Produção de óleo essencial de Mentha x piperita - NBCGIB

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ
ARIANA REIS MESSIAS FERNANDES DE OLIVEIRA
PRODUÇÃO DE ÓLEO ESSENCIAL DE MENTHA X PIPERITA VAR. CITRATA
SOB DIFERENTES CONDIÇÕES DE MANEJO
ILHÉUS - BA
2011
ARIANA REIS MESSIAS FERNANDES DE OLIVEIRA
PRODUÇÃO DE ÓLEO ESSENCIAL DE MENTHA X PIPERITA VAR. CITRATA
SOB DIFERENTES CONDIÇÕES DE MANEJO
Dissertação apresentada para obtenção do
título de Mestre em Produção Vegetal pela
Universidade Estadual de Santa Cruz.
Orientadora: Profª Drª Larissa Corrêa do
Bomfim Costa.
Co-orientadora: Profª Drª Franceli da Silva
ILHÉUS - BA
2011
Ao meu avô e a minha avó, autores da minha vida.
Dedico.
AGRADECIMENTOS
Ao Nosso Deus, pela força de cada dia.
Ao meu avô, meu porto seguro.
Ao meu marido, por ter compreendido que a distância era necessária e por sempre
estar ao meu lado.
À Larissa, minha orientadora e amiga pela paciência, seriedade e humildade.
À minha mãe, que nunca me deixou desistir.
Aos meus irmãos, que alimentam minha alma de alegria.
Às minhas tias de sangue e de coração, sempre me ensinando coisas boas.
Aos meus familiares e amigos, pelo incentivo sempre.
Aos amigos de Mestrado Paulinho, Dani e Kali pela companhia agradável nos dias
tristes.
À minha grande amiga e irmã de coração Carol, por tudo de bom que vivenciamos
juntas.
Aos amigos do Centro de Microscopia Eletrônica Patrícia, Valéria, Alberto, Diego e
Dona Jaci por tornarem meus dias mais felizes.
À Professora Rosilene, pela amizade e ajuda no processo.
Ao Professor Sérgio, pela ajuda imprescindível em Estatística.
Às meninas do Projeto Plantas Medicinais na Escola e aos meus alunos
emprestados, como foi bom estar com vocês!
Aos amigos do campo: Roberto, Adelino, Caranguejo e Torradinha pela simplicidade
com que me ensinaram a cuidar da terra.
À Universidade Estadual Santa Cruz e à CAPES por tornarem meu sonho possível.
Agradeço.
Delas se originam plantas
Que curam a nossa dor
Caules, folhas, frutos, raízes
Sementes de amor
Plante uma em casa
Regue com amor
Cuide de quem nos cuida
Das sementes de amor
(Ariana Oliveira)
LISTA DE TABELAS
TABELA 1.
Análise química do solo do Horto de Plantas Medicinais da 37
UESC no município de Ilhéus – BA, UESC, 2009.
TABELA 2.
Constituintes químicos do óleo essencial da biomassa 43
seca de folhas de M x piperita var citrata em diferentes
horários de colheita. Ilhéus – BA, UESC, 2009.
TABELA 3.
Constituintes químicos do óleo essencial da biomassa 56
seca de folhas de Mentha x piperita var citrata em
diferentes idades da planta. Ilhéus – BA, UESC, 2009.
TABELA 4.
Biomassa fresca foliar (BFF), biomassa seca foliar (BSF), 57
teor e rendimento de óleo essencial de M. x piperita var
citrata (alevante) na primeira colheita e na rebrota. Ilhéus,
BA, UESC, 2010.
TABELA 5.
Porcentagem de germinação e índice de velocidade de 68
germinação (IVG) de sementes de alface, submetidas ao
extrato aquoso de Mentha cf villosa fervido e não fervido e
em diferentes concentrações.
TABELA 6.
Análise de solo da área onde foi instalado o experimento 74
de consórcio na Universidade Estadual de Santa Cruz, no
município de Ilhéus – BA.
TABELA 7.
Biomassa fresca da parte aérea (BFPA), teor e rendimento 77
de óleo essencial de M. x piperita var citrata (alevante) em
relação ao modo de cultivo solteiro e consorciado com
cebolinha e chicória. Ilhéus, BA, UESC, 2010.
TABELA 8.
Constituintes químicos do óleo essencial da biomassa 79
seca de folhas de M x piperita var citrata solteira (MPSO) e
consorciada com cebolinha (MPCE) e com chicória
(MPCH). Ilhéus – BA, UESC, 2010.
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1.
Mentha x piperita var. citrata (E.) Brinq., conhecida popularmente
16
como água-de-alevante.
FIGURA 2.
Aparelho de Clevenger utilizado na extração do óleo essencial de
19
Mentha x piperita L. var. citrata (E.) Brinq.
FIGURA 3.
Principais fatores que podem influenciar o acúmulo de metabólitos 21
secundários. Fonte: Gobbo-Neto & Lopes (2006).
FIGURA 4.
Teor de óleo essencial de Mentha x piperita var. citrata em 39
relação ao tempo de extração. Ilhéus– BA, UESC, 16 de dezembro
de
2009. Médias seguidas por letras distintas diferem entre si pelo
teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. Barras
correspondem ao desvio padrão da média, n=3.
FIGURA 5.
Teor de óleo essencial de Mentha x piperita var citrata (A). 41
Temperatura (B), radiação fotossinteticamente ativa (C) e
umidade relativa do ar (D) ao longo do dia. Ilhéus – BA, UESC,
2009. Médias seguidas por letras distintas diferem entre si pelo
teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. Barras
correspondem ao desvio padrão da média, n=5.
FIGURA 6.
Plantio das mudas de Mentha piperita var citrata (E.) Brinq. no 51
Horto de Plantas Medicinais na Universidade Estadual de Santa
Cruz, Ilhéus-BA.
FIGURA 7.
Teor de óleo essencial de Mentha x piperita var citrata em relação 53
à idade da planta. Temperatura média (b) e precipitação (c) de
julho a dezembro de 2009. Ilhéus – BA, UESC.
Julho a dezembro de 2009. Ilhéus – BA, UESC.
FIGURA 8.
Efeito dos extratos aquosos fervidos e não fervidos de Ocimum 67
basilicum, Mentha x piperita var. citrata e Mentha villosa em
diferentes doses (0, 25, 50, 75 e 100%) sobre a porcentagem de
germinação e IVG de sementes de alface.
SUMÁRIO
RESUMO
ABSTRACT
INTRODUÇÃO
REVISÃO DE LITERATURA
1. CAPÍTULO I - DETERMINAÇÃO DO TEMPO DE EXTRAÇÃO E EFEITO DO
HORÁRIO DE COLHEITA NA PRODUÇÃO DE ÓLEO ESSENCIAL DE
Mentha x piperita var. citrata.
