[Lippia alba (Mill) NE Brown] pode variar

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RESUMO
A produção de biomassa e sobrenadante de óleo essencial de erva-cidreira
[Lippia alba (Mill) N. E. Brown] pode variar de acordo com fatores endógenos e
exógenos. A partir do conhecimento destes fatores aliados à planta é possível se
maximizar a produção do óleo essencial e uniformizar a concentração dos
constituintes de interesse. Diante destes aspectos, o presente trabalho foi proposto
considerando a importância do sobrenadante de óleo essencial e as características
de adaptação a diferenciados ambientes de L. alba, tendo em vista a carência de
resultados de pesquisa referentes a esta espécie, considerando-se, ainda o seu
elevado potencial de produção em grande escala, no estado do Tocantins. Desta
forma, foram conduzidos quatro experimentos nos quais estudou-se a produção de
sobrenadante de óleo essencial
(teor e rendimento por planta) e de massa
desidratada de folhas da espécie em foco, comparando-se, para estas variáveis, os
três quimiotipos; quatro acessos provenientes de diferentes municípios do estado do
Tocantins; seis horários de colheita; e, cinco idades da planta. O delineamento
experimental foi o de blocos casualizados com três repetições, cujas parcelas
totalizavam 24 plantas, sendo consideradas úteis as oito plantas centrais.
Constatou-se que não houve diferença significativa entre os três quimiotipos para as
três variáveis estudadas nas condições edafoclimáticas de Gurupi. Apesar de não
ter havido diferença de massa desidratada de folhas entre os quatro acessos,
aqueles provenientes de Gurupi e Cariri foram superiores aos acessos de
Figueirópolis e Alvorada, quanto ao teor e rendimento do sobrenadante de óleo
essencial por planta. Os maiores teores de óleo foram encontrados nos horários de
corte de zero, quatro e oito horas da manhã, enquanto que o menor teor obtido foi
no corte de meio dia. A massa desidratada de folhas foi crescente no período de 60
a 120 dias de idade das plantas, constatando-se maiores teores do sobrenadante de
óleo essencial das plantas entre os 90 e 120 dias e o maior rendimento de óleo nas
plantas de 120 dias de idade.
Palavras chave: Lippia alba, rendimento, óleo essencial.
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ABSTRACT
The production of biomass and essential oil of lemon balm (Lippia alba (Mill)
N. E.Brown) varies according environments factors. Knowledge of these factors
combined with the plant as well as planting techniques is possible to obtain high
yields; maintain the value of medicinal plants and standardization of the
concentrations of constituents of interest. Considering these aspects, the present
work was proposed considering the importance of essential oil and the
characteristics of adaptation to different environments, the species Lippia alba, in
view of the lack of research results relating to this species, considering also the high
potential for large scale production in the state of Tocantins. So we studied the
production of essential oil of the species in focus in four experiments in which we
evaluated respectively, the three chemotypes, four accessions from different
municipalities of Tocantins, harvest time and plant age. Experimental the design was
a randomized complete block with three replications; the plots have 6 square meters
2m x 3m, with the spacing of 0.5 m X 0.5 m, totaling 24 plants. The plants were
propagated by cuttings in trays as substrate Plantimax, after these being brought to
the planting area. In conclusion, no significant difference among the three
chemotypes for the characteristics studied at conditions edaphoclimatic of Gurupi.
The fits of Cariri Gurupi and were superior to fits of Figueirópolis, the highest
contents of oil were found in the cutting times of zero, four and eight o'clock in the
morning and theolder the plant the higher the yield of essential oil.
Keywords: Lippia alba, yield, essential oil.
13
1 INTRODUÇÃO
Desde as primeiras civilizações, as plantas com propriedades medicinais são
utilizadas como fitoterápicos. A simples observação dos recursos naturais com
propriedades terapêuticas deu início aos estudos e aplicações mais efetivas para a
população, principalmente a partir do século XVIII, com o surgimento de ciências
agregadas. Nos anos mais recentes, tem-se observado o aumento acentuado do
uso dessas plantas pela população em todo o mundo (LORENZI e MATOS, 2004).
E, segundo Camargo (2001), a tendência é de contínuo crescimento. Busca-se,
atualmente, o esclarecimento sobre os diversos efeitos terapêuticos de substâncias
ativas encontradas nas plantas medicinais e aromáticas, assim como o potencial de
outras ainda não catalogadas, visando atender às indústrias farmacêutica, de
cosméticos e de perfumaria.
As substâncias químicas responsáveis por tais efeitos são também ponto de
partida para a síntese de produtos químicos e farmacêuticos, mas os sintéticos são
muitas vezes inviáveis por apresentarem qualidade inferior aos produtos naturais.
Isso faz com que os produtos de fonte natural apresentem um maior interesse no
mercado. O potencial industrial de Lippia alba está associado às grandes facilidades
agronômicas apresentadas, como a rusticidade, a rapidez de colonização pela
propagação vegetativa, o vigor, a alogamia (fonte de variabilidade), e também por
vegetar e florescer o ano todo, além de apresentar ampla adaptação para os
diferentes ambientes de cultivo.
A fitoterapia é hoje no Brasil uma prática terapêutica incentivada pelo
Ministério da Saúde (BRASIL, 2007), devido à sua comprovada eficiência e baixo
custo operacional. No período de novembro de 2003 a outubro de 2006, o segmento
de fitoterápicos brasileiro faturou R$ 1,8 bilhões. Apenas em 2006, o comércio de
fitoterápicos alcançou 2,51% do mercado farmacêutico, valor equivalente a R$ 543
milhões (FREITAS, 2007). Apesar de as estatísticas divulgadas serem pouco
descritivas e imprecisas para o comércio referente a plantas medicinais, ainda é
possível notar, com clareza, a importância desses produtos para o Brasil,
principalmente quando com valor agregado.
O preço relativamente elevado dos produtos gerados com base em plantas
aromáticas e medicinais desperta o interesse dos agricultores e novos investidores
14
de forma crescente. Entretanto, os mesmos encontram dificuldades para definir a
espécie, formas de manejo, épocas de plantio, colheita, etc. Assim, a demanda por
pesquisas as quais possam viabilizar o cultivo e a produção das principais espécies
aromáticas e medicinais torna-se de caráter fundamental para possibilitar a
exploração racional e sustentada dessa riqueza natural que o país possui.
A erva-cidreira [Lippia alba (Mill.) N. E. Brown], pertencente à família
Verbenaceae, e uma das espécies de real importância farmacológica, sendo
utilizada em diversos programas de fitoterapia, sendo largamente utilizada no Brasil
devido às propriedades calmante, espasmolítica suave, analgésica, sedativa,
ansiolítica e levemente expectorante (MATTOS et al., 2007).
As propriedades aromáticas de L. alba vêm despertando o interesse das
indústrias de cosméticos e de perfumes. O linalol, por exemplo, é um monoterpeno
alcóolico extensivamente utilizado na fabricação de importantes perfumes, de
cosméticos e aromatizantes. Atualmente, a fonte natural dessa substância provém
da madeira do pau-rosa, árvore considerada em extinção, existindo outras fontes
naturais facilmente agricultáveis, como a L. alba, apresentando rendimentos até
superiores. A pureza do linalol de L. alba, fator que qualifica o óleo, já foi analisada
por Lorenzi et al. (2004).
O
presente
trabalho
foi
proposto
considerando
a
importância
do
sobrenadante de óleo essencial e as características de adaptação a diferenciados
ambientes, da espécie Lippia alba, tendo em vista a carência de resultados de
pesquisa referentes a esta espécie, considerando-se, ainda, o seu elevado potencial
de produção, em grande escala, no Estado do Tocantins. O objetivo deste trabalho
foi avaliar o efeito do horário de colheita, idade da planta e de acessos de erva
cidreira na produção do seu óleo essencial.
15
2 REVISÃO DE LITERATURA
2.1 A família Verbenaceae
A família Verbenaceae, juntamente com outras 20 famílias do grupo das
asterídeas, constituem a ordem Lamiales (JUDD, 1999; SOUZA e LORENZI, 2005).
Nesta ordem estão incluídas importantes plantas aromáticas, como lavândula,
jasmim, menta, basílico, alecrim, verbena entre outras. Esta família possui 36
gêneros e 1000 espécies com distribuição tropical, principalmente nos neotrópicos.
No Brasil, ocorrem 17 gêneros e cerca de 250 espécies, sendo 33 delas ocorrentes
no cerrado. As espécies desta família possuem diversos hábitos, variando de
arbustos, ervas, e até menos frequentemente, árvores e lianas (METCALFE e
CHALK, 1950; SANO e ALMEIDA, 1998; JUDD, 1999; SOUZA e LORENZI, 2005).
Dentre as verbenáceas, encontram-se espécies ornamentais comumente
cultivadas como, por exemplo, Duranta repens e Lantana camara, espécies
invasoras de culturas e espécies aromáticas e medicinais como as pertencentes ao
gênero Lippia (SOUZA e LORENZI, 2005).
