medicinais v10 n4 - Sociedade Brasileira de Plantas Medicinais

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Avaliação do crescimento e do teor de óleo essencial em plantas de Ocimum
gratissimum L. cultivadas sob malhas coloridas
1*
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4
5
MARTINS, J.R. ; ALVARENGA, A.A. ; CASTRO, E.M. ; PINTO, J.E.B.P. ; SILVA, A.P.O.
1
Biólogo, doutorando em Agronomia/Fisiologia Vegetal, Universidade Federal de Lavras/UFLA Cx. P. 3037 37.2002
000 Lavras, MG, cep 37200-000; * [email protected]. Autor para correspondência Professor do
Departamento de Biologia da Universidade Federal de Lavras/UFLA Cx. P. 3037 37.200-000 Lavras, MG, cep
3
37200-000. [email protected] Professor do Departamento de Biologia da Universidade Federal de Lavras/
4
UFLA Cx. P. 3037 37.200-000 Lavras, MG, cep 37200-000. [email protected] Professor do Departamento de
Agricultura da Universidade Federal de Lavras/UFLA. Cx. P. 3037 37.200-000 Lavras, MG, cep 37200-000.
5
[email protected] Bióloga, colaboradora no Laboratório de crescimento e desenvolvimento de plantas da
Universidade Federal de Lavras/UFLA Cx. P. 3037 37.200-000 Lavras, MG, cep 37200-000. [email protected].
RESUMO: Ocimum gratissimum L. é um subarbusto aromático pertencente à família Lamiaceae,
produtor de óleo essencial e largamente utilizado na medicina popular. O objetivo deste trabalho
foi avaliar o efeito do controle do espectro da luz, utilizando malhas coloridas, sobre o
desenvolvimento e teor de óleo essencial em O. gratissimum L. As plantas foram cultivadas por
quatro meses sob malhas de 50% de sombreamento nas cores preta, vermelha, azul, e a pleno
sol (0%). O óleo essencial foi extraído das folhas secas por hidrodestilação em aparelho de
Clevenger modificado. Os resultados permitiram concluir que as plantas crescidas a pleno sol
alocaram mais matéria seca para as raízes, enquanto as plantas sob malha azul apresentaram
maior alocação de matéria seca para o caule e tiveram maior crescimento em altura. A menor
quantidade de matéria seca foliar foi verificada nas plantas crescidas sob malha preta. O teor de
óleo essencial das plantas crescidas sob malha azul foi de 1,19%, o que correspondeu a um
acréscimo de 142% em relação ao teor verificado nas plantas crescidas a pleno sol. Tais resultados
evidenciam que a luz pode ser modulada durante o cultivo a fim de se obter características
morfológicas desejáveis e maximizar a produção de princípios ativos nessa espécie.
Palavras-chave: Ocimum gratissimum, malhas coloridas, intensidade de luz, qualidade de luz,
óleos essenciais
ABSTRACT: Vegetative development and essential oil content in plants of Ocimum
gratissimum L. under colored nets. Ocimum gratissimum L. is an aromatic subshrub belonging
to the Lamiaceae family. This specie is an essential oil producer and widely utilized in folk medicine.
The objective of this work was to evaluate the effect of light spectrum control, using colored shade
nets, on development and essential oil content in O. gratissimum L. The plants were cultivated by
four months under black, red and blue nets with 50% of shade, and full sun (0%). The essential oil
was extracted of dry leaves by water distillation in Clevenger apparatus. The results allowed to
conclude that the plants grown in full sun allocated more dry matter for the roots, while the plants
grown under blue net showed greater allocation of dry matter for stem and it had greater height
growth. The smaller amount of dry matter of leaves has been found in plants grown under black
net. The essential oil content of plants grown under blue net was 1.19%, which corresponded to
an addition of 142% in relation to the yield verified in the plants grown to the full sun. Such results
evidence that the light can be modulated during growing in order to get desirable morphologic
characteristics and to maximize the production of active principles in this species.
Key words: Ocimum gratissimum, colored nets, light intensity, light quality, essential oils
Recebido para publicação em 09/11/2007
Aceito para publicação em 30/01/2008
Rev. Bras. Pl. Med., Botucatu, v.10, n.4, p.102-107, 2008.