1.1. INTRODUÇÃO
1.2. MATERIAL E MÉTODOS
1.2.1 Local
1.2.2. Condições de cultivo
1.2.3. Extração de óleo essencial
1.2.4. Análise química do óleo essencial
1.2.5. Dados climatológicos
1.2.6. Análise estatística
1.3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
1.4. CONCLUSÕES
1.5. REFERÊNCIAS
2. CAPÍTULO II - INFLUÊNCIA DA IDADE DA PLANTA E DE COLHEITAS
SUCESSIVAS NO TEOR E NA COMPOSIÇÃO QUÍMICA DE ÓLEO
ESSENCIAL DE Mentha x piperita var. Citrata
2.1. INTRODUÇÃO
2.2. MATERIAL E MÉTODOS
2.2.1. Local
2.2.2. Condições de cultivo
2.2.3. Extração de óleo essencial
2.2.4. Análise química do óleo essencial
2.2.5. Dados climatológicos
2.2.6. Análise estatística
2.3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
2.4. CONCLUSÕES
2.5. REFERÊNCIAS
3. CAPÍTULO III - AVALIAÇÃO DO POTENCIAL ALELOPÁTICO DE
EXTRATOS DE Mentha x piperita var citrata, Ocimum basilicum e Mentha
cf villosa SOBRE A GERMINAÇÃO DE SEMENTES DE Lactuca sativa
3.1. INTRODUÇÃO
3.2. MATERIAL E MÉTODOS
3.2.1. Local
3.2.2. Teste de germinação
3.2.3. Análise estatística
3.3. RESULTADO E DISCUSSÃO
3.4. CONCLUSÕES
3.5. REFERÊNCIAS
4. CAPÍTULO IV - PRODUÇÃO DE ÓLEO ESSENCIAL DE Mentha x piperita
var.
citrata EM CULTIVO SOLTEIRO E CONSORCIADO COM
HORTALIÇAS.
Xi
Xii
13
15
33
35
36
36
36
37
38
38
38
38
44
44
47
49
50
50
50
51
52
52
53
53
58
58
62
64
65
65
65
66
66
68
69
71
4.1. INTRODUÇÃO
4.2. MATERIAL E MÉTODOS
4.2.1. Local
4.2.2. Condições de cultivo
4.2.3. Extração de óleo essencial
4.2.4. Análise química do óleo essencial
4.2.5. Análise do consórcio
4.2.5. Análise estatística
4.3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.4. CONCLUSÕES
4.5. REFERÊNCIAS
CONSIDERAÇÕES FINAIS
73
74
74
74
75
75
76
76
76
80
80
83
xi
RESUMO
Mentha x piperita var. citrata é uma planta medicinal e aromática, rica em óleo
essencial, conhecida popularmente no sul da Bahia como alevante. O cultivo de
plantas medicinais e aromáticas tem se tornado uma alternativa de mercado
promissor na agricultura moderna. Esse fato decorre da crescente demanda dos
óleos essenciais produzidos por tais plantas, pelas indústrias farmacêutica, química,
alimentícia e de cosméticos. A produção de óleos essenciais pelas plantas
aromáticas está relacionada ao metabolismo secundário e pode ser influenciada por
diversos fatores, como os genéticos, ambientais, práticas de cultivo, entre outros.
Cinco experimentos foram realizados, objetivando determinar a influência do horário
de colheita, idade da planta e número de colheitas assim como o sistema de cultivo
em consórcio sobre o teor e a composição química de óleo essencial de Mentha x
piperita var. citrata, além de testar o potencial alelopático do extrato de suas folhas.
Com relação ao horário de colheita verificou-se que ocorre uma variação significativa
no teor e na composição química do óleo essencial ao longo do dia, sendo o maior
valor encontrado na colheita realizada às 13:00 horas, assim como maior conteúdo
relativo dos constituintes majoritários α-fenchol e cis-mirtanol. A idade de colheita
influenciou a produção de óleo essencial, apresentando maior teor de óleo essencial
e de α-fenchol aos 120 dias após o transplante e para o cis-mirtanol aos 150 dias
após o transplante. A colheita da rebrota possibilitou uma menor produção de
biomassa foliar e, portanto, um menor rendimento de óleo essencial, quando
comparada à primeira colheita; já o teor de óleo essencial não variou em nenhum
dos tratamentos. Os extratos aquosos fervidos e não fervidos das folhas de M. x
piperita var. citrata não influenciaram, em nenhuma das concentrações testadas a
germinação e a velocidade de germinação de sementes de alface. O consórcio M. x
piperita com chicória possibilitou um menor rendimento de óleo essencial e
biomassa fresca da espécie medicinal, porém o teor de óleo essencial e a
composição química não foram influenciados significativamente pelos tratamentos.
Palavras – chave: Mentha x piperita var. citrata, alevante, metabolismo secundário,
cultivo, consórcio, alelopatia
xii
ABSTRACT
Mentha x piperita var. citrata is an aromatic and medicinal plant, rich in
essential oil, known popularly in southern Bahia as “alevante”. The cultivation of
medicinal and aromatic plants has become a promising alternative market in modern
agriculture. This is due to the growing demand for essential oils produced by such
plants, by the pharmaceutical, chemical, food and cosmetics. The production of
aromatic essential oils by plants is related to secondary metabolism and is influenced
by several factors, such as genetic, environmental, cultural practices. Five
experiments were conducted, to determine the influence of harvest time, plant age
and number of crops and cropping in the cultivation of intercropped on the content
and chemical composition of essential oil of Mentha x piperita var. citrata, besides
testing the allelopathic potential of extract of its leaves. With respect to the time of
harvest it was found that there is a significant variation in concentration and
composition of the essential oil throughout the day, with the largest value found in
sample taken at 13:00 hours, and higher relative content of major constituents αfenchol and cis- myrtanol. The age of harvest influenced the production of essential
oil, with higher content of essential oil and α-fenchol at 120 days after transplantation
and for cis-myrtanol 150 days after transplantation. The harvest of regrowth allowed
a lower leaf biomass production and therefore a lower oil yield compared to the first
harvest, since the essential oil content did not change in any treatment. The aqueous
boiled and not boiled the leaves of M. x piperita var. citrata not influenced in any of
the tested concentrations germination and germination rate of seeds. The cultivation
of intercropped M. x piperita with chicory allowed a lower yield of fresh biomass and
essential oil of the medicinal species, but the essential oil content and chemical
composition were not affected significantly by treatments.
Key-words: Mentha x piperita var. citrata, alevante, secondary metabolism,
intercropping, cultivation, alellopathy
13
INTRODUÇÃO
O uso de plantas medicinais pela população mundial tem sido muito
significativo nos últimos tempos. Dados da organização Mundial de Saúde (OMS)
mostram que cerca de 80% da população mundial faz uso de algum tipo de erva na
busca de alívio de alguma sintomatologia dolorosa desagradável (Martins et al.,
1998). Aliado a esse fato, cresce em todo mundo a procura por medicamentos
originários de plantas medicinais. No Brasil estima-se que este mercado envolva
valores entre 700 a 800 milhões de dólares, despertando assim o interesse de um
número cada vez maior de produtores rurais para o cultivo de plantas medicinais e
aromáticas (Corrêa Júnior et al., 2006).
