas.
A composição química do óleo essencial foi
analisada em cromatógrafo gasoso acoplado a
espectrometria de massas (CG/EM), Shimazdu modelo
QP-500 dotado de coluna capilar DB-5 (30m x 0,25mm
x 0,25µm), gás de arraste Hélio (fluxo 1,0 mL.min-1),
injetor a 240°C e detector a 230°C na seguinte
programação: 50°C(5’) – até 160/C, 3°C por minuto, split
1/35. Diluição de 2 mg de óleo em 1 mL de acetato de
etila; volume injetado de 1 µL. Para a identificação das
substâncias, os espectros de massa foram comparados
aos do banco de dados do sistema CG/EM (Nist. 62
Libr.) e literatura (McLafferty et al., 1989), determinandose o índice de retenção de Kovats, comparando os
mesmos com os citados na literatura (Adams, 1995).
Os resultados obtidos foram submetidos à
análise de variância e as médias dos tratamentos
comparadas pelo teste Tukey, segundo as
especificações de Zar (1986), utilizando-se o nível de
5% de significância.
RESULTADO E DISCUSSÃO
A massa seca das plantas pulverizadas com
BAP, citocinina, tendeu a ser maior nas duas épocas
de aplicação, como pode ser verificado na Tabela 1,
resultado comprovado por Shedeed et al. (1990) ao
estudar o efeito de alguns reguladores no
desenvolvimento vegetativo de Ocimum basilicum. No
entanto, no rendimento do óleo essencial não foi
observado a mesma tendência, ao contrário,
apresentou valores mais baixos. Esse resultado
discorda de Zlatev (1978), que investigou os efeitos
de algumas citocininas no rendimento do óleo
essencial de hortelã-pimenta, verificou aumento no
rendimento do óleo.
A relação negativa entre o rendimento da massa
fresca com o de óleo foi verificada por Farooqi & Sharma
(1988) ao investigarem os efeitos de retardantes do
crescimento no desenvolvimento de menta japonesa.
O resultado de aumento no rendimento da massa
seca das plantas em detrimento do óleo essencial, talvez
seja explicado pelo fato da citocinina ter aumentado a
massa dos estolões da planta, sendo que o óleo
essencial, segundo Shukla & Farooqi (1990) é produzido
e armazenado em estruturas especializadas nas folhas.
O rendimento do óleo essencial foi maior nas
plantas do tratamento controle, sendo que estas
apresentaram menor rendimento de massa seca.
As plantas tratadas com GA 3 aos 30 DAI
também apresentaram tendência de aumento na
massa seca da parte aérea, concordando com outros
autores como Krys´kov & Shkurat (1961) que
investigaram a reação de Mentha piperita ao GA3,
Rev. Bras. Pl. Med., Botucatu, v.8, n.4, p.40-43, 2006
42
Hefendehl (1964) ao estudar a influencia de GA3 na síntese
do óleo e no desenvolvimento dessa espécie, Bosela &
Smik (1977) ao investigarem efeito dos estimuladores de
crescimento nas mudanças morfológicas e com Shedeed
et al. (1990). No entanto, verifica-se que o rendimento do
óleo não é alterado. Krys´kov & Shkurat (1961) verificaram
que plantas de Mentha piperita tratadas com GA
aumentavam a acumulação de matéria orgânica, mas
havia diminuição do conteúdo de óleo volátil. Tronchet
(1961) demonstrou que plantas de Ocimum basilicum
tinham evidente alongamento de enternós, o que justifica
o aumento da massa seca sem que haja aumento no
rendimento do óleo.
Foram identificados no óleo essencial das
plantas dos diferentes tratamentos o beta-pineno,
limoneno, 1,8-cineol, terpinoleno, mentona,
mentofurano, mentol, isomentol, pulegona e o acetato
de mentila (Tabela 2).
O principal constituinte do óleo em todas as plantas
foi o mentol apresentando valor médio igual a 42,63%.
TABELA 1. Massa seca da parte aérea (g), comprimento da parte aérea (cm) e rendimento do óleo essencial (%)
de plantas de Mentha piperita L. submetidas a duas épocas de aplicações de GA3 e BAP. Média de três repetições
7UDWDPHQWRV
0DVVDVHFDGD
SDUWHDpUHD J
&RPSULPHQWRGDSDUWH
DpUHD FP
5HQGLPHQWRGHyOHR
HVVHQFLDO
Controle
62,67
42,90
3,26
GA 3 ± 15 DAI
65,93
49,99
3,20
GA 3 ± 30 DAI
71,40
53,63
2,53
BAP ± 15 DAI
79,53
45,94
2,69
BAP – 30 DAI
76,80
51,51
2,51
TABELA 2. Porcentagem das substâncias identificadas no óleo essencial de plantas de Mentha piperita L.
submetidas a duas épocas de aplicação de GA3 e BAP. Médias de 3 repetições.