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INTRODUÇÃO
A espécie Ocimum gratissimum L.,
conhecida como alfavaca, alfavaca-cravo ou alfavacão,
é um subarbusto aromático com até 1 m de altura,
originário da Ásia e África e, segundo Lorenzi & Matos
(2000), é comum sua ocorrência em todo território
brasileiro. Nas práticas de medicina caseira, suas
folhas são usadas na preparação de banhos
antigripais, no tratamento de casos de nervosismo e
paralisia e, em chás, como carminativas, diuréticas
e antiblenorrágicas (Lorenzi & Matos, 2000).
O óleo essencial desta espécie é rico em
eugenol, um fenilpropanóide, e apresenta ação
analgésica e antisséptica local contra alguns fungos
e bactérias (Okiemy-Andissa et al., 2004; Matos,
1998). Estudos recentes têm verificado a bioatividade
do óleo essencial de O. gratissimum L. sobre
organismos de elevada patogenicidade, como
Staphylococcus aureus, Bacillus spp, Pseudomonas
aeruginosae , Klebisiella pneumoniae, Proteus
mirabilis (Matasyoh et al., 2007), Leishmania
amazonensis (Ueda-Nakamura et al., 2006) e
Cryptococcus neoformans (Lemos et al., 2005).
A síntese e acúmulo de óleo essencial são
influenciados de forma significativa e complexa pela
luz, uma vez que esta afeta direta ou indiretamente
as vias biossintéticas dos metabólitos secundários
(Taiz & Zeiger, 2004). Morini & Muleo (2003) afirmam
que as plantas desenvolveram uma série de
fotorreceptores que regulam seu desenvolvimento em
relação às variações da radiação luminosa incidente
com o objetivo de aperfeiçoar a captação da energia
luminosa para a fotossíntese.
As respostas morfofisiológicas das plantas
não dependem apenas da presença, atenuação ou
ausência da luz, mas também da qualidade espectral
da radiação (Taiz & Zeiger, 2004). Neste contexto, o
cultivo de plantas utilizando malhas coloridas
representa um novo conceito agrotecnológico, que
objetiva combinar a proteção física à filtragem
diferencial da radiação solar, para promover respostas
fisiológicas desejáveis reguladas pela luz (Shahak et
al., 2004).
A importância de estudos sobre o
comportamento fisiológico da flora medicinal brasileira
consiste em gerar conhecimentos que possibilitem
determinar condições ideais de cultivo a fim de
alcançar maiores índices de produção de matéria seca e
princípios ativos de interesse econômico e farmacológico.
No presente estudo objetivou-se avaliar o
efeito do controle do espectro de luz sobre o
desenvolvimento e teor de óleo essencial em plantas
de Ocimum gratissimum L.
MATERIAL E MÉTODO
O experimento foi conduzido no Departamento
de Biologia da Universidade Federal de Lavras (UFLA),
no período de janeiro a junho de 2006, sob condições
de viveiro. Segundo a classificação de Köppen, o clima
regional é do tipo Cwa, mas apresenta características
de Cwb com duas estações bem definidas, uma fria
e seca, de abril a setembro, e outra quente e úmida,
de outubro a março (Brasil, 1992).
As mudas de O. gratissimum L. utilizadas
no experimento foram formadas a partir de sementes
provenientes de plantas adultas do município de
Lavras (21o14’S e 45o00’W GRW), cuja altitude é de
918m. A exsicata identificada pelo botânico Eduardo
Van der Berg está depositada no Herbário ESAL com
o registro 20.0037.
As sementes foram semeadas em tubetes
plásticos com substrato Plantmax® e mantidas em
viveiro sob 50% de sombreamento, por 60 dias. As
mudas com aproximadamente 6 cm de altura, foram
transplantadas para vasos de 6 litros com substrato
à base de terra de subsolo e areia na proporção de
2:1, ao qual foi incorporado superfosfato simples (300
g m-3), cloreto de potássio (300 g m-3) e agrosilício
(1000 g m-3), este último contendo 40% de CaO e
11% de MgO.
As mudas foram divididas em quatro grupos
de 50 unidades cada e submetidas, por 120 dias,
aos tratamentos de sombreamento: sob malhas
ChromatiNet vermelha (50%), azul (50%) e preta
(50%) e a pleno sol (0%).
Segundo Oren-Shamir et al. (2001), as
malhas coloridas diferem nos espectros de
transmitância da radiação fotossinteticamente ativa:
o espectro da malha azul apresenta um pico principal
de transmitância na região do azul-verde (400-540
nm), enquanto a malha vermelha possui maior
transmitância para comprimentos de ondas superiores
a 590 nm.