As plantas desta família apresentam caule quadrangular ou poligonal,
densamente pubescente, com tricomas não secretores e tricomas secretores. As
folhas são opostas, raramente verticiladas, anfiestomáticas ou hipoestomáticas,
simples, com margem serreada, às vezes lobada. Não possuem estípulas e algumas
espécies apresentam nectários extraflorais. O limbo pode variar de dorsiventral a
isobilateral. As folhas, assim como o caule, são densamente pubescentes. As flores
são pouco vistosas e estão reunidas em cachos terminais ou axilares. São
bissexuais, zigomorfas e diclamídeas. O cálice é tubular, pentâmero e gamossépalo
e a corola pentâmera, gamopétala e bilabiada. Apresentam estames didínamos
adnados à corola e ovário súpero bicarpelar. Os frutos da maioria das espécies são
drupáceos, sendo que apenas nas espécies de Verbena estes são esquizocarpos
(METCALFE e CHALK, 1950; JUDD, 1999; SOUZA e LORENZI, 2005).
A presença de tricomas secretores é uma característica marcante em
Verbenaceae e segundo Metcalfe e Chalk (1950), estes tricomas são de dois tipos:
capitados com cabeça pequena composta de uma ou um pequeno número de
16
células e pedicelo com comprimento variável; e tricomas peltados com haste curta e
cabeça multicelular em forma de disco.
2.1.1 O gênero lippia
Lippia Houst., primeiramente descrito em 1753 por Linnaeu, é um gênero
nativo da família Verbenaceae, que inclui ervas, arbustos e pequenas árvores.
Possui cerca de 200 espécies, a maioria concentrada no Brasil, Paraguai e
Argentina, havendo poucas espécies endêmicas da África. No Brasil, ocorrem cerca
de 150 espécies distribuídas em áreas de cerrados, e montanhas altas e campos
rupestres de Minas Gerais e Bahia (PASCUAL et al., 2001; SALIMENA, 2002; LEAL
et al., 2003; PIMENTA et al., 2007).
Muitas espécies deste gênero são utilizadas em programas fitoterápicos e de
complementação alimentar no Brasil, sendo Lippia alba (Mill.) N. E. Brown e L.
sidoides Cham. As espécies mais conhecidas e estudadas sob o ponto de vista
químico e agronômico (PASCUAL et al., 2001; LEAL et al., 2003; DUARTE et al.,
2005). L. alba, conhecida popularmente como Lippia alba brasileira ou falsa melissa,
é consumida na forma de chás como digestiva, macerada para dores de dente e na
forma de banhos como febrífuga. As atividades antifúngica, bactericida e analgésica
dos
óleos produzidos
por
esta
espécie foram
comprovadas com
testes
farmacológicos. (PASCUAL et al., 2001; AGUIAR e COSTA, 2005).
A espécie Lippia alba, originária da América do Sul, também ocorre no Brasil
e é uma das mais estudadas do gênero Lippia que é da família Verbenaceae, é
plantada
e
usada
em
todo
Brasil
por
suas
propriedades
analgésica,
antiespasmódica, calmante, sedativa e citostática, e seus efeitos terapêuticos já
foram comprovados cientificamente (MING, 1992).
No Brasil, quase todas as plantas medicinais não são cultivadas e se
encontram em estado totalmente selvagem, crescendo espontaneamente, a
exemplo da L. alba, o que desperta o interesse por estudos de qualquer natureza
que possam trazer benefícios à exploração comercial das mesmas . No caso da L.
alba, o seu potencial agroindustrial está associado às grandes facilidades
agronômicas que ela apresenta, ou seja, rusticidade, rapidez de colonização,
17
propagação vegetativa, alogamia, plasticidade fenotípica além de vegetar e florescer
o ano todo. O seu melhoramento genético pode resultar em produto com
sustentabilidade na exploração comercial e, ainda, se consolidar como mais uma
espécie para agricultura familiar (YAMAMOTO, 2006).
2.1.2 Importância econômica da Lippia alba
A Lippia alba é utilizada em forma de chás, macerada, em compressas,
banhos ou extratos alcoólicos, por causa de suas propriedades farmacológicas
devidas aos seus constituintes ativos, dentre eles o Sobrenadante de óleo essencial
(JULIÃO et al. 2003). Possui diversos nomes populares, como chá-de-tabuleiro,
cidrila, erva-cidreira-de-arbusto, alecrim-selvagem, cidreira-brava, falsa-melissa,
erva-cidreira, erva-cidreira-brasileira, erva-cidreira-do-campo, cidreira carmelitana,
salva,
salva-do-
(TAVARES
et
Brasil,
al.,
salva-limão,
2005).
É
alecrim-do-campo,
usada
tradicionalmente
salva-brava,
como
sávia
analgésica,
antiinflamatória, antipirética, sedativa, tempero culinário, remédio para diarréia e
disenteria,
tratamento
de
doenças
cutâneas,
remédio
para
perturbações
gastrointestinais, tratamento de doenças hepáticas, remédio para desordens
menstruais, antiespasmódica, tratamento de doenças respiratórias, sífilis e gonorréia
(PASCUAL et al., 2001). Atualmente a L. alba é uma planta promissora para as
indústrias farmacêutica, de aromáticos e perfumes e também pode ser indicada para
indústrias de químicos agrícolas, devido às suas comprovadas propriedades
antifúngica, inseticida e repelente (YAMAMOTO et al., 2008).
Do ponto de vista sócio-econômico, a venda de plantas medicinais, como
por exemplo, Lippia alba, constitui uma importante fonte de renda para os coletores
e comerciantes. Por outro lado, conservação dos recursos de importância medicinal
usados popularmente gera questões relevantes com respeito à sustentabilidade do
comércio formado em torno destes. Algumas das espécies usadas na medicina
popular encontram-se ameaçadas de extinção (PEREIRA-FILHO, 2007).
18
2.1.3 Comercialização dos óleos essenciais de plantas
O tratamento das enfermidades humanas a partir de plantas medicinais, ou
seus derivados, é uma prática antiga e que atualmente encontra-se em expansão
por todo o mundo. Calcula-se que, no ano 2000, os produtos a base de plantas
medicinais movimentaram cerca de 30 bilhões de dólares (ENGELKE, 2003). A
fitoterapia tem ressurgido como uma opção medicamentosa bem aceita e acessível
aos povos do Mundo, e no caso do Brasil, é adequada para as necessidades locais
de centenas de municípios brasileiros no atendimento primário à saúde (ELDIN e
DUNFORD, 2001).
A expansão da fitoterapia pode ser atribuída a diversos fatores tais como os
efeitos adversos de fármacos sintéticos, a preferência dos consumidores por
tratamentos “naturais”, a validação científica das propriedades farmacológicas de
espécies vegetais, o desenvolvimento de novos métodos analíticos colocados à
disposição do controle de qualidade, o desenvolvimento de novas formas de
preparações e administrações de produtos fitoterápicos, o melhor conhecimento
químico, farmacológico e clínico das drogas vegetais e seus derivados, além do
menor custo, se comparado com os fármacos sintéticos (CAÑIGUERAL et al. 2003;
Vieira 2001). O Brasil possui uma farmacopéia popular muito diversa baseada em
plantas medicinais, resultado da miscigenação cultural envolvendo africanos,
europeus e indígenas, com introdução de espécies exóticas pelos colonizadores e
escravos. Além disso, o país possui a maior diversidade vegetal do planeta,
aproximadamente 55 mil espécies de plantas superiores (ENGELKE, 2003).
A segurança e a eficácia dos fitoterápicos dependem de diversos fatores e,
dentre estes, pode-se destacar a qualidade do produto comercializado. Segundo
Farias (2001), a eficácia é dada pela comprovação, por meio de ensaios
farmacológicos pré-clínicos e clínicos, dos efeitos biológicos preconizados para
esses recursos terapêuticos, e a segurança é determinada pelos ensaios que
comprovam a ausência de efeitos tóxicos.
No entanto, a má qualidade de um produto fitoterápico ou droga vegetal
pode vir a anular a sua eficácia e trazer riscos à saúde do consumidor. Melo et al.
(2004) enfatizam que a fraude e a má qualidade em fitoterápicos são motivos de
preocupação por parte dos profissionais da área de saúde e da comunidade
19
científica, pois interferem na eficácia e segurança do produto. Devido a grande
demanda por produtos a base de plantas medicinais, conseqüência do significativo
aumento do interesse do público brasileiro por “terapias naturais”, faz-se necessário
investigar como esses produtos estão sendo oferecidos ao consumidor, de acordo
com a legislação específica e critérios estabelecidos cientificamente. As pesquisas
com esta orientação são escassas na região Nordeste (NASCIMENTO et al. 2005a;
CARVALHO et al. 2004; AMARAL et al. 2003), particularmente nos grandes centros
urbanos, como Recife, onde se observa um elevado comércio de produtos
medicinais de diversas formas (RAMOS et al. 2005; ALBUQUERQUE et al. 2007)
sem fiscalização efetiva da qualidade e garantias de eficácia e segurança.
2.2 Os óleos essenciais
Óleos essenciais são misturas complexas de substâncias voláteis, lipofílicas,
com baixo peso molecular, geralmente odoríferas e líquidas, constituídos, na maioria
das vezes, por moléculas de natureza terpênica. Comumente apresentam odor
agradável e marcante. São freqüentemente extraídos das partes vegetais através de
arraste à vapor d’ água, hidrodestilação ou expressão de pericarpo de frutos cítricos,
havendo, porém, outros métodos de extração, como a enfleurage ou enfloração,
extração por CO supercrítico (muito utilizado na indústria) e por solventes orgânicos
apolares (não apresentam valor comercial) (BLANK., 2006).