6XEVWkQFLDV
7UDWDPHQWRV
&RQWUROH
*$ '$,
*$ '$,
%$3± '$,
%$3±'$,
beta --pineno
0,84 a
0,90 a
0,91 a
0,83 a
0,79 a
limoneno
1,68 a
2,30 a
2,79 a
1,69 a
2,64 a
1,8-cineol
-
6,96 a
6,64 a
6,86 a
6,02 a
7,00 a
terpinoleno
0,84 a
0,67 ab
0,67 ab
0,73 ab
0,58 b
mentona
24,45 ab
23,35 ab
22,48 ab
26,83 a
21,47 b
mentofurano
10,96 a
10,21 a
10,34 a
11,76 a
8,96 a
mentol
43,38 a
41,96 a
43,10 a
38,87 a
45,86 a
isomentol
0,70 a
0,69 a
0,63 a
0,63 a
0,79 a
pulegona
0,67 a
0,71 a
0,66 a
0,82 a
0,54 a
acetato de mentila
3.77 a
5.73 a
4.43 a
4,66 a
4,62 a
Médias seguidas de mesma letra, na mesma linha, não diferem ao nível de 5% de probabilidade.
De acordo com Maffei et al. (1999), na
biossíntese dos terpenos o pirofosfato de geranila forma
o terpinoleno e o limoneno que é precursor da pulegona,
a qual origina a mentona e esta, por sua vez, o mentol
que dá origem ao acetato de mentila.
As aplicações de GA3 nas plantas de Mentha
piperita L. não afetaram a composição do seu óleo
essencial, resultado também observado por Hefendehl
(1964) ao estudar a influência do GA3 na composição e
síntese de óleo dessa mesma espécie vegetal.
Verificou-se diferença na porcentagem de
terpinoleno que apresentou menor valor nas plantas
pulverizadas com BAP aos 30 DAI, apresentando
porcentagem igual a 0,58, enquanto que nas plantas
controle o valor dessa foi igual 0,84.
O óleo essencial das plantas submetidas a
aplicação de BAP aos 15 DAI, apresentaram maior
proporção relativa de mentona, enquanto que aquelas
tratadas com BAP aos 30 DAI a porcentagem dessa
substância foi menor, valores iguais, respectivamente,
Rev. Bras. Pl. Med., Botucatu, v.8, n.4, p.40-43, 2006
43
a 26,83% e 21,47%, sugerindo que aos 15 DAI a
aplicação de citocinina promoveu aumento na síntese
de mentona e aos 30 DAI dessa aplicação houve
redução. Vale ressaltar que o tratamento com maior
porcentagem de mentona também é aquele com maior
rendimento de massa seca. Farooqi & Sharma (1988)
relataram que há uma relação positiva entre a razão
folhas/caule e a quantidade de mentona.
De acordo com esses resultados conclui-se que o
GA3 não interfere no rendimento ou na composição do óleo
essencial de Mentha piperita L., enquanto que o tempo de
aplicação da citocinina embora também não tenha afetado
o rendimento, interfere na composição desse.
REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA
ADAMS, R.P. Identification of Essential Oil Components
By Gas Chomatografy/Matter Spectroscopy. Allured
Publishing Corp., Carol Stream, Illinois, USA, 1995, p. 469.
BOSELA, Kh.A.; SMIK, H.K. Biomorphological changes in
Mentha piperita and Mentha crispa under the effect of growth
stimulators. Uk. Bot., v. 34, n. 1, p. 95-99, 1977. In. SHUKLA,
A.; FAROOQI, A.A. Utilization of plant growth regulators in
aromatic plant prodution. Current research on medicinal
and aromatic plants, v. 12, n. 3, p. 152-157, 1990.
BOSELA, Kh.A.; UDALOVA, V.I. Dymanics of changes
in the principal essential oil components of Mentha
piperita and Mentha crispa treated with growth regulators.
Nauch. Trudy. Ukr. Sci´sk Akad, n. 196, p. 173-177,
1977. In. SHUKLA, A.; FAROOQI, A.A. Utilization of
plant growth regulators in aromatic plant prodution.
Current research on medicinal and aromatic
plants, v. 12, n. 3, p. 152-157, 1990.
FAROOQI, A.H.A.; SHARMA, S. Effect of growth
retardants on growth and essential oil content in Japanese
mint. Plant Growth Regulators, n. 7, p. 39-45, 1988.