As plantas medicinais são aquelas que produzem princípios ativos que lhe
conferem uma ação terapêutica, enquanto as plantas medicinais que produzem
como princípios ativos os óleos essenciais com teor maior que 1%, são
denominadas de plantas aromáticas. A importância do cultivo de plantas aromáticas
reside justamente na matéria-prima produzida pelo metabolismo secundário de tais
plantas, que são óleos essenciais. Estes são demandados principalmente pelas
indústrias farmacêuticas, cosméticas e alimentícias, além da sua crescente procura
pelo setor agrícola para o controle alternativo de pragas e doenças (Monteiro, 2009).
Apesar do mercado internacional de óleos essenciais movimentar anualmente cerca
de 1,8 bilhões de dólares, a participação brasileira nesse mercado resume-se a
apenas 0,1% (Biasi e Deschamps, 2009). Contudo, a grande biodiversidade
brasileira, ainda pouco explorada em relação à composição química da sua flora,
coloca o Brasil numa situação muito promissora para aumentar a sua participação
futura nesse mercado (Biasi e Deschamps, 2009).
As pesquisas com plantas medicinais e aromáticas têm avançado na área
fitoquímica, sem a devida contrapartida agronômica, de tal forma que estudos sobre
os aspectos fitotécnicos tornam-se cada vez mais necessários (Innecco et al., 2003).
Esses estudos possibilitam a produção de matéria-prima para competir no mercado,
com qualidade, quantidade e regularidade obtidas por meio do cultivo racional
dessas espécies.
Mentha x piperita var. citrata, conhecida como alevante, é usada
popularmente como medicinal e pouco estudada, apesar de representar grande
potencial econômico. É produtora de óleo essencial rico em α-fenchol, composto
14
demandado principalmente pelas indústrias de cosmética e alimentícia, na categoria
de fragância e sabor.
A presente dissertação teve como objetivo avaliar a influência do horário de
colheita, da idade da planta e do número de colheitas bem como do cultivo
consorciado sobre a produção de óleo essencial de M. x piperita var citrata, além de
verificar o potencial alelopático do extrato aquoso de suas folhas.
15
REVISÃO DE LITERATURA
Mentha x piperita var. citrata
A família Lamiaceae tem grande importância econômica devido a sua
abundância em espécies aromáticas (Costa, 2008). A área estimada cultivada
mundialmente com plantas desta família é de 500 mil hectares, grande parte
ocupada por Mentha arvensis L., Mentha x piperita L. e Mentha spicata L., com
produção anual de biomassa de 8.600, 2.367 e 880 toneladas, respectivamente.
(Simões e Spitzer, 2000).
O uso de plantas do gênero Mentha é amplamente difundido, tendo em vista
sua adaptabilidade a diferentes condições edafo-climáticas, ao ciclo vegetativo anual
e à quantidade de informações já existentes sobre suas características, desde
anatômicas, bioquímicas, taxonômicas e, em alguns casos, até agronômicas
(Monteiro, 2009). O gênero Mentha inclui aproximadamente 30 espécies que se
desenvolvem em diversas regiões da Europa, Ásia, Austrália e América do Sul
(Dorman et al., 2003). O interesse comercial deste gênero está, sobretudo, nos óleos
essenciais produzidos e acumulados em estruturas especializadas encontradas
nestas espécies.
As plantas do gênero Mentha, popularmente denominadas de “mentas” são
espécies aromáticas ricas em óleo essencial, são utilizadas como condimentares,
como por exemplo, hortelã - miúdo (Mentha x villosa), medicinais como o alevante
(Mentha x piperita var citrata) e também na indústria química de aromatizantes como
a hortelã – japonesa (Mentha arvensis).
As mentas são originárias do Oriente e foram introduzidas na Europa há
vários séculos. Chegaram ao Brasil juntamente com a colonização portuguesa,
sendo cultivadas em todos os estados. Segundo a mitologia grega, a ninfa Menthe,
filha do deus do rio era amada por Plutão, e isso enfureceu Pérsefone, esposa de
Plutão. A ira de Pérsefone transformou a adorável Menthe numa planta condenada a
se rastejar por todos os tempos (Almassy et al., 2007).
Dentre as mais populares mentas ou hortelãs destacam-se: a hortelãjaponesa ou vique (Mentha arvensis L.); a hortelã-pimenta (Mentha x piperita L. var.
piperita); a hortelã-verde ou menta-dos-jardins (Mentha spicata L.); a hortelã-rasteira
ou hortelã-de-panela (Mentha x villosa Huds.); o mentrasto ou hortelã-comum
16
(Mentha suaveolens Ehrh.); a hortelã-limão (Mentha x piperita var. citrata (Ehrh)
Briq.) e a menta-do-levante (M. x gracilis Sole) (Garlet, 2007).
Mentha x piperita L. var. citrata (E.) Brinq. (Figura 1), é conhecida
popularmente como água-de-alevante, alevante e hortelã-limão, sendo descrita
como: erva aromática, anual ou perene de mais ou menos 30 cm de altura, semiereta, com ramos de cor verde escura a roxo-púrpura. Folhas elíptico-acuminadas,
denteadas, pubescentes e muito aromáticas. A literatura etnobotânica registra suas
propriedades espamolíticas, antivomitivas, carminativas, estomáquicas e antihelmintícas, por via oral, e antibacterianas, antifúngicas e atiprurido em uso tópico
(Lorenzi e Matos, 2008).
A composição do óleo essencial de Menta x piperita varia em função da
variedade, do quimiotipo e dos fatores abióticos, não existindo uma definição exata
de sua composição. Geralmente são encontrados os seguintes compostos
majoritários: mentofurano, mentol e mentona (David et al., 2006), linalol e acetato de
linalila (Garlet, 2007), todos pertencentes à classe química dos terpenos, os quais
são sintetizados por complexas reações do metabolismo secundário de algumas
plantas (Monteiro, 2009). O teor de óleo essencial para a espécie Mentha x piperita
var. citrata, na literatura consultada, variou entre 0,76 a 1,20% em experimento
Foto: Ariana Oliveira
realizado por Garlet (2007).
Figura 1: Mentha x piperita var. citrata (E.) Brinq., conhecida popularmente como água -de-alevante.