Em temperatura ambiente apresentam aspecto oleoso, tendo como principal
característica a volatilidade. Isto os diferencia dos óleos fixos, que são misturas de
substâncias lipídicas, geralmente provenientes de sementes, como, por exemplo,
óleo de rícino, manteiga de cacau e óleo de linhaça. Apresentam-se, geralmente,
incolores ou levemente amarelados, com sabor ácido e picante, pouco estáveis em
presença de luz, calor e ar, além de serem pouco solúveis em água (SIMÕES e
SPITZER, 1999; SAITO e SCRAMIN, 2000).
A composição química dos óleos essenciais é determinada por fatores
genéticos, porém, outros fatores podem acarretar alterações significativas na
produção dos metabólitos secundários. De fato, os metabólitos secundários
representam uma interface química entre as plantas e o ambiente. Os estímulos
20
decorrentes do ambiente, no qual a planta se encontra, podem redirecionar a rota
metabólica, ocasionando a biossíntese de diferentes compostos (BEZERRA et al.,
2008).
2.3 Os metabólitos secundários
Uma das características dos seres vivos é a presença de atividade
metabólica. O metabolismo nada mais é do que o conjunto de reações químicas que
ocorrem no interior das células. No caso das células vegetais, o metabolismo
costuma ser dividido em primário e secundário (ASHIHARA et al., 1996).
Entende-se por metabolismo primário o conjunto de processos metabólicos
que desempenham uma função essencial no vegetal, tais como a fotossíntese, a
respiração e o transporte de solutos. Os compostos envolvidos no metabolismo
primário possuem uma distribuição universal nas plantas. Esse é o caso dos
aminoácidos, dos nucleotídeos, dos lipídios, carboidratos e da clorofila (BRISKIN,
2000).
Em contrapartida, o metabolismo secundário origina compostos que não
possuem uma distribuição universal, pois não são necessários para todas as plantas
CUNNINGHAM, et al., 1998). Como conseqüência prática, esses compostos podem
ser utilizados em estudos taxonômicos (quimiossistemática).
Embora o metabolismo secundário nem sempre seja necessário para que
uma planta complete seu ciclo de vida, ele desempenha um papel importante na
interação das plantas com o meio ambiente. Um dos principais componentes do
meio externo cuja interação é mediada por compostos do metabolismo secundário
são os fatores bióticos.
Desse modo, produtos secundários possuem um papel contra a herbívora,
ataque de patógenos, competição entre plantas e atração de organismos benéficos
como polinizadores, dispersores de semente e microorganismos simbiontes.
Contudo, produtos secundários também possuem ação protetora em relação a
estresses abióticos, como aqueles associados com mudanças de temperatura,
conteúdo de água, níveis de luz, exposição a UV e deficiência de nutrientes minerais
(UEFUJI et al., 2003).
21
Existem três grandes grupos de metabólitos secundários: terpenos,
compostos fenólicos e alcalóides (Figura 1). Os terpenos são elaborados a partir do
ácido mevalônico (no citoplasma) ou do piruvato e 3-fosfoglicerato (no cloroplasto).
Os compostos fenólicos são derivados do ácido chiquímico ou ácido mevalônico. Por
fim, os alcalóides são derivados de aminoácidos aromáticos (triptofano, tirosina), os
quais são derivados do ácido chiquímico, e também de aminoácidos alifáticos
(ornitina, lisina) (WINKEL-SHIRLEY, et at., 2001).
Figura 1. Principais vias do metabolismo secundário e suas interligações.
Fonte: Metabolismo Secundário (Lázaro E. P. Peres)
Pode se dizer que as plantas possuem dois tipos básicos de polímeros: os
ácidos nucléicos (DNA e RNA) e as proteínas. Contudo, existe uma terceira classe
de compostos que se assemelham aos polímeros. Trata-se dos terpenos. Na
verdade, cada unidade básica dos terpenos é composta por uma molécula de cinco
carbonos denominada isopreno ou isopentenilpirofosfato. Desse modo, os terpenos
são classificados de acordo com o número de unidades de isopreno que entram na
sua composição (Quadro 1).
22
Quadro – 1. Principais terpenóides encontrados nas plantas.
ISOPRENOS
1
ÁTOMOS DE C
5
NOME
ISOPRENO
2
10
MONOTERPENO
3
4
6
15
20
30
SEQUITERPENO
DITERPENO
TRITERPENO
8
40
N
N
Fonte: (Djerassi, 1970)
TETRATERPENO
POLISOPRENO
EXEMPLOS
CADEIA LATERAL das
CITOCININAS
PIRETRÓIDES e ÓLEOS
ESSENCIAIS
ABA e LACTONAS
GIBERELINAS e TAXOL
ESTERÓIDES e
SAPONINAS
CAROTENÓIDES
BORRACHA
Como pode ser observado no Quadro 1, alguns dos compostos vegetais
importantes são terpenos ou possuem derivados de terpenos em partes de sua
molécula. Dentre esses compostos, encontram-se algumas das principais classes de
hormônios vegetais como, por exemplo, a Giberelina, Auxina (GILBERT, et al.,
2001).
Como mencionado anteriormente, os terpenos são montados por meio da
justaposição
sucessiva
de
unidades
de
cinco
carbonos
denominadas
isopentenilpirofosfato (IPP). O IPP é derivado do ácido mevalônico ou mevalonato e
dá origem a todos os outros terpenos (Figura 2). Contudo, é necessário salientar
que, enquanto os monoterpenos (C10), sesquiterpenos (C15) e diterpenos (C20) são
montados pela adição de uma molécula C5 de cada vez, os triterpenos (C30) são o
resultado da junção de duas moléculas C15 (FPP) e os tetraterpenos de duas
moléculas C20 (GGPP) (GIULIANO et al., 2000).
23
Figura 2. Biossíntese dos terpenos.
Fonte: Metabolismo Secundário Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz
(Lázaro E. P. Peres).
A junção de duas unidades de isopreno ou isopentenilpirofosfato (IPP) forma
o geranilpirofosfato (GPP), o qual é precursor dos monoterpenos. A adição de mais
um IPP gera o farnesilpirofostato (FPP), o qual origina os sesquiterpenos. A adição
de mais um IPP a um FPP origina o geranilgeranilpirofosfato (GGPP), sendo este o
precursor dos diterpenos. A junção de dois FPPs dá origem aos triterpenos. De
modo semelhante, são precisos dois GGPPs para obtermos um tetraterpeno
(PERES, 2008).
Os monoterpenos, devido ao seu baixo peso molecular, costumam ser
substância voláteis, sendo portanto denominados óleos essenciais ou essências.
Contudo nem todos os óleos voláteis são terpenóides; alguns podem ser compostos
fenólicos (fenilpropanóides). Os monoterpenos podem ocorrer em pêlos glandulares
(Lamiaceae), células parenquimáticas diferenciadas (Lauraceae, Piperaceae,
Poaceae); canais oleíferos (Apiaceae) ou em bolsas lisígenas ou esquizolisígenas
24
(Pinaceae, Rutaceae) (Peres, 2008). Podem estar estocados em flores (laranjeira),
folhas (capim-limão, eucalipto, louro) ou nas cascas dos caules (canelas), madeiras
(sândalo, pau-rosa) e frutos (erva-doce).
A função dos óleos essenciais nas plantas pode ser tanto para atrair
polinizadores (principalmente os noturnos) quanto para repelir insetos (pragas).
Entre o primeiro grupo, está o limoneno, o citral e a carvona, onde os memos estão
dispostos na Figura 3 abaixo. Esses compostos são inseticidas naturais derivados
do cravo-de-defunto (Chrysanthemum spp). A volatilidade desse inseticida tem sido
bastante útil para o desenvolvimento dos conhecidos inseticidas domésticos para
repelir pernilongos (PERES, 2008).
Figura 3. Estrutura da Carvona, Citral e Limoneno (Peres, 2009).
Muitos
sesquiterpenos
também
são
voláteis
e,
assim
como
os
monoterpenos, estão envolvidos na defesa contra pragas e doenças. Dois exemplos
são o gossipol (dímero de C15), o qual está associado à resistência a pragas em
algumas variedades de algodão, e as lactonas, presentes na família Compositae e
responsáveis pelo gosto amargo de suas folhas. Alguns sesquiterpenos são
considerados fitoalexinas, como a rishitina de tomateiro. Contudo, a maior parte das
fitoalexinas é, na verdade, compostos fenólicos (isoflavonóides) (GRUSAK et al.,
2000).
Os diterpenos normalmente estão associados às resinas de muitas plantas.
Um exemplo é a resina cicatrizante de Hymenaea courbaril. Contudo, talvez o
principal papel desempenhado por um diterpeno seja o das giberelinas, as quais são
importantes hormônios vegetais responsáveis pela germinação de sementes,
alongamento caulinar e expansão dos frutos de muitas espécies vegetais
(DJERASSI, 1970).
25
Entre os triterpenos está uma importante classe de substâncias, tanto para
vegetais quanto para animais. Trata-se dos esteróides, os quais são componentes
dos lipídios de membrana e precursores de hormônios esteróides em mamíferos
(testosterona, progesterona), plantas (brassinoesteróides) e insetos (ecdiesteróides)
(Peres, 2008).