HEFENDEHL, F.W. The influence of GA3 on the formation
and syntesis of ethreal oil and on growth of Mentha
piperita. Flora Allg Bot. Zeittung., n. 155, n. 1, p. 64-79,
1964. In. SHUKLA, A.; FAROOQI, A.A. Utilization of plant
growth regulators in aromatic plant prodution. Current
research on medicinal and aromatic plants, v. 12,
n. 3, p. 152-157, 1990.
HOAGLAND, D.R.; ARNON, D.I. Calif Agric Exp Stat,
n. 347, p. 4-31, 1950.
KRYS´KOV, E.L.; SHKURAT, D.F. The reaction of the
mint Mentha piperita to GA3. Bot. Zhur., n. 46, n. 5, p.
707-710, 1961. In. SHUKLA, A.; FAROOQI, A.A.
Utilization of plant growth regulators in aromatic plant
prodution. Current research on medicinal and
aromatic plants, v. 12, n. 3, p. 152-157, 1990.
Photochem. Photobiol. B: Biol., v. 52, p. 105-110, 1999.
McLAFFERTY, F. W.; STAUFFER, D. The Wiley / NBS
Registry of Mass Spectral Data. John Wiley Sons,
New York, v.1, 1989.
MORAES, J.L.A.. Potencial de mercado para óleos
essenciais de oito ervas medicinais, aromáticas e/ou
condimentares (MACs). In: Simpósio latino-americano
de produção de plantas medicinais, aromáticas e
condimentares, São Pedro, Brasil, 2000, p. 923.
RECH, J.C.; FRIZZO, C.D.; SERAFINI, L.A.; et al..
Composição química do oleo essencial de menta (ItaloMitchan) cultivada no sul do Brasil e no Uruguai. In:
Simpósio Latino-Americano de Produção de Plantas
Medicinais, Aromáticas e Condimentares, São Pedro.
Suplemento. Revista Brasileira de Horticultura.
Brasília: UNESP. p.1008-1009, 2000.
SHEDEED, M.R.; EL-GAMASSY, K.M.; HASHIM, M.E.;
KANDEEL, A.M. Physiological studies on the growth,
oil yield and chemical constituents in basil plant, Ocimim
basilicum L. 1. Effect of some growth regulators on the
vegetative growth. Annals Agriculture Science, v. 35,
n. 2, p. 971-979, 1990.
SHUKLA, A.; FAROOQI, A.A. Utilization of plant growth
regulators in aromatic plant prodution. Current research
on medicinal and aromatic plants, v. 12, n. 3, p. 152157, 1990.
SOUSA, M.P. et al. 1991. Constituintes químicos de
plantas medicinais brasileiras. Imprensa Universitária/
UFC. Fortaleza, 416pp.
TRONCHET, A. The effects of GA treatment on plants of
Lepdium sativum, Mercurialis annua and Ocimum
basilicum. Bull Soc. Hist. Nat. Doubas., n. 63. v. 4, p.
85-86, 1961. In. SHUKLA, A.; FAROOQI, A.A. Utilization
of plant growth regulators in aromatic plant prodution.
Current research on medicinal and aromatic plants,
v. 12, n. 3, p. 152-157, 1990.
VERONESE, P.; LI, X.; NIU, X.; WELLER, S.C.;
BRESSAN, R.A.; HASEGAWA, P.M. Bioengineering
mint crop improvement. Plant Cell, Tissue and Organ
Culture, n. 64, p. 133-144, 2001.
WAREING, P.F.; PHILLIPS, I.D.J. Growth and
differentiation in plants, 3rd edition, Oxford, Pergamon
Press, 1985.
ZAR, J.H. Biostatistical analysis. 4th. Englewood Cliffs:
New Jersey, 1996, p. 718.
LORENZI, H.; MATOS, F.J.A. Plantas medicinais do
Brasil: Nativas e exóticas. Instituto Plantarum, Nova
Odessa, 2002.
ZLATEV, S.R.; ILIEV, L.; ZLATEVA, M.; VASILEV, G.
Effect of some cytokinins on the green mass and
essential oil yield of peppermint. Rast Nuk., v. 15, n. 2,
p. 51-56, 1978. In. SHUKLA, A.; FAROOQI, A.A.
Utilization of plant growth regulators in aromatic plant
prodution. Current research on medicinal and
aromatic plants, v. 12, n. 3, p. 152-157, 1990.
MAFFEI, M.; CANOVA, D.; BERTEA, C.M.;
SCANNERINI, S. UV-A effects on photomorphogenesis
and essential oil composition in Mentha piperita. J.
WAREING, P.F.; PHILIPS, I.D.J. Growth and
differentiation in plants. 3rd edition, Oxford,
Pergamon Press.
Rev. Bras. Pl. Med., Botucatu, v.8, n.4, p.40-43, 2006