17
Óleos essenciais
O processo sintético primário é a fotossíntese, por meio da qual as plantas
verdes utilizam a energia solar para produção de compostos orgânicos. Os vegetais
produzem uma grande variedade de compostos orgânicos que aparentemente não
possuem função direta no seu crescimento e desenvolvimento, essas substâncias
são conhecidas como metabólitos secundários. Estes diferem dos metabólitos
primários por serem restritos a uma espécie ou grupo de espécies enquanto os
primários são encontrados em todo o reino vegetal (Taiz e Zeiger, 2006). Sua
produção é resultado de complexas interações entre biossíntese, transporte,
estocagem e degradação, sendo cada um desses processos governado por genes e
influenciado por três fatores principais: hereditariedade, estágio de desenvolvimento
e ambiente (Castro et al., 2004; Santos, 2001). Os metabólitos secundários foram
descritos como material de refugo por muitos anos. Hoje suas funções são
estudadas e estão relacionadas à defesa vegetal protegendo as plantas da
herbivoria, contra infecção por microorganismos patogênicos, além de agirem como
atrativos para os animais polinizadores, dispersores de sementes e como agentes na
competição planta-planta (Taiz e Zeiger, 2006) e muitos são fitotóxicos, constituindo
uma fonte relativamente inexplorada de novos herbicidas. (Dias e Dias, 2004)
Dentre os compostos produzidos pelo metabolismo secundário das plantas
estão os terpenos ou isoprenos, os quais são metabólitos derivados do mevalonato,
possuindo as propriedades gerais dos lipídios. Esses compostos são classificados
em monoterpenos, sesquiterpenos, diterpenos, sestertepenos, triterpenos e
tetraterpanos, de acordo com o número de unidades de isopreno que possui; duas,
três, quatro, cinco, seis e oito, respectivamente. Os monoterpenos e sesquiterpenos
são os principais constituintes dos óleos essenciais das plantas e os diterpenos são
minoritários (Castro et al., 2004).
Muitos vegetais possuem misturas de monoterpenos e sesquiterpenos
voláteis chamados de óleos essenciais, os quais conferem aroma carcterísticos às
suas folhas (Taiz e Zeiger, 2006). Podem também ser chamados de óleos voláteis,
etéreos ou essências. Possuem características físico-químicas como: aparência
oleosa à temperatura ambiente; volatilidade; aroma agradável; solubilidade em
solventes orgânicos apolares; geralmente incolores ou ligeiramente amarelados; não
são estáveis em presença de luz, ar, calor, umidade e metais; e algumas destas
18
propriedades são usadas na identificação e controle da qualidade dos óleos
essenciais (Simões e Spitzer, 2003).
São armazenados em estruturas secretoras internas como as células
parenquimáticas diferenciadas, bolsas esquizógenas ou lisígenas e em canais
oleíferos além de estruturas externas como os tricomas glandulares (Costa, 1994).
Os tricomas são classificados em glandulares e não glandulares. Os glandulares
podem ser peltados e/ou capitados, que armazenam óleos essenciais e que contém
carboidratos de cadeia linear e alcoóis, respectivamente. Na família Lamiaceae
ocorrem predominantemente os tricomas glandulares caracterizando-se por
apresentarem o pedicelo ou pedúnculo, que pode ser uni ou multi celular, uni ou
multi seriado e a glândula, também uni ou multicelular, quando subdividida em
paredes horizontais e verticais (Biasi e Deschamps, 2009). Nos tricomas os terpenos
são armazenados em epaços extracelulares modificados na parede celular (Taiz e
Zeiger, 2006).
O papel biológico desses metabólitos secundários ainda é pouco conhecido
(Garlet, 2007). Acredita-se que estes metabólitos e seus constituintes atuem na
defesa da planta contra perda de água, atividade antibacteriana e antifúngica, efeitos
alelopáticos, ataques bióticos e de herbívoros (Karousou et al., 1998). Apresentam
reconhecidas propriedades como repelentes de insetos (Taiz e Zeiger, 2006), dessa
forma estão sendo cada vez mais estudados e utilizados no manejo integrado de
pragas (Lima et al., 2008) e em estudos de efeito alelopático inibindo a germinação
de sementes de várias plantas (Mazzafera, 2003). Além disso, conforme menciona
Costa (2008), a demanda por óleos essenciais derivados de plantas está em franca
ascensão na utilização na indústria farmacêutica, visando produzir medicamentos;
na indústria alimentícia, para conferir sabor aos alimentos; na indústria química,
como aromatizante e na indústria cosmética, para a composição de perfumes.
Diferentes métodos para a extração de óleos essenciais podem ser usados de
acordo principalmente com o valor comercial do produto e órgão da planta aonde se
concentra o óleo essencial, sendo os métodos mais utilizados a hidrodestilação e
arraste a vapor (Biasi e Deschamps, 2009).
Foto: Ariana Oliveira
19
Figura 2. Aparelho de Clevenger utilizado na extração do óleo essencial de Mentha x piperita L. var.
citrata (E.) Brinq.
Além das diferenças morfológicas Biasi e Deschamps (2009) citam que ocorre
uma grande variabilidade em relação à produção e composição química do óleo
essencial nas espécies de menta, podendo variar em função da espécie, do
quimiotipo (mesma espécie, porém com composição química do óleo essencial
diferente) e também de fatores abióticos, não existindo definição exata de sua
composição (Souza, 2006). Geralmente, na espécie Mentha x piperita, são
encontrados majoritariamente os compostos: mentol, mentona ou linalol que
pertencem à classe química dos terpenos, os quais são sintetizados por complexas
reações do metabolismo secundário de algumas plantas (Monteiro, 2009).
Valmorbida et al. (2006) identificaram a mentona (42,75%), o mentol (27,77%) e o
mentofurano (11,79%) como constituintes majoritários do óleo essencial de Mentha x
piperita L. cultivada em hidroponia, enquanto Souza et al., (2006) verificaram a
mentona (34-42%), mentofurano (24-30%) e pulegona (14-22%) como principais
constituintes para a mesma espécie. Garlet (2007) trabalhando com a mesma
espécie variedade citrata, concluiu que tal planta possuía 84-90% de linalol e acetato
20
de linalila em contraste com outras espécies do gênero Mentha. Lima et al., (2003)
citam que foi encontrado também em um quimiotipo o predomínio do limoneno
(75%), além da ocorrência de cineol e de mirceno.
A produção dos óleos essenciais é determinada geneticamente, mas outros
fatores podem acarretar alterações significativas na produção dos metabólitos
secundários, os quais representam uma interface química entre as plantas e o
ambiente. Estímulos decorrentes do ambiente no qual a planta se encontra, podem
redirecionar a rota metabólica, ocasionando a biossíntese de diferentes compostos
(Morais, 2009).
Alguns fatores que influenciam a produção de óleos essenciais
Os seres vivos resultam da interação da sua constituição genética com o
ambiente. Dois indivíduos geneticamente idênticos, mas crescendo em ambientes
distintos, terão suas particularidades, as quais podem ser traduzidas em compostos
químicos. (Castro et al, 2004).
O metabolismo secundário por sua vez pode ser influenciado por fatores
genéticos, climáticos (temperatura, intensidade de luz, efeito sazonal, etc.) e
edáficos. Informações sobre o efeito de condições ambientais no metabolismo
secundário de plantas provêm principalmente de esforços da pesquisa para
maximizar a produção de constituintes ativos de espécies medicinais e aromáticas.
Avanços no sentido de compreender a influência dos fatores ambientais na
regulação de biossíntese de metabólitos secundários, podem contribuir para um
aumento na produção de compostos de interesse nestas espécies (Morais, 2009).