Outra classe importante de triterpenos são as saponinas. Como o próprio
nome indica, estas são prontamente reconhecidas pela formação de espuma em
certos extratos vegetais, sendo semelhantes ao sabão porque possuem uma parte
solúvel (glicose) e outra lipossolúvel (triterpeno). Nas plantas, desempenham
importante papel na defesa contra insetos e microorganismos. Isso pode ocorrer de
diversos modos. Um deles é a complexação das saponinas com esteróides dos
fungos, tornando-os indisponíveis (OGITA et al., 2003).
As plantas também podem desenvolver saponinas como análogos de
hormônios esteróides de insetos. Esses análogos, denominadas fitoecdisonas,
interferem no desenvolvimento dos insetos, tornando-os estéreis. Há inclusive a
possibilidade de sintetizar hormônios animais a partir de saponinas. Isso tem
ocorrido com a saponina diosgenina, derivada de Dioscorea macrostachya, para
produção industrial da progesterona (Fig. 4). A produção industrial de hormônios
animais a partir de saponinas vegetais causou uma significativa mudança no
comportamento da sociedade contemporânea, pois foi a base da produção dos
anticoncepcionais (DJERASSI, 1970).
Outro triterpeno que tem mudado o comportamento da sociedade, ou pelo
menos seus hábitos alimentares é o colesterol. Embora o colesterol seja um
importante componente de membrana e precursor de hormônios esteróides, sua
acumulação tem sido associada às doenças cardíacas. Tal constatação fez com que
a população passasse a buscar alimentos com baixos níveis desses compostos. É
comum encontrarmos em diversos produtos de origem vegetal, tais como óleos,
azeites e margarinas, a indicação de que eles não contém colesterol. Nem poderia
ser diferente, já que as plantas normalmente acumulam pouco colesterol devido a
ação da enzima esterol metiltransferase. Essa enzima adiciona metil ou etil ao
carbono 24 dos esteróides levando à acumulação de outros esteróides (sitosterol,
campesterol) e não do colesterol, pois esse último não possui CH3 no carbono 24
(DIENER et al., 2000).
26
Figura 4. Estrutura química da saponina diosgenina e do hormônio esteróide
progesterona (PERES, 2009).
Outras saponinas que merecem destaque são a azadiractina, uma saponina
do tipo limonóide presente no neem (Azadirachta indica), a tomatidina (um alcalóide
esteroidal), a glicirrizina presente no alcaçuz (Glycyrrhiza blabra) e o
protopanaxodiol extraído do ginseng (Panax ginseng). Embora essas saponinas
tenham sido desenvolvidas pelas plantas para sua proteção, elas vêm sendo
utilizadas pelo homem em diferentes aplicações, como inseticidas naturais
(azadiractina) e remédios (protopanaxodiol e glicirrizina) (PERES, 2009).
Os tetraterpenos mais conhecidos são os carotenos e as xantofilas. Esses
compostos lipossolúveis desempenham um importante papel tanto nas plantas
quanto nos animais. Nas plantas, basta dizer que os carotenóides fazem parte das
antenas de captação de luz nos fotossistemas. Sem os carotenóides não haveria,
portanto, a fotossíntese. Além disso, esses compostos são importantes antioxidantes
e dissipadores de radicais livres gerados pela fotossíntese. Embora os vertebrados
não sejam capazes de sintetizar carotenóides, esses compostos desempenham
importantes funções no metabolismo animal. Além de o betacaroteno ser precursor
da vitamina A (retinal), outros carotenóides, como o licopeno, são importantes
dissipadores de radicais livres nos animais (PERES, 2008).
Por fim, o último grupo de terpenóides é composto pelos polisoprenos. Entre
esses compostos está a borracha: um terpeno formado por 1.500 a 15.000 unidades
de isopreno. A borracha está presente no látex de diversas plantas, sendo a mais
importante a seringueira (Hevea brasiliensis) (PERES, 2008).
27
2.4 Influência dos fatores abióticos na produção e rendimento de sobrenadante
de óleo essencial de Lippia alba
Dentre
tais
fatores,
podem-se
ressaltar
as
interações
planta/
microrganismos, planta/insetos e planta/ planta; idade e estádio de desenvolvimento,
fatores abióticos como luminosidade, temperatura, pluviosidade, nutrição, época e
horário de colheita, bem como técnicas de colheita e pós–colheita. É válido ressaltar
que estes fatores podem apresentar correlações entre si, não atuando isoladamente,
podendo exercer influência conjunta no metabolismo secundário.
Em estudos de campo e com plantas anuais, os efeitos da sazonalidade
podem ser confundidos com alterações metabólicas, sob controle do processo de
desenvolvimento hormonal, controlado pela planta, devendo assim ser considerados
em conjunto (BLANK AF et al., 2005).
2.4.1 Temperatura e luminosidade
A temperatura e a luminosidade apresentam papel relevante na fotossíntese,
pois a interação destes fatores poderá garantir o ambiente ideal para o processo
fisiológico (SOUZA et al., 2008). Apesar de as espécies terem se adaptado ao seu
habitat natural, os vegetais são capazes de resistir a grandes variações de
temperatura. Estas variações são responsáveis pelas alterações na produção de
metabólitos secundários. Os óleos essenciais, na maioria das vezes, apresentam
aumento em seu teor quando as plantas produtoras se encontram em ambientes
com temperatura elevada, porém, em dias muito quentes, pode-se observar perda
excessiva dos mesmos.
A maior produção de metabólitos secundários sob altos níveis de radiação
solar são explicadas devido ao fato de que as reações biossintéticas são
dependentes de suprimentos de esqueletos carbônicos, realizados por processos
fotossintéticos e de compostos energéticos que participam da regulação dessas
reações (TAIZ e ZEIGER, 2004).
28
2.4.2 Nutrição
De acordo com Corrêa Jr et al. (1994), Malavolta et, al., (1979) e Haag
(1987), as plantas superiores necessitam de energia solar, armazenadas na forma
de compostos de energia, como ATP e NADPH, CO, água, e de nutrientes. Hoje em
dia, são conhecidos dezessete elementos essenciais ao crescimento dos vegetais,
pois desempenham funções vitais no o desenvolvimento das plantas, sendo estes o
carbono, o oxigênio e o hidrogênio, provenientes do ar e da água, e os nutrientes:
nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, magnésio e enxofre (macronutrientes), boro,
cloro, cobre, cobalto, ferro, manganês, molibdênio e zinco (micronutrientes). Todos
estes nutrientes provém do solo, com exceção do nitrogênio, que primeiramente,
passa pelo processo de fixação (MATTOS et al., 1996).
Segundo Martins et al. (1995), dentre todos os fatores que podem interferir
nos princípios ativos de plantas, a nutrição é um dos que requerem maior atenção,
pois o excesso ou a deficiência de nutrientes pode estar diretamente correlacionado
à variação na produção de substâncias ativas.
Segundo Martins et al. (1995) destas variações, o déficit de nitrogênio pode
provocar redução no teor de alcalóides em lobélia (Lobellia inflata), sendo observada
ação inversa para papoula (Papaver somniferum) e beladona (Atroppa belladona),
as quais apresentaram aumento no teor de morfina e atropina. O fósforo também
contribui para o aumento da concentração de atropina, assim como do
Sobrenadante de Óleos essênciaiss essenciais em coentro (Coriandrum sativum) e
funcho (Foeniculum vulgare), porém, o seu déficit no solo reduz a concentração de
cumarinas em chambá (Justicia pectoralis var stenophilla), tendo como efeito mais
prejudicial, a redução na produção de fitomassa, gerando uma redução na produção
global do princípio ativo. Corrêa Jr. et al. (1994), afirmam que a deficiência de
magnésio pode causar sensível diminuição na formação de princípios ativos, de
modo geral, devido à diminuição da clorofila e, conseqüentemente, da taxa de
fotossíntese.
Avaliando a influência da nutrição mineral no rendimento e composição do
Sobrenadante de óleo essencial de Ocimum basilicum (manjericão), Coriandrum
sativum L. (coentro), Antethum graveolens L. (endro) e Mentha piperita L. (menta),
Hornok (1983), relatou a ocorrência de variações e função dos quatro níveis de NPK
29
utilizados (N: 0; 80; 160 e 240 kg/ ha; P: 0; 50; 100 e 150 kg/ha; K: 0; 60; 120 e 180
kg/ha). Com o aumento do nível de fósforo, houve um aumento no Sobrenadante de
Óleos essênciais essencial de menta e manjericão e redução no Sobrenadante de
Óleos essênciais essencial e de fitomassa de endro. O aumento dos níveis de
nitrogênio também incrementou o Sobrenadante de óleo essencial da menta e do
manjericão, ocorrendo, porém, redução no percentual de mentol e linalol. Ainda em
relação aos níveis de nitrogênio, os autores observaram aumento na produção de
biomassa verde de endro e coentro, mas não de sementes. Houve incremento nos
teores de mentol (em menta), linalol e estragol (no manjericão), à medida que os
níveis de potássio foram elevados
2.4.3 Horário de colheita
Ao longo do dia, pode-se observar que o aroma característico de cada planta
torna-se mais acentuado, sendo possível acreditar que a concentração de óleos
essenciais seja maior naquele período, ou que esteja ocorrendo alteração na
proporção relativa entre os componentes deste mesmo óleo essencial. Assim, o
horário de coleta das plantas torna-se um aspecto relevante na produção de óleos
essenciais.