Ao final do experimento, foram avaliadas as
seguintes características de crescimento: altura do
ramo principal, diâmetro do caule, área foliar, matéria
seca das folhas, caules e raízes, em 5 plantas de
cada tratamento, tomadas ao acaso. A altura foi
medida com régua a partir do colo ao ápice da planta
(gema terminal) e o diâmetro do caule foi medido a 1
cm do solo, com o auxílio de paquímetro com precisão
de 0,01 mm. A área foliar total por planta foi medida
utilizando-se um integrador de área foliar MODEL LI3100 Area Meter - LICOR.
As plantas foram separadas em folhas,
caules e raízes e todo o material foi seco em estufa
com circulação forçada de ar a 70 ± 2ºC, até biomassa
constante, utilizando-se de uma balança analítica com
precisão de 10-4g. A razão área foliar (RAF), razão
peso foliar (RPF) e área foliar específica (AFE) foram
determinadas de acordo com Benicasa (1988).
O experimento foi conduzido seguindo
delineamento inteiramente casualizado. Os dados
obtidos foram submetidos à análise de variância
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utilizando-se o programa estatístico SISVAR 4.3
(Ferreira, 1999) e as médias entre os tratamentos foram
comparadas pelo teste de Tukey, a 5% significância.
Para a obtenção do óleo essencial, folhas
de 40 plantas de cada tratamento foram coletadas
às 12 horas e acondicionadas em sacos de papel
Kraft para secagem em estufa com circulação forçada
de ar, a 35ºC, até biomassa constante.
A extração do óleo essencial foi realizada a
partir de 4 amostras de 15 g de folhas secas por
tratamento através de hidrodestilação em aparelho
de Clevenger modificado por Wasicky & Akisue
(1969), durante 90 minutos. Em cada repetição
utilizou-se 500 mL de água destilada. O hidrolato
obtido foi submetido à partição líquido-líquido em funil
de separação, com três porções de 25 mL de
diclorometano, por 20 minutos cada. As frações
orgânicas de cada repetição foram reunidas e secas
com uma porção em excesso de sulfato de magnésio
anidro. O sal foi removido por filtração simples e o
solvente, evaporado à temperatura ambiente em
capela de exaustão até alcançar peso constante,
obtendo, assim o óleo essencial purificado. Os
resultados dos teores do óleo essencial foram
expressos em porcentagem de óleo essencial (%)
em relação à matéria seca.
RESULTADO E DISCUSSÃO
As plantas de Ocimum gratissimum L.
apresentaram alterações no desenvolvimento e teor
de óleo essencial em função do controle do espectro
de luz durante o cultivo. Plantas crescidas sob malha
azul apresentaram maior crescimento em altura
(Tabela 1). De acordo com Oren-Shamir et al. (2001),
a malha azul permite maior transmissão para os
comprimentos de onda na faixa do azul e vermelhodistante e, segundo Morgan & Smith (1979), quanto
maior o conteúdo de radiação vermelho-distante,
maior é a taxa de alongamento do caule nas heliófitas.
Este resultado reforça a afirmação de Fiallo et al.
(1996) de que O. gratissimum L. pode ser considerada
uma espécie heliófita. O alongamento do caule
caracteriza uma resposta de evitação à sombra em
heliófitas para maior captação da energia luminosa,
indicando o envolvimento do fitocromo na percepção
da sombra (Taiz & Zeiger, 2004).
As plantas crescidas a pleno sol
apresentaram maior diâmetro do colo que as plantas
crescidas sob malha preta, evidenciando que a
redução da intensidade de luz, sem a alteração da
qualidade espectral, proporciona plantas de caule
mais delgado.
O cultivo de O. gratissimum L sob malhas
coloridas, vermelha e azul, proporcionou maiores
áreas foliares que o cultivo a pleno sol; no entanto, o
acúmulo de matéria seca não diferiu entre esses
tratamentos. As plantas crescidas sob malha preta
foram as que acumularam a menor quantidade de
matéria seca nas folhas.
A qualidade espectral da radiação transmitida
pela malha azul ocasionou acréscimo de matéria seca
no caule das plantas sombreadas. As plantas a pleno
sol obtiveram maiores ganhos de massa seca da raiz
e massa seca total que as plantas crescidas sob
malha preta. Segundo Larcher (2004), as plantas
TABELA 1. Altura, Diâmetro do colo, Matéria Seca (MS) de folhas, caules, raízes e total e razão Raiz/Parte aérea
de plantas de O. gratissimum L., submetidas a diferentes condições de sombreamento.