Para Almassy et al., (2007) o fator genético é o principal. Tal autor discorre que a
produção de princípios ativos nas plantas medicinais ocorre através do metabolismo
secundário que por sua vez é função de sua expressão gênica. Isto significa que
plantas geneticamente inferiores não produzirão com qualidade satisfatória mesmo
que sejam dadas a elas as melhores condições durante o cultivo. O meio ambiente é
outro fator que pode modificar a produção dos metabólitos secundários, pois ele
influencia diretamente na expressão dos genes e os genes responsáveis pela
produção de princípios ativos podem ser ativados ou desativados de acordo com as
21
condições climáticas, edáficas, nutricionais, ataque de pragas, doenças e outros.
(Almassy et al., 2007)
Gobbo-Neto e Lopes (2006) relacionam os principais fatores que podem
coordenar ou alterar a taxa de produção de metabólitos secundários: sazonalidade,
ritmo
circadiano,
temperatura,
disponibilidade
hídrica,
radiação
ultravioleta,
nutrientes, altitude, poluição atmosférica e indução por estímulos mecânicos ou
ataque de patógenos (Figura 3).
Figura 3. Principais fatores que podem influenciar o acúmulo de metabólitos secundários. Fonte:
Gobbo-Neto & Lopes (2006).
Além destes, Marotti et al., (1994) afirmam que a composição química dos
óleos essenciais de muitas plantas aromáticas é também,
influenciada pelas
condições agronômicas, como época de colheita, idade da planta e densidade de
plantio. De acordo com Correa Júnior et al., (2006) os fatores técnicos também
merecem destaque, como as técnicas de cultivo, os tratos culturais e os aspectos
fitossanitários que determinam o estado geral de desenvolvimento da planta e,
conseqüentemente, sua maior ou menor produtividade.
22
Horário de colheita
O horário em que uma planta aromática é colhida é um fator importante na
produção do óleo essencial, já que durante o dia ocorrem variações na temperatura,
luminosidade, radiação fotossinteticamente ativa e umidade relativa do ar e esses
fatores estão relacionados à biossíntese de metabólitos primários e secundários nas
plantas. Presume-se que existam dois padrões de resposta do metabolismo
secundário aos estímulos ambientais, às variações climáticas sazonais e aquelas
causadas pelas flutuações climáticas ao longo do dia (Leal et al., 2001). No período
em que o aroma da planta torna-se mais acentuado, é possível acreditar que a
concentração de óleos essenciais seja maior, ou que esteja ocorrendo alteração na
proporção relativa entre os componentes deste mesmo óleo essencial, tornando,
dessa forma, o horário de colheita um aspecto relevante na produção de óleos
essenciais (Morais, 2009).
Pesquisas são realizadas para verificar a influência do horário de colheita
sobre o teor e a composição química do óleo essencial e as respostas encontradas
são diferenciadas para cada espécie e ambiente no qual a planta foi cultivada.
Alguns autores discorrem que a maior produção de óleo essencial ocorre pela
manhã, porém esse fato não é padrão para todas as espécies. Segundo Marchese e
Figueira (2005) isto deve-se ao fato de existir mais radiação fotossinteticamente
ativa (RFA) disponível e uma maior taxa fotossintética, sendo que a produção
terpenos, principalmente os monoterpenos, é dependente da fotossíntese e ocorre
nos cloroplastos, através da via do Metil-eritritol-fosfato. Tal explicação evidencia
que, possivelmente, existe uma relação da produção de óleo essencial com a RFA,
dessa forma a maior produção de óleos essenciais poderá ocorrer no período de
maior RFA, não necessariamente no turno matunino.
Silva et al., (2003) estudaram o teor e a composição química do óleo
essencial de Ocimum basilicum L. em dois horários (8h e 16h) e em duas épocas de
colheita (agosto e janeiro) e verificaram que no mês de janeiro, no período da manhã
o teor de óleo foi superior ao mês de agosto em ambos os horários e que, no
entanto, não se observou mudança considerável no perfil cromatográfico. Blank et
al., (2005) estudando a influência do horário de colheita e secagem de folhas no teor
de óleo essencial de Melissa officinalis L., observaram que o horário de colheita
influenciou qualitativamente o óleo essencial e que o maior teor de óleo no cultivo à
23
campo foi obtido de folhas frescas colhidas às 17 horas. Nascimento et al., (2006)
verificaram que o Andropogon sp (capim santo) pode ser colhido entre às 7 h e 13h
para obtenção do maior teor de óleo essencial e do maior teor de citral. Fonseca et
al., (2007) estudando Porophyllum ruderale, observaram que o teor de óleo
essencial foi menor na colheita realizada às 18 horas e não diferiu estatisticamente
das colheitas realizadas às 7h e 13 horas.
Para Cymbopogom citratus (Nascimento et al., 2003), Ocimum selloi
(Gonçalves et al., 2009) e Cordia verbenaceae (Souza et al., 2009) confirmou-se que
o período de maior teor de óleo essencial foi encontrado pela manhã, entretanto
para as espécies Lippia alba (Santos et al., 2004) e Rosmarinus officinalis
(Gonçalves et al., 2009), assim como para a espécie em estudo, o maior teor de óleo
ocorreu no período da tarde.
Idade da planta
A idade e o estádio de desenvolvimento da planta podem influenciar
quantitativamente e qualitativamente na produção de metabólitos secundários,
sendo que, geralmente, os tecidos mais jovens apresentam grande atividade
biossintética, aumentando a produção desses compostos, inclusive dos óleos
essenciais. Esses fatores devem ser correlacionados com os fatores abióticos
(luminosidade, temperatura, pluviosidade, horário de colheita e técnicas de cultivo) já
que podem exercer influência conjunta no metabolismo secundário e na produção de
óleos essenciais (Morais, 2009).
Existem ainda poucos estudos com relação à influência da idade da planta na
produção de óleos essenciais em plantas aromáticas. É interessante observar que
em torno deste assunto existe uma grande confusão de termos como: época de
colheita, fenologia da planta, idade de colheita e idade da planta. É importante fazer
uma distinção pois se tratam de situações distintas. A época de colheita diz respeito
ao mês, estações do ano, estação seca ou chuvosa (Innecco et al., 2003;
Deschamps
et
al.,
2008).
A
fenologia
está
relacionada
ao
estádio
de
desenvolvimento da planta, jovem, adulta, antes ou depois do florescimento (Rohloff
et al., 2005) e a idade de colheita ou idade da planta, refere-se ao espaço de tempo
24
no qual a planta esteve no campo e foi colhida, dias após o transplante ou após a
semeadura (Figueredo et al., 2009).