A colheita torna-se o ponto crítico, pois se faz necessário que se defina o
momento ideal para a mesma. Todas as pesquisas na área de metabólitos
secundários de plantas medicinais deveriam ter como o principal objetivo, coincidir o
momento de maior expressão de princípio ativo, neste caso, dos óleos essenciais,
com o momento de maior rendimento de fitomassa, obtendo-se assim, o tão
esperado sucesso (NASCIMENTO et al., 2006).
Em ensaios realizados com Melissa officinalis, em dois horários de coleta,
Blank et al. (2005) concluíram que houve inversão no percentual de compostos
majoritários do óleo essencial, obtendo-se 49,0% de neral e 34,4% de geranial às
9h, e 34,1% e 50,8% às 15h para neral e geranial, respectivamente. Esta alteração
na composição do Sobrenadante de óleo essencial pode ocasionar respostas
diferenciadas em ensaios com fitopatógenos, pois, o composto responsável
30
provavelmente pela atividade biológica, pode ter sua concentração no Sobrenadante
de óleo essencial alterada, devido a coletas em horários diferentes.
Nascimento et al (2006) verificaram o efeito do horário de corte sobre o
rendimento do Sobrenadante de óleo essencial de capim-limão (Cymbopogon sp.),
bem como sobre o teor de citral, componente majoritário do seu óleo essencial. Os
horários de corte pesquisados foram 7, 9, 11, 13, 15 e 17 horas. Houve diferença
estatística entre os horários, sendo o corte realizado às 7 h o que apresentou maior
rendimento (5,06 mL/kg). O maior percentual de citral ocorreu por ocasião do corte
realizado às 13 horas (91,7%), porém, este é o horário de menor produção de óleo
essencial.
Carvalho-Filho et al. (2006) investigaram a interferência do horário de coleta
(8h, 12h e 16h), associado à diferentes temperaturas de secagem (40° C, 50°C e
60°C), na composição do Sobrenadante de óleo essencial de folhas de manjericão
(Ocimum basilicum cultivar Fino Verde). Os compostos majoritários deste
Sobrenadante de óleo essencial são linalol e eugenol. Foi observado aumento na
concentração de linalol proveniente do Sobrenadante de óleo essencial extraído do
manjericão colhido às 16 horas e seco a 40º C, porém, a maior concentração de
eugenol foi observada no Sobrenadante de óleo essencial extraído de folhas
frescas, colhido às 16 horas. Estas alterações na composição química do
Sobrenadante de óleo essencial podem ser explicadas pela conexão entre a
variação de temperatura com a atividade metabólica das plantas.
2.4.4 Pós–colheita
A composição do Sobrenadante de óleo essencial sofre alterações durante
os processos de colheita e pós-colheita. Estas alterações ocorrem devido a
conversões espontâneas, que ocorrem continuamente, acarretando mudanças na
composição do óleo essencial. Com base nestes fatos, a comercialização torna-se
um problema, já que a composição do Sobrenadante de óleo essencial deve ser préestabelecida como demanda de mercado (BEZERRA et al., 2008).
Carvalho-Filho et al (2006), pesquisaram o rendimento e a composição do
Sobrenadante de óleo essencial de Ocimum basilicum cultivar Fino Verde
31
(manjericão)
submetido
a
diferentes
temperaturas
de
secagem.
Folhas,
inflorescências e plantas frescas foram secas em estufa com circulação de ar
forçada, em períodos de 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 13 e 16 dias após a colheita, ele
concluiu que a maior concentração de linalol, composto majoritário, foi obtida no
quinto dia de secagem (86,8%), quando comparada à composição do Sobrenadante
de óleo essencial extraído de material fresco (45,2%) Nas inflorescências, a maior
concentração do linalol ocorreu no décimo primeiro dia (92,6%), contrastando com o
material fresco (80,7%), o menor número de compostos do Sobrenadante de óleo
essencial de folhas foi observado a partir do quinto dia de secagem. Não
observaram a presença de cânfora na composição do Sobrenadante de óleo
essencial de inflorescências de O. basilicum cultivar Fino Verde, sendo este um fato
importante, já que este composto é importante na classificação aromática desta
espécie.Guimarães et al. (2008) investigaram a estabilidade do Sobrenadante de
óleo essencial de Cymbopogon citratus frente aos fatores luz e temperatura, visando
condições de armazenamento capazes de manter a qualidade final do óleo
essencial. Os componentes citral e mirceno sofreram degradação durante o período
de armazenamento de 120 dias, tanto em presença quanto em ausência de luz.
Com relação à temperatura, esta contribuiu para a degradação do mirceno, não se
observando mesmo para o citral. Isto demonstra que este composto não sofre
influência da temperatura no processo de degradação. Os autores concluíram que,
por ser o citral o composto majoritário do Sobrenadante de óleo essencial de C.
citratus, e de maior interesse pela indústria, o mesmo deve ser armazenado ao
abrigo da luz, não necessitando, porém, de temperaturas muito baixas.
De acordo com Solomons (2001), em presença de luz, compostos orgânicos
podem gerar radicais devido à quebra homolítica de reações químicas, que podem
reagir com outras moléculas, gerando novos radicais, bem como com o oxigênio
atmosférico, gerando peróxidos, hiper-peróxidos, que são compostos instáveis
capazes de serem transformados em novos radicais ainda mais reativos.
32
2.4.5 Estádio de desenvolvimento
A idade e o estádio de desenvolvimento da planta podem influenciar não
apenas a quantidade total de metabólitos secundários produzidos, mas a proporção
relativa destes compostos. Tecidos mais jovens geralmente apresentam grande
atividade biossintética, aumentando a produção de vários compostos, dentre estes,
os óleos essenciais.
Silva et al. (2003), estudando a relação entre o estádio de desenvolvimento
e o Sobrenadante de Óleos essênciais essencial em plantas de Ocimum basilicum
encontraram maior produtividade na colheita realizada aos dez meses após o
plantio, em relação à colheita realizada aos cinco meses após o plantio.
Nemeth et al. (1993) estudando espécies selvagens de Achillea crithmifolia
sob diferentes condições ambientais e fases de desenvolvimento da espécie,
verificaram que a proporção de cânfora no Sobrenadante de óleo essencial
decresceu à medida que a planta avançou nas suas fases fenológicas, quando a
mesma se encontrava em tanto em ambiente quente ou frio. Para 1,8 - cineol, o
comportamento observado foi o contrário.
Tavares et al. (2005) analisaram o Sobrenadante de óleo essencial de três
quimiotipos de Lippia alba, provenientes de regiões diferentes, cultivados em
condições semelhantes, avaliando-se, dentre outros fatores, a influência do período
reprodutivo (floração) no rendimento e composição química dos óleos essenciais. A
extração foi realizada quando as plantas se encontravam em crescimento vegetativo
e durante a floração. A análise dos óleos essenciais mostrou que não houve
variação na composição do Sobrenadante de óleo essencial com relação aos
componentes majoritários (geranial e neral) nos dois estádios de desenvolvimento
da planta (análise qualitativa). Já a análise quantitativa destes elementos mostra que
a percentual de citral (geranial + neral), carvona e linalol sofreu uma ligeira
diminuição durante a época de floração, observando-se aumento no percentual do
limoneno. Os autores concluíram que a extração de Sobrenadante de óleo essencial
de L. alba para a obtenção de citral, carvona e linalol deve ser efetuada em plantas
em fase de crescimento vegetativo, estádio em que o rendimento do óleo e os teores
dos componentes majoritários são maiores. Sanda et al. (2001) verificaram que o
rendimento de Ocimum gratissimum em folhas frescas permaneceu relativamente
33
constante, em torno de 0,16 %, durante 05 meses de cultivo. Até os 03 meses, pcimeno foi o principal constituinte (23,0%), enquanto nos dois últimos meses o timol
foi o constituinte majoritário (27-30%). Para O. basilicum, até o quarto mês o
Sobrenadante de Óleos essênciais foi 0,26 %, mas decresceu para 0,14 %, do
último mês de estudo. O principal constituinte foi o estragol que permaneceu
praticamente constante durante a pesquisa (81-83%) (VOIRIN et al., 1990).
2.4.6 Sazonalidade
A composição química e o Sobrenadante de Óleos essênciais essencial
podem sofrer alterações durante as estações do ano. Colheitas de Ocimum
gratissimum realizadas na Índia, durante a estação úmida e quente, proporcionaram
incremento na produção de fitomassa, quando comparadas às colheitas realizadas
no período mais frio e seco (Choudhury et al., 1986). Estudos realizados por Czepac
(1996), nos quais avaliaram-se as freqüências de corte de Mentha arvensis,
demonstraram que os menores rendimentos de fitomassa foram obtidos nos cortes
efetuados no inverno. Pesquisas avaliando o efeito da sazonalidade associada à
época de colheita na produção de fitomassa de L. alba, destacaram que os maiores
rendimentos foram obtidos nos cortes realizados na primavera e no verão, sendo os
menores obtidos no corte realizado no inverno (Castro, 2001).
Silva et al. (2005), com o objetivo de verificar a influência da época e do
horário de corte no rendimento e composição do Sobrenadante de óleo essencial de
manjericão (O. basilicum) realizaram cortes às 8h e 16 h, em agosto de 1999 e
janeiro de 2000. Os autores concluíram que a época de colheita influenciou o teor
final do óleo essencial, apresentando, o Sobrenadante de óleo essencial colhido em
janeiro, maior rendimento (2,26%) em relação ao Sobrenadante de óleo essencial
colhido em agosto (1,06%). Não houve influência do horário de corte em relação à
composição do óleo essencial, o qual apresentou, como compostos majoritários, o
eugenol e o linalol. Porém, observou-se redução do teor de linalol no corte efetuado
em janeiro (21,24%) quando comparado ao corte de agosto (25,03%).