* Médias seguidas pela mesma letra na linha não diferem estatisticamente entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
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heliófitas utilizam com eficiência altas intensidades
de radiação graças à elevada capacidade do sistema
de transporte de elétrons e, desta forma, conseguem
maiores ganhos fotossintéticos. Dentre os
tratamentos sombreados, as malhas coloridas
proporcionaram às plantas maior eficiência na
aquisição de biomassa.
A razão raiz/parte aérea foi maior a pleno
sol, indicando uma alocação preferencial de matéria
seca para o sistema radicular. A proporção de
biomassa alocada para a raiz não diferiu
estatisticamente entre os tratamentos sob malhas
(Tabela 1). Isto evidencia que a alocação de matéria
seca para as raízes ocorre preferencialmente em
função da intensidade luminosa. Walters et al. (1993)
afirmam que plantas sombreadas distribuem menos
matéria seca para raízes, indicando uma resposta
adaptativa que proporciona maiores ganhos de
carbono, como um aumento na razão de área foliar, ou
que reflita numa estratégia em busca de luminosidade.
A pleno sol, as plantas apresentaram menor
valor de AFE (Figura 2) e estatisticamente diferente
das plantas crescidas sob malha azul. Este resultado
demonstra a plasticidade morfológica de O.
gratissimum L. em resposta não somente à
intensidade luminosa, mas também à qualidade
espectral da luz. A AFE relaciona a superfície e o
peso da folha, representando sua espessura. Larcher
(2004) afirma que as plantas que crescem sob forte
radiação desenvolvem folhas espessas e apresentam
um metabolismo mais ativo, o que proporciona maior
produção de matéria seca com maior conteúdo energético.
FIGURA 1. Valores da Área Foliar Específica (AFE), Razão de Área Foliar (RAF) e Razão Peso Foliar (RPF) em
plantas de O. gratissimum L. submetidas a diferentes malhas coloridas. As médias seguidas da mesma letra não
diferem significamente entre si pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade.
Os valores de RAF das plantas cultivadas
sob malhas coloridas não diferiram estatisticamente,
porém, foram superiores ao das plantas crescidas a
pleno sol. Os aumentos na RAF constituem uma
adaptação da planta à baixa luminosidade,
representando maior proporção de tecido
fotossinteticamente ativo na forma de área foliar. A
baixa RAF no tratamento em pleno sol pode ser
considerada como benéfica, uma vez que menos
material vegetal é exposto a eventuais danos causados
pela alta intensidade de luz.
Os menores valores de RPF verificado nas
plantas crescidas sob pleno sol e sob malha azul
indicam que houve menor alocação de fotoassimilados
para as folhas em relação à biomassa total produzida,
nesses ambientes, ou seja, O. gratissimum L. investiu
menor quantidade de biomassa em folhas.
Os teores de óleo essencial foram
significantemente afetados pelas condições de cultivo
sob malhas coloridas (Figura 2). Plantas crescidas a
pleno sol obtiveram o menor teor de óleo essencial
dentre os tratamentos, provavelmente, como
conseqüência da menor área foliar e alocação
preferencial de biomassa para o sistema radicular,
devido à elevada radiação. Tal resultado permite inferir
que o sombreamento de 50% favorece a produção de
óleo essencial em O. gratissimum L. e que as
respostas fisiológicas são variáveis em função das
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FIGURA 2. Teor de óleo essencial de folhas de Ocimum gratissimum L. crescidas sob diferentes condições de
sombreamento. As médias seguidas da mesma letra não diferem significamente entre si pelo teste de Tukey ao
nível de 5% de probabilidade.
espécies, uma vez que, em plantas de Ocimum selloi,
o sombreamento parcial de 50% não causou variações
com a redução da intensidade luminosa (Gonçalves
et al., 2003).
A radiação transmitida pela malha azul
proporcionou aumento correspondente a 142% do
teor verificado nas plantas jovens a pleno sol. Por
isso, pode-se inferir que o sombreamento com malha
azul alterou o metabolismo secundário em O.
gratissimum L. Dentre as diversas enzimas
importantes na biossíntese de moléculas presentes
no óleo essencial, a fenilalanina amonialiase tem sido
considerada como reguladora na formação de
fenilpropanóides, como o eugenol, e sua atividade
pode ser alterada pela luz azul (Taiz & Zeiger, 2004).
O presente estudo demonstrou que a
qualidade espectral da radiação solar pode ser
modulada durante o cultivo a fim de se obter
características morfológicas desejáveis e maximizar
a produção de princípios ativos nessa espécie.
AGRADECIMENTO
À FAPEMIG, pelo suporte financeiro.
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