Considerando todas estas variações, Innecco et al., (2003) realizaram
colheitas, com intervalos de sete dias em Mentha villosa, nos períodos secos e
chuvosos e concluíram que a colheita, na estação chuvosa, deve ser feita aos 95
dias do transplantio e na seca dos 80 aos 90 dias. Deschamps et al., (2008)
avaliando o rendimento de óleo essencial em espécies de menta em duas épocas de
colheita (verão e inverno) concluíram que todas as cultivares apresentaram queda
no rendimento de óleos essencial quando colhidas no inverno. Rohloff et al., (2005)
observaram que a melhor época de colheita para características quantitativas e
qualitativas do óleo essencial foi o período de pleno florescimento. Ainda
observaram que os teores de mentol e mentona tendem a ser maiores em dias
longos, ao contrário do mentofurano, que predomina em dias curtos. Figueredo et
al., (2009) estudando o efeito da idade da planta (120, 180, 240, 300, 360 dias após
o transplantio) verificaram que a produtividade de óleo essencial foi maior na colheita
realizada aos 180 dias.
Consórcio
O sistema de cultivo em consórcio é utilizado pelos agricultores há séculos,
sendo praticado, sobretudo por pequenos produtores, no intuito de obter o máximo
de benefícios da produção (Souza e Rezende, 2003). Consiste no plantio conjunto
de duas ou mais espécies; tendo como critério para se obter sucesso nesse tipo de
cultivo, que as espécies envolvidas sejam contrastantes em características
agrobotânicas, com a finalidade de explorar a complementaridade temporal e/ou
espacial (Cecílio-Filho et al., 2008). Na literatura consultada, alguns autores citam
vantagens do cultivo consorciado em relação ao monocultivo, como: os recursos
água, dióxido de carbono, nutrientes do solo, mão-de-obra e insumos são usados
mais racionalmente; aumento da produtividade e lucro por unidade de área,
promoção equilíbrio ecológico, elevação da produção de alimentos sem a
necessidade de insumos dispendiosos, o que permite o uso eficiente da terra, a
obtenção de duas produções concomitantemente, a redução de riscos e a
diversificação da dieta alimentar e aumentar a produção para espécies compatíveis
25
(Silva, 1983; Montezano e Peil, 2006; Texeira et al., 2005; Carvalho, 1989; Correa
Júnior et al., 2006).
Entretanto, o sistema de cultivo em consórcio impede a
utilização, em maior grau, de técnicas agrícolas mais eficientes e capazes de
conduzir a altos rendimentos culturais, dificultando o manejo mecanizado das
culturas consorciadas (Vieira, 1998).
O cultivo de plantas medicinais e a produção de hortaliças compartilham de
um contexto equivalente, uma vez que é possível associar as duas espécies já que
muitas possuem características similares como porte herbáceo, ciclo de vida curto,
sistema de cultivo em canteiros, além de já ter estudos comprovando que a
associação de companheiras pode estimular a produção de princípios ativos em
plantas medicinais. A quantidade de pesquisas sobre o consórcio exclusivo entre
hortaliças é muito grande (Moraes et al., 2005; Rezende, et al., 2005; Zárate, et al.,
2006; Cecílio-Filho et al., 2008), mas ainda são escassos os trabalhos associando as
hortaliças com plantas medicinais e aromáticas (Rao, 2002; Maia, et al., 2008;
Carvalho et al., 2009; Fonseca, 2009; Ziroldo et al., 2009).
Alelopatia
A alelopatia refere-se à interferência que uma planta ou microorganismo pode
causar para prejudicar ou favorecer o desenvolvimento de outras plantas, através da
liberação de substâncias químicas, denominadas de aleloquímicos. Esses
compostos podem afetar o desenvolvimento inicial da plântula (Barreiro et al., 2005),
a porcentagem (Magiero et al., 2009) e a velocidade de germinação de sementes
(Rosado et al., 2009) ou então, agir de forma contrária favorecendo o
desenvolvimento de algumas plantas. O extrato volátil de óleo de jaborandi não
afetou a germinação de sementes de alface e estimulou o crescimento da radícula,
caracterizando segundo os autores, um efeito alelopático benéfico (Alves et al.,
2004). Entretanto, a maior parte dos estudos confirmaram o efeito alelopático
inibitório de algumas plantas como Stryphnodendron adstringens (Barreiro et al.,
2005), Azadirachta indica (França et al., 2008), Artemisia annua (Magiero et al.,
2009), Phytolocca dioica (Borella & Pastorini, 2009), Ziziphus joazeiro (Oliveira et al,
2009), sobre diferentes espécies.
26
Estudos relacionados à ação alelopática de plantas são úteis como alternativa
ao uso intensivo e inadequado de herbicidas, na busca de novas moléculas com
ação herbicida ou reguladora de crescimento, menos prejudiciais ao ambiente,
quando comparados aos agroquímicos sintéticos (Magiero et al., 2009).
2.5. REFERÊNCIAS
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33
1.CAPÍTULO I - DETERMINAÇÃO DO TEMPO DE EXTRAÇÃO E EFEITO DO
HORÁRIO DE COLHEITA NA PRODUÇÃO DE ÓLEO
ESSENCIAL DE Mentha x piperita var. citrata.
RESUMO
O tempo de extração e o horário de colheita são informações importantes no
estudo com plantas aromáticas, pois permitem maximizar o processo de extração e
a quantidade de óleo essencial produzido. O presente trabalho objetivou determinar
o tempo de extração e a produção de óleo essencial de Mentha x piperita var citrata
(E.) Brinq. em função do horário de colheita. O experimento foi conduzido no Horto
de Plantas Medicinais da Universidade Estadual de Santa Cruz (UESC), Ilhéus,
Bahia. Os tratamentos constituíram-se de cinco horários de colheita (9:00, 11:00,
13:00, 15:00 e 17:00 hs) com quatro repetições, dispostos em delineamento
inteiramente casualizado. Foram coletados dados climáticos de temperatura do ar,
umidade relativa e radiação fotossinteticamente ativa ao longo do dia. A extração do
óleo essencial foi realizada em aparelho de Clevenger e a análise química pela
técnica da cromatografia gasosa acoplada a um espectrômetro de massa (CG-EM).
Os resultados obtidos demonstraram que após 92 minutos de hidrodestilação
ocorreu a estabilização do volume extraído. Em relação ao horário de colheita,
ocorre uma variação significativa no teor de óleo essencial ao longo do dia, sendo o
maior valor (1,01%) encontrado na colheita realizada às 13:00 h, como também o
teor relativo dos compostos majoritários α-fenchol e cis-mirtanol.
Palavras-chave: Mentha x piperita var. citrata, plantas medicinais, α-fenchol, cismirtanol.