34
3 MATERIAL E MÉTODOS
3.1 Área experimental
Os experimentos foram conduzidos na Estação Experimental de Pesquisa
(EEP), da Universidade Federal do Tocantins, Campus de Gurupi, localizada a 11°
43’ S e 49° 04’ N, a 278 m de altitude. O clima é do tipo B1wA’a’ úmido com
moderada deficiência hídrica, segundo a classificação climática de Köppen (1948). A
temperatura média anual é de 26 ºC, variando de 22 ºC a 32 ºC. A umidade relativa
média do ar é de 76% e chove, em média, 1804 mm anualmente.
O solo da área experimental é da classe Latossolo vermelho amarelo
distrófico, com textura média, cuja análise química e é apresentada na Tabela 1. Os
dados de precipitação pluviométrica e temperatura são apresentados no Quadro 2 e
os dados de radiação solar são apresentados na figura 5.
Tabela 1 - Análise química do solo coletado na área experimental na profundidade
de 0-20 cm.
Profund.
pH
P
K
Al3+
H + Ca2+ Mg2+ SB T
V
MO
(cm)
Al
H2O mg dm-3
-----------------cmolc dm-3----------------% g m-3
0-20
5,62
3,98
4,6 0,00
3,56
2,04
0,71
43,7 6,3 43,7
22,9
35
Quadro 2. Dados de precipitação pluviométrica e temperatura do ano de 2011 em
Gurupi – TO.
Mês
JAN
FEV
MAR
ABR
MAI
JUN
JUL
AGO
SET
OUT
NOV
DEZ
2011
243,2
233,6
259,8
114,0
97,8
8,2
0,0
0,0
3,0
190,4
204,6
206,1
Mínima
21,6
21,9
22,4
21,9
20,6
17,7
17,6
18,3
20,5
21,9
21,8
21,7
Máxima
31,0
31,4
31,4
32,1
32,7
32,8
33,5
34,9
35,4
33,5
31,9
31,1
ANUAL 123,1
21,7
31,1
Fonte: Estação Climatológica da UFT - Campus de Gurupi.
Figura 5. Média da radiação solar anual em Gurupi – TO
NOV
OUT
SET
AGO
JUL
JUN
MÉDIA
MAI
ABR
MAR
FEV
JAN
0
5000
10000
15000
Fonte: Estação Climatológica da UFT campus de Gurupi.
36
3.2 Experimentos
Para se avaliar a produção do Sobrenadante de óleo essencial de Lippia
alba em resposta a alguns fatores ambientais, foram realizados quatro experimentos
de campo, no ano de 2011. O delineamento experimental de todos os experimentos
foi o de blocos ao acaso, com três repetições, com parcelas medindo 3 m x 2 m e
espaçamento entre plantas de 0,5 m x 0,5 m, contendo quatro linhas de seis plantas,
totalizando vinte quatro plantas por parcela. Em cada parcela, foram consideradas
como plantas úteis as quatro plantas centrais das duas linhas centrais, sendo todas
as outras plantas consideradas bordadura.
Na preparação das mudas, foram utilizadas estacas livres de patógenos.
Foram retiradas, das plantas matrizes, estacas com 20 cm de comprimento e três
gemas, e diâmetro superior a 0,5 cm. As mesmas foram colocadas para enraizar em
bandejas de isopor com substrato comercial Plantimax – R, por aproximadamente 30
dias, antes de serem plantadas definitivamente no campo. Os tratos culturais foram
realizadas manualmente com enxada de acordo com as necessidades, e durante o
período de estiagem foi realizada irrigação utilizando um turno de rega de três dias
utilizando o sistema tipo auto - propelido.
A colheita das folhas, em todas as avaliações, foi realizada sempre no
período da manhã entre 08h00min e 09h00min horas com exceção do experimento
03, que teve sua colheita escalonada de quatro em quatro horas durante 24 horas,
em horários específicos. Os ramos das plantas eram colhidos a 10(dez) cm do solo
e, imediatamente, retirada toda biomassa foliar, sendo acondicionada em sacos
plásticos e transferidos ao Laboratório de Eco fisiologia Vegetal da UFT- Campus de
Gurupi. A biomassa fresca foi pesada e depois secada em ambiente natural do
laboratório, com temperatura em torno de 26ºC, por 48 horas. Após este tempo de
secagem, pesava-se a biomassa desidratada das folhas.
Na parte laboratorial, foi avaliado somente o sobrenadante do hidrolato
liquido resultante da Hidrodestilação. Em cada parcela, eram amostradas 50 g de
folhas desidratadas, triturando-as manualmente. Em seguida, estas amostras eram
colocadas em balões de vidro de 1000 ml, adicionando-se 500 ml de água destilada,
o qual foi colocado sobre uma manta aquecedora e acoplado ao aparelho do tipo
Clevenger, para o procedimento de hidrodestilação do óleo. Após o período
37
ininterrupto de 1 hora de destilação, anotava-se o volume do sobrenadante do
liquido resultante da hidrodestilação, e o cálculo do teor e rendimento foi feito pela
seguinte fórmula: (Teor = Volume (mL)/m(g) X 100) obtido em cada amostra na
escala milimétrica do condensador do clevenge de Acordo com a normativa proposta
pela AMERICAN OIL CHEMISTS SOCIETY.
Cada experimento é descrito a seguir:
3.2.1 - Avaliação de três quimiotipos de Lippia alba: quimiotipos I, II e III. O
plantio no campo foi realizado em 03 (três) de fevereiro de 2011 e o tempo padrão
de colheita foi de 90 dias após o plantio a campo. As estacas para produção de
mudas foram retiradas do horto florestal da estação experimental do Campus de
Gurupi e colocadas para brotação em casa de vegetação em bandejas de isopor
utilizando substrato Plantimax sendo irrigada três vezes por dia até à brotação.
3.2.2 - Avaliação de quatro acessos de L. alba: procedentes dos municípios de
Gurupi, Cariri, Figueirópolis e Alvorada, todos situados no sul do Estado do
Tocantins. O plantio no campo foi efetuado em 26 de março de 2011e o tempo
padrão de colheita foi de 90 dias após o plantio a campo.As estacas para produção
de mudas foram retiradas em cada município e plantadas em bandejas de isopor
com substrato Plantimax em casa de vegetação localizada no Campus experimental
de Gurupi sendo irrigadas três vezes por dia até à brotação.
3.2.3 - Avaliação do horário de colheita: 0, 4, 8, 12, 16 e 20 horas. O plantio no
campo foi realizado em 03 de fevereiro de 2011e a idade padrão de colheita foi de
90 dias após o plantio a campo. O quimiotipo escolhido para o plantio foi o QII
(quimiotipo dois) em virtude da falta de material suficiente dos outros quimiotipos I e
III. As estacas para produção de mudas foram retiradas do horto florestal da estação
experimental Campus de Gurupi e plantadas em bandejas de isopor com substrato
Plantimax em casa de vegetação e irrigadas três vezes por dia até à brotação.
3.2.4 – Avaliação da idade da planta: aos 60, 75, 90, 105 e 120 dias após o plantio
definitivo. O plantio foi realizado em 25 de agosto de 2011. O horário padrão de
corte foi de 60 dias após o plantio sendo utilizado no plantio o quimiotipo II (Q II).As
38
estacas para produção de mudas foram retiradas do horto florestal da estação
experimental Campus de Gurupi e plantadas em bandejas de isopor com substrato
Plantimax em casa de vegetação e irrigadas três vezes por dia até à brotação.
3.3 Análise estatística
Os dados obtidos foram submetidos á análise de variância ANOVA, sendo
posteriormente analisados pelo programa estatístico SISVAR, aplicando-se o teste
de Tukey, ao nível de 5% de probabilidade, e o teste F tanto a 5% quanto á 1% de
probabilidade segundo Ferreira (2005).
3.4 Introdução dos trabalhos experimentais
Considerando a importância dos óleos essenciais e os objetivos propostos
no trabalho de pesquisa sobre Lippia alba, como também seu potencial de produção,
foram avaliados em quatro experimentos respectivamente, os três quimiotipos, os
quatro acessos provenientes do sul estado do Tocantins, horários e idade de
colheita das plantas. Os resultados foram condizentes com os objetivos propostos,
sendo que a maior produção de óleo ocorreu quando foi colhido ás oito horas da
manhã, e a idade da planta com cento e vinte dias, após o plantio. Os quimiotipos I,
II e III tiveram comportamento semelhantes no que diz respeito à produção de óleo
essencial, pois de acordo com os resultados obtidos, não houve diferença
significativa. Os acessos de Gurupi e de Cariri foram superiores aos acessos de
Figueirópolis e de Alvorada, sendo que estes últimos foram semelhantes entre si em
termos de produção de óleo essencial, de acordo com o teste Tukey a 5% de
probabilidade. Nas plantas de erva cidreiras, Ehlert (2003) observou que a idade de
colheita das folhas varia em função da época de plantio, influenciando na produção
de matéria fresca e seca foliar, teor e composição do óleo essencial da planta. Para
que se tenha uma melhoria na qualidade das plantas medicinais, é importante
conhecer a influência dos fatores fisiológicos e ambientais para se estabelecer uma
39
tecnologia de produção, capaz de se obter um maior rendimento de compostos
ativos de interesse. Contudo, o objetivo deste trabalho, foi avaliar o efeito do horário
de colheita, idade das plantas e de acesso de ervas cidreiras na produção de óleo
essencial nas condições climáticas de Gurupi, sul do estado do Tocantins.