34
HYDRODISTILLATION TIME AND PRODUCTION OF ESSENTIAL OIL OF Mentha
x piperita L. var. citrata (E.) Brinq. RELATED TO HARVEST TIME
ABSTRACT
The extraction time and harvest time is important information in the study of
aromatic plants, it can maximize the extraction process and the amount of essential
oil produced. This study aimed to determine the time of extraction and production of
essential oil of Mentha x piperita var citrata (E.) Brinq. depending on the time of
harvest. The experiment was conducted at the Horto de Plantas Medicinais of the
Universidade Estadual de Santa Cruz (UESC), Ilheus, Bahia. The treatments
consisted of five harvest times (9:00, 11:00, 13:00, 15:00 and 17:00) with four
replications in a randomized design. We collected climatic data of air temperature,
relative humidity and photosynthetic active radiation during the day. The essential oil
extraction was performed in Clevenger apparatus and chemical analysis by the
technique of gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC-MS). The
results showed that after 92 minutes hydrodistillation was to stabilize the volume
extracted. In relation to harvest time, there was significant variation in essential oil
content throughout the day, the highest value (1.01%) found in sample taken at 13:00
h, as well as the relative content of compounds majoritarianism α-fenchol and cismyrtanol.
Key-words: Mentha x piperita var. citrata, medicinal plant, α- fenchol, cis-myrtanol.
35
1.1 INTRODUÇÃO
A família Lamiaceae tem grande importância econômica devido à sua
abundância em espécies aromáticas (Costa, 2008) reunidas em boa parte no gênero
Mentha. Mentha x piperita var citrata (E.) Brinq., é uma planta medicinal e aromática
conhecida popularmente como alevante, rica em óleos essenciais que são
substâncias orgânicas e voláteis encontradas em plantas de odor marcante
(Almassy et al., 2007). A demanda por óleos essenciais derivados de plantas está
em franca ascensão na utilização pela indústria farmacêutica, alimentícia, química e
cosmética (Costa, 2008).
Um grande desafio que envolve o uso de plantas medicinais e aromáticas é a
obtenção de produtividades estáveis, em quantidade e qualidade desejadas,
aumentando a confiabilidade na produção de princípios ativos, uma vez que é
imensamente variável nas regiões do país (Arrigoni Blank e Blank, 2009),
justificando dessa forma a importância dos estudos relacionados ao cultivo destas
plantas, para suprir tais deficiências.
Alguns aspectos influenciam na produção de óleos essenciais, como os
fatores genéticos e ambientais, como por exemplo, o horário da colheita, o qual está
relacionado não só ao ambiente como também à fisiologia da planta. Presume-se
que haja simultaneamente, dois padrões de resposta do metabolismo secundário
aos estímulos ambientais: as variações climáticas sazonais, de maior dimensão, no
entanto, mais lentas, e as flutuações climáticas diárias, modificações menores e
mais rápidas (Blank et al., 2005). De acordo com Souza et al. (2006), o horário de
colheita é um parâmetro relevante para a produção de óleo essencial, pois pode
interferir na produção de óleos essenciais ao longo do dia. A influência do horário de
colheita no teor e na composição química de óleo essencial já foi investigada em
outras espécies medicinais como: Ocimum basilicum (Carvalho-Filho et al., 2006),
Andropogun sp. (Nascimento et al., 2006), Porophyllum ruderale (Fonseca et al.,
2007), Melissa officinalis (Blank et al., 2007), Ocimum selloi e Rosmarinus officinalis
(Gonçalves et al., 2009), encontrando respostas variadas sem um padrão de
comportamento padronizado.
O tempo de extração de óleo essencial varia para diferentes espécies
aromáticas e também dentro da mesma espécie. Para Mentha x piperita a literatura
36
registra uma variação de 60 a 150 minutos de hidrodestilação em aparelho de
Clevenger (Souza et al., 2006; Valmorbida et al., 2006).
Visando a otimização do rendimento e o estabelecimento de boas práticas de
colheita para Mentha x piperita var citrata, esse trabalho objetivou determinar o
tempo de máxima extração do óleo essencial, bem como avaliar a influência do
horário de colheita sobre sua produção.
1.2 MATERIAL E MÉTODOS
1.2.1 Local
O experimento foi conduzido no Horto de Plantas Medicinais da Universidade
Estadual de Santa Cruz localizada na cidade de Ilhéus/BA, Brasil, em dezembro de
2009. O município de Ilhéus situa-se na região Sul da Bahia, estando localizado
entre os paralelos de 14º26’ Sul e a linha da costa e entre os meridianos de 39º 02' e
39º 30' Oeste.
1.2.2 Condições de cultivo
As mudas foram obtidas através do plantio de estacas apicais de 10 cm, em
bandejas de plástico de 150 células e após 30 dias foram transplantadas para os
canteiros em espaçamento 20x30cm. A irrigação e capina foram feitas de forma
manual sempre que necessário. O material vegetal foi devidamente identificado e a
exsicata encontra-se depositada no herbário da UESC, registrada pelo número
14086. Uma amostra do solo foi coletada para análise no laboratório de solos do
Centro de Pesquisas do Cacau (CEPEC) da Comissão Executiva do Plano da
Lavoura Cacaueira (CEPLAC) (Tabela 1).
37
TABELA 1 – Análise química do solo do Horto de Plantas Medicinais da UESC, no
município de Ilhéus – BA.
pH
Al
Ca
H20
5,8
Mg
Ca+Mg
K
P
Fe
cmolc / DM
0,3
1,3
0,6
Zn
mg / dm
1,9
0,07
2
271
2,0
Cu
Mn
0,5
25
3
1.2.3 Extração do óleo essencial
Para determinar o tempo de máxima extração de óleo essencial utilizou-se o
método de hidrodestilação em aparelho de Clevenger utilizando 100g de biomassa
foliar fresca em balão de 3L contendo 1,5L de água destilada registrando-se o
volume de óleo extraído a cada 30 minutos, pelo tempo necessário até atingir a
estabilização. Determinado o tempo ideal, foi utilizado o mesmo procedimento de
extração para o experimento de horário de colheita. O óleo essencial foi separado do
hidrolato usando diclorometano e em seguida seco com sulfato de sódio anidro (em
excesso) e concentrado. O teor foi determinado com base no volume extraído por
100g de matéria vegetal (% p/v).
1.2.4 Análise química do óleo essencial
As amostras dos óleos foram analisadas no Laboratório de Fisiologia Vegetal
da UESC, por cromatografia gasosa, utilizando o aparelho Varian Saturno 3800
equipado com detector de ionização de chama (FID), utilizando coluna capilar de
sílica fundida (30 m x 0,25 mm) com fase estacionária VF-5ms (0,25 µm de
espessura de filme), tendo hélio como gás arraste, fluxo de 1,2 mL/min. As
temperaturas do injetor e detector foram de 250°C e 280°C, respectivamente. A
temperatura da coluna para as analises teve inicio a 50°C, aumentando 3°C até
160°C seguido de aumento de 10º C ate 220º C. Foram injetados 1 µL de solução a
10% de óleo em clorofórmio, com razões split 1:10. A concentração dos constituintes
38
voláteis foi calculada através da área da integral de seus respectivos picos,
relacionadas com a área total de todos os constituintes da amostra. As análises
qualitativas dos óleos foram realizadas usando-se um a um espectrômetro de
massas Varian Chromopack 2000 MS/MS, equipado com a mesma coluna capilar de
sílica fundida. A temperatura do trap foi de 220º C e da transferline 250º C. O modo
de operação foi impacto eletrônico a 70eV. As programações de temperatura da
coluna foram às mesmas usadas nas análises de cromatografia a gás. Os diversos
constituintes químicos dos óleos essenciais foram identificados através da
comparação computadorizada com a biblioteca do aparelho, literatura e índice de
retenção de Kovats (Adams, 1995). Os índices de retenção de Kovats (IK) foram
calculados através da injeção de uma série de padrões de n-alcanos (C8-C26),
injetados nas mesmas condições cromatográficas das amostras.