40
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
Avaliação dos três quimiotipos de Lippia alba
Os resultados obtidos quanto à massa desidratada das folhas, teor e
rendimento do Sobrenadante de óleo essencial dos três quimiotipos de L. alba são
apresentados na Tabela 2 e os quadros abaixo se referem a análise de variância
Peso de massa fresca, massa desidratada, teor de sobrenadante de óleo essencial
e rendimento por planta, especificados respectivamente no quadro abaixo e
realizados pelo SISVAR com o teste de hipótese “F á 5% e 1% de probabilidade”.
Quadro 3. Anova do teor de sobrenadante de óleo essencial, peso de massa
fresca, massa desidratada, e rendimento por planta respectivamente de Lippia
alba.
FV
TRAT
BLOCO
ERRO
TOTAL
FV
TRAT
BLOCO
ERRO
TOTAL
FV
TRAT
BLOCO
ERRO
TOTAL
FV
TRAT
BLOCO
ERRO
TOTAL
GL
2
2
4
8
GL
2
2
4
8
GL
2
2
4
8
GL
2
2
4
8
QM
8365,52
46547,97
8861,15
F
0,944 NS
5,253 NS
CV (%)
19,77
QM
569,633
469,11
327,08
F
1,742 NS
1,434 NS
CV (%)
12,01
QM
0,001
0,01
0,01
F
0,07 NS
1,00 NS
CV (%)
12,15
QM
0,012534
0,00558
0,006666
F
1,880 NS
0,838 NS
CV (%)
21,46
41
Tabela 2. Teor de óleo essencial (%), rendimento de óleo essencial (mL/planta) e
massa desidratada das folhas (g), dos três quimiotipos de Lippia alba, no município
de Gurupi - TO.
QUIMIOTIP/CARAC
Teor
de
óleo
essencial (%)
Massa
Desidratadas
das
Folhas (g)
Rendimento
Óleo
essencial/
Planta
(mL)
Massa Fresca das
Folhas (g)
QUIMIOTIPO I QUIMIOTIPO II
QUIMIOTIPO III
1,92a
2,00a
2,00a
1,97
147.11a
164.49a
140.23a
150.61
0.34a
0.45a
0.34a
0,38
414.60a
646.05a
430.22a
Média
505.30
CV (Teor de óleo essencial) = 12.15 %
CV (Rendimento) = 21.46 %
CV (Massa desidratada de Folhas) = 12.01 %
CV (Massa Fresca) = 19,77 %
Médias seguidas de mesma letra na linha não diferem estatisticamente entre si, de
acordo com o teste de Tukey a 5% de probabilidade.
De acordo com os resultados obtidos, verifica-se não ter havido diferença
significativa quanto ao teor, a massa desidratada das folhas e o rendimento de
Sobrenadante de óleo essencial entre os três quimiotipos I, II e III, demonstrando
que não houve diferença significativa dos quimiotipo sobre a produção quantitativa
do Sobrenadante de óleo essencial e a biomassa de folhas de Lippia alba, nas
condições experimentais entre os quimiotipos adquiridos. Os rendimentos dos três
quimiotipos I, II e III foram os seguintes 13,6 Litros/há; 18 Litros/há e 13,6 Litros/há,
considerando uma população de 40.000 plantas por hectare.
Segundo Guimarães et al (2008), a composição quantitativa e qualitativa dos
óleos essenciais de Lippia alba é determinada por fatores genéticos. Porém, outros
fatores podem acarretar alterações significativas na produção dos metabólitos
secundários. As variações na composição do óleo essencial e características
morfológicas têm sido observadas dependendo da origem geográfica do material, o
que levou à hipótese de que seria conseqüência da influência de fatores ambientais.
(Retamar, 1994; Zoghbi et al.,1998).
Segundo Tavares et al., (2005), Analisando o teor de óleo essencial de
folhas de três quimiotipos de Lippia alba (Mill.) N. E. Br. (Verbenaceae) cultivados
42
em condições semelhantes observaram que as diferenças na composição e
quantidade do de óleo essencial dos três quimiotipos não constituem produto da
influência de fatores ambientais, mas refletem variação genotípica entre as plantas
já que tais diferenças mantiveram-se em plantas cultivadas lado a lado em um
mesmo canteiro. E que a extração de óleo essencial de L. alba para a obtenção de
citral, carvona e linalol deve ser efetuada em plantas em fase de crescimento
vegetativo quando o rendimento do óleo e os teores dos componentes majoritários
são maiores.
As informações encontradas pelos autores acima, reforçam os resultados
obtidos para as características estudadas para os três quimiotipos em Gurupi-TO.
4.2 Avaliação de quatro acessos de Lippia alba
Os resultados referentes ao teor, massa desidratada de folhas e
rendimento de Sobrenadante de óleo essencial dos acessos de L. alba, procedentes
de quatro municípios do sul do Estado do Tocantins são apresentados na Tabela 3 e
os quadros abaixo se referem a análise de variância Peso de massa fresca, massa
desidratada, teor de sobrenadante de óleo essencial e rendimento por planta,
especificados respectivamente no quadro abaixo e realizados pelo SISVAR com o
teste de hipótese “F á 5% e 1% de probabilidade”.
Conforme os resultados obtidos, verificou-se que os teores dos óleos
essenciais dos acessos de L. alba procedentes dos municípios de Gurupi e Cariri
não diferiram entre si, tendo sido superiores aos teores dos óleos essenciais dos
acessos de Figueirópolis e Alvorada, os quais, por sua vez, não diferiram entre si.
Quanto à biomassa dos quatro acessos, não se constatou diferença significativa
entre estes, tendo o rendimento de Sobrenadante de óleo essencial por planta
apresentado a mesma tendência da variável Sobrenadante de Óleos essenciais, ou
seja, rendimento de sobrenadante de óleo essencial por planta superior nos acessos
de Gurupi e Cariri, os quais não diferiram entre si, também não havendo diferença
significativa entre os acessos de Figueirópolis e Alvorada.
43
Quadro 4. Anova do teor de sobrenadante de óleo essencial, peso de massa
fresca, massa desidratada, e rendimento por planta respectivamente de Lippia
alba.
FV
TRAT
BLOCO
ERRO
TOTAL
FV
TRAT
BLOCO
ERRO
TOTAL
FV
TRAT
BLOCO
ERRO
TOTAL
FV
TRAT
BLOCO
ERRO
TOTAL
GL
2
2
4
8
GL
2
2
4
8
GL
2
2
4
8
GL
2
2
4
8
QM
729,043675
8810,691633
817,687000
F
0,892 NS
10,775 **
CV (%)
11,68
QM
2386,283967
7951,707700
3991,743533
47012,728500
QM
0,349722
0,017500
0,009722
F
0,598 NS
1,992 NS
CV (%)
10,53
F
35,971 **
1,800 NS
CV (%)
12,72
QM
0,026152
0,001128
0.000864
F
30,263 **
1,306 NS
CV (%)
15,33
1,306
Tabela 3. Teor (%) e rendimento de Sobrenadante de óleo essencial (mL/planta),
Rendimento por planta, Massa desidratada das folhas (g) e massa fresca de
acessos de Lippia alba procedentes de quatro municípios do sul do Estado do
Tocantins, cultivados em Gurupi - TO.
ACESSOS/CAR.
GURUPI CARIRI
FIG.
ALVORADA Média
Teor (%)
2,26a
2,00a
0,92b
1,00b
1,54
Rend/Planta
0.27a
0.26a
0.11b
0.11b
0.19
(mL)
Massa
97.89a
110.02a
95.14a
89.25a
desidratada
0,98
Folhas(g)
Massa
Fresca 286.32a
269.41a 279.22a
249.03a
272.99
Folhas(g)
CV (Teor) = 12.72 %
CV (Rendimento) = 15.33 %
CV (Massa desidratada de Folhas) = 10.53 %
CV (Massa Fresca Folhas) = 11,68 %
Médias seguidas da mesma letra na linha não diferem estatisticamente entre si, de
acordo com o teste Tukey a 5% de probabilidade.
44
Os quadros abaixo se referem a análise de variância Peso de massa fresca,
massa desidratada, teor de sobrenadante de óleo essencial e rendimento por planta,
especificados respectivamente no quadro abaixo e realizados pelo SISVAR com o
teste de hipótese “F á 5% e 1% de probabilidade”.
Camêlo et al. (2011), avaliando o potencial agronômico de diferentes
acessos de Lippia alba provenientes de regiões distintas (nas regiões da Bahia, Rio
de Janeiro e Ceará), também observaram diferenças significativas na produção de
óleo essencial.
Segundo Sant’ana (2009), a pressão ambiental causa variabilidade genética
intra-específica. A caracterização morfológica das espécies também é importante
para o entendimento de adaptações ocorridas em diversas partes das plantas, como
em estruturas secretoras que produzem os princípios ativos, e desta maneira
influenciando a produção dos mesmos.