1.2.5 Dados climatológicos
Durante o dia do experimento, das 7:30 às 17:00 horas foi monitorada a
radiação fotossinteticamente ativa (RFA) por meio de um sensor de radiação
luminosa S-LIA-M003, acoplado à uma estação climatológica Hobo Micro Station
Data Logger (Onset, USA), enquanto a temperatura e a umidade relativa do ar foram
registradas utilizando-se um sensor microprocessado Hobo H8 Pro Series (Onset,
USA).
1.2.6 Análise estatística
Os resultados foram analisados estatisticamente por meio da análise de
variância e as médias foram comparadas pelo Teste de Tukey, a 5% de
probabilidade. Foi utilizado programa estatístico SISVAR (Ferreira, 2000).
1.3 RESULTADO E DISCUSSÃO
O volume de óleo essencial de Mentha x piperita var. citrata evidenciou um
comportamento quadrático em relação ao tempo de extração. Aos 92 minutos de
hidrodestilação em aparelho de Clevenger ocorreu o tempo de máxima extração do
39
óleo essencial alcançando aproximadamente 0,5 mL (Figura 4). Esse tempo está
dentro do intervalo encontrado para a espécie Mentha x piperita que varia de 60
minutos (Souza et al., 2006) a 150 minutos de extração (Valmorbida et al., 2006).
Ocorre uma grande variação no tempo para máxima extração de óleo essencial
conforme a espécie. Ehlert et al., (2006) estudando sete espécies aromáticas
encontrou tempos de extração diferenciados para cada espécie: 130 minutos de
extração para Cymbopogon citratus, 150 minutos para as espécies Cymbopogon
winterianus, Aristolochia sp, Hyptis pectinata e Hyptis fruticosa, 160 minutos para
Lippia sidoides e 230 minutos para Eucalyptus globulus. Para as espécies Hyptis
pectinata, Hyptis fruticosa e Lippia sidoides os valores máximos de teores de óleos
essenciais foram obtidos nos tempos de 150, 140 e 160 minutos, respectivamente
(Campos et al., 2004). Essa diferença ocorre não apenas entre diferentes espécies,
como também dentro da mesma espécie. Para Mentha x piperita, foram encontrados
diferentes tempos de extração: 60 minutos (Souza et al., 2006), 90 minutos (David e
Borao, 2009), 120 minutos (Garlet, 2009) e 150 minutos de extração (Valmorbida et
al, 2006).
Figura 4 - Teor de óleo essencial de Mentha x piperita var. citrata em relação ao tempo de extração.
Ilhéus– BA, UESC, 2009.
Quanto ao efeito do horário de colheita, verificou-se que houve variação
significativa no teor de óleo essencial da M. x piperita ao longo do dia, com os
menores valores obtidos no início e final do dia. Na colheita realizada às 13:00 h
40
obteve-se o máximo teor de óleo essencial (1,01%) sendo que esse tratamento
diferiu estatisticamente dos demais (Figura 5A).
Com relação aos dados climáticos, observou-se que a temperatura do ar foi
menor no início da manhã, crescente ao longo do dia seguido de declínio após as
16:00 h (Figura 5B). A umidade relativa do ar foi máxima no início da manhã com
72,8%, decrescendo até as 15:00 h depois do qual voltou a aumentar (Figura 5C). Já
a radiação fotossinteticamente ativa (RFA), variou bastante ao longo do dia, sendo
que no início da manhã e no final da tarde foram encontrados os menores valores
(Figura 5D). Pode-se perceber que o período de maior produção de óleo essencial
(13:00 hs) coincidiu com os altos valores de temperatura do ar e RFA (32,3ºC e 1711
µmol m-2s-1) e baixa umidade relativa do ar (54,7%). Outros trabalhos já associaram
a produção diurna de óleos essenciais aos fatores ambientais como variações na
temperatura e RFA, já que eles podem influenciar diretamente o metabolismo
primário afetando assim o metabolismo secundário e consequentemente a
biossíntese de óleos essenciais (Santos et al., 2003; Marchese e Figueira, 2005).
Estudos relacionados ao horário de colheita das plantas aromáticas
apresentam respostas diferenciadas conforme a espécie estudada. Pela manhã
foram encontrados maiores teores de óleo essencial para: Andropogon sp.
(Nascimento et al., 2006), Cymbopogon winterianus (Blank et al., 2007) e Ocimum
selloi (Gonçalves et al., 2009). Por outro lado, foi observado maior teor de óleo
essencial no período da tarde para as espécies: Lippia alba (Santos et al., 2004) e
Rosmarinus officinalis (Gonçalves et al., 2009). Já para a espécie Cordia verbenacea
houve maior produção de óleo essencial no período da manhã (9:00h às 12:00h) e
às 18:00h (Souza et al., 2009). Esse fato dificulta a definição de um comportamento
padrão para a produção de óleos essenciais nas plantas aromáticas, evidenciando a
necessidade de estudos específicos.
41
Figura 5 - Teor de óleo essencial de Mentha x piperita var citrata (A). Temperatura (B), radiação
fotossinteticamente ativa (C) e umidade relativa do ar (D) ao longo do dia. Ilhéus – BA, UESC, 16 de
dezembro de 2009. Médias seguidas por letras distintas diferem entre si pelo teste de Tukey ao nível
de 5% de probabilidade. Barras correspondem ao desvio padrão da média, n=5.
Em relação à composição química do óleo essencial é possível afirmar que
houve variação pequena na produção dos constituintes ao longo do dia (Tabela 2).
42
Alguns autores também verificaram que houve influência do horário de colheita sob a
composição química do óleo essencial em diferentes espécies aromáticas (Blank et
al., 2005; Nascimento et al., 2006; Souza et al., 2006). Por outro lado, em Ocimum
basilicum não foi verificada qualquer variação na composição química do óleo
essencial durante o dia (Silva et al., 2003).
As análises permitiram a identificação de treze constituintes, perfazendo cerca
de 94% da composição dos óleos. Esses óleos são ricos em monoterpenos
oxigenados (91,32 a 86,4%). Os componentes majoritários foram o α-fenchol que
variou de 40,98 a 50,43%, sendo observada a maior quantidade pela manhã, e o cismirtanol (25,94 a 29,16%) com a ocorrência da maior concentração pela tarde.
Porém, considerando o teor relativo desses compostos α-fenchol (64,1%) e cismirtanol (38,7%) em relação ao horário de maior teor de óleo, é recomendada a
colheita às