Embora o nível de metabólitos secundários seja controlado geneticamente, a
quantidade e a concentração desses compostos variam acentuadamente em função
das condições ambientais. Apresentam-se como importantes fatores ambientais, a
luz (intensidade e foto período), a latitude, a temperatura (mínima, máxima e média),
o solo (propriedades químicas e físicas), os ventos, os macro e micro nutrientes e a
disponibilidade hídrica. Esses fatores apresentam respostas diferenciadas nas
diversas espécies estudadas, devendo-se considerar as condições ambientais
ótimas para a máxima produção de cada espécie Palevitch, (1987).
45
4.3 Avaliação dos horários de colheita
1.5
y = 0,000x3 - 0,010x2 + 0,048x + 1,207
R² = 0,506
Teor de Óleo essêncial
1.3
1.1
0.9
0.7
0.5
0
4
8
12
Horário de Colheita
16
20
Figura – 6. Gráfico referente ao teor de Sobrenadante de Lippia alba em
Função do horário de colheita.
A Tabela 4 e a figura 6 mostram que os maiores conteúdos de óleo foram
encontrados nos horários de corte de zero, quatro e oito horas da manhã e o menor
conteúdo foi encontrado no corte realizado ao meio dia devido á produção de óleo
essencial ter sido influenciado pelos fatores do ambiente. Os conteúdos de óleo
observados às 16 e 20 horas apresentaram valores semelhantes, estatisticamente,
aos valores extremos. Conforme resultados obtidos por Nascimento (2006), onde o
mesmo constatou que o corte realizado às 7 h foi o que apresentou maior
rendimento com L. Alba, quando se observa uma maior concentração de citral,
devido à influência das altas temperaturas na qualidade do óleo.
Em ensaios realizados com Melissa officinalis em dois horários de corte,
Blank et al. (2005) concluíram que houve inversão no percentual de compostos
majoritários do óleo essencial, obtendo-se 49,0% de neral e 34,4% de geranial às
9h, e 34,1% e 50,8% às 15h para neral e geranial, respectivamente (resultados
quantitativos). Esta alteração na composição do Sobrenadante de óleo essencial
pode ocasionar respostas diferenciadas em ensaios com fitopatógenos, pois, o
46
composto responsável provavelmente pela atividade biológica, pode ter sua
concentração no Sobrenadante de óleo essencial alterada, devido a coletas em
horários diferentes. Martins e Santos (1995) mencionam que, de acordo com a
substância ativa da planta, existem horários em que a concentração desses
princípios é maior. No período da manhã é recomendado a colheita de plantas com
óleos essenciais e alcalóides, e no período da tarde, de plantas com glicosídeos.
Neste sentido os resultados obtidos da avaliação do horário de corte sobre o
rendimento de óleo de capim citronela no Estado do Ceará (BORGES et al., 2002)
mostraram que o corte às 9 horas da manhã proporcionou maior rendimento de
Sobrenadante de óleo essencial dando um total de 1,71 mL.kg-1.
Resultados semelhantes foram obtidos por Costa et al. (2004). Este critério é
importante com relação a qualidade química do produto, pois uma baixa
concentração da substância ativa no material pode levar a uma desconfiança na
pureza do produto. Segundo Angelopoulou et al (2002), diferenças no rendimento e
na composição química de óleos essenciais sobre a influência da época e horário de
colheita tem sido relatado em muitas espécies. Em Cistus monspeliens, o
rendimento do Sobrenadante de óleo essencial das folhas foi maior no mês de maio
(0,21–0,45%) e menor em fevereiro (0,03–0,04%) (v/p) e quanto ao horário de
colheita, o melhor rendimento foi às 18 horas nos meses de maio, agosto e fevereiro
e às 12 horas no mês de novembro.
Analisando os efeitos de diferentes horários de colheita sobre o conteúdo de
Sobrenadante de óleo essencial de Ocimum selloi (Lamiaceae), Martins (1996)
constatou que o maior conteúdo ocorreu pela manhã, não tendo havido alteração no
teor de estragol (constituinte majoritário) entre os horários estudados. Presume-se
que há, simultaneamente, dois padrões de resposta do metabolismo secundário aos
estímulos ambientais: em um deles, as alterações produtivas dependem das
variações climáticas sazonais, tendo maior dimensão, ocorrendo, porém, mais
lentamente. No outro, as plantas respondem a estímulos que determinam
modificações menores e mais rápidas, por exemplo, aquelas causadas pelas
flutuações climáticas diárias (LEAL et al., 2001).
47
5.4 Avaliação da idade das plantas por ocasião da colheita
Os resultados referentes ao teor, à massa desidratada de folhas e
rendimento de Sobrenadante de óleo essencial de plantas de Lippia alba de cinco
diferentes idades são apresentados na Tabela 5.
y = 0.012x + 0.684
R² = 0.802
Teor de óleo essêncial
2.5
2
1.5
1
0.5
0
50
60
70
80
90
100
110
120
130
Idade
Figura 7. Gráfico referente ao teor de Óleo essencial de Lippia alba em Função
da Idade da Planta.
De acordo com o gráfico acima, pôde-se observar que os menores teores de
Sobrenadante de óleo essencial nas menores idades (60 e 75 dias), com tendência
de aumento dos teores do Sobrenadante de óleo essencial de L. alba entre 90 e 120
dias de idade das plantas.
48
y = 0.007x - 0.328
R² = 0.924
0.7
Rendimento/Planta ( mL)
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
50
60
70
80
90
100
110
120
130
Idade
Figura 8. Gráfico referente ao rendimento por Planta de Lippia alba em Função
da Idade de colheita.
De acordo com o gráfico acima, pôde-se observar que o rendimento por
planta e massa foliar, este foi maior na colheita aos 120 dias após o plantio,
conforme os resultados obtidos. Este fato foi possível, graças à produção de
fotoassimilados, que aumenta de acordo com a massa foliar, durante o crescimento
vegetativo.
800
y = 6.249x - 91.54
R² = 0.646
700
Massa fresca Folhas (g)
600
500
400
300
200
100
0
50
60
70
80
90
100
110
120
130
Idade
Figura 9. Gráfico referente á Massa fresca das folhas de Lippia alba em Função
da Idade de colheita.
49
Silva et al. (2003) avaliaram a relação entre o estádio de desenvolvimento e
o teor de Óleo essencial em plantas de manjericão (Ocimum basilicum), aos cinco e
dez meses após o plantio. Os autores relataram maior produtividade, teor e/ou
rendimento de óleo essencial na colheita realizada aos dez meses após o plantio.
Este fato foi também observado neste trabalho, sendo que as plantas mais velhas
têm maior produção de Sobrenadante de óleo essencial devido à maior massa foliar
e, como conseqüência, maior eficiência fotossintética, levando-as a produzir mais
óleo essencial.
Massa desidratadas de Folhas (g)
250
y = 2.006x - 33.47
R² = 0.750
200
150
100
50
0
50
60
70
80
90
100
110
120
130
Idade (dias)
Figura 10. Gráfico referente á massa desidratadas de folhas da Planta de Lippia
alba em Função da Idade de colheita.
A idade e o estádio de desenvolvimento da planta podem influenciar, não
apenas a quantidade total de metabólitos secundários produzidos, mas a proporção
relativa destes compostos. Tecidos mais jovens, geralmente, apresentam grande
atividade biossintética, aumentando a produção de vários compostos, dentre estes,
os óleos essenciais (Camêlo et al., 2011). Tavares et al. (2005) analisando três
quimiotipos de Lippia alba, observaram que a extração do óleo essencial para a
obtenção de citral, carvona e linalol deve ser efetuada em plantas em fase de
crescimento vegetativo, estádio em que o rendimento do óleo e os teores dos
componentes majoritários são maiores.
50
Nas plantas de erva-cidreira, Ehlert (2003) observou que a idade de colheita
das folhas varia em função da época de plantio (estações do ano), influenciando na
produção de matéria fresca e seca foliar, teor e composição de óleo essencial da
planta. Para a melhoria da qualidade das plantas medicinais, é importante conhecer
a influência dos fatores fisiológicos e ambientais de acordo com o ambiente de
cultivo, para estabelecer uma tecnologia de produção capaz de obter o maior
rendimento de compostos ativos de interesse.
51
5 CONCLUSÕES
A)
Avaliação dos três Quimiotipos: Não houve diferença significativa
entre os três quimiotipos de Lippia alba para as características estudadas nas
condições edafoclimáticas de Gurupi a respeito do teor de óleo essencial e/ou
sobrenadante, massa fresca e desidratada das folhas e rendimento por planta.
B) Avaliação dos acessos: Os acessos de L. alba provenientes de Gurupi
e Cariri não diferiram entre si e foram superiores aos acessos de Figueirópolis e
Alvorada para as características analisadas, os quais não diferiram entre si quanto
às características analisadas a respeito do teor
de óleo essencial e/ou
sobrenadante, massa fresca e desidratada das folhas e rendimento por planta.
C) Avaliação do horário de colheita: Os maiores teores de óleo de L. alba
foram encontrados nos horários de corte de zero, quatro e oito horas da manhã e o
menor teor foi encontrado no corte realizado ao meio dia. Já os horários de 16 e 20
horas, são de produção intermediárias dentre os outros horários.
D) Avaliação da Idade de colheita: No período avaliado, entre 60 e 120
dias, quanto maior for à idade da planta, maior será seu rendimento de óleo
essencial, levando em consideração, tanto o Sobrenadante de Óleos essencial
quanto a massa fresca e desidratada das folhas.
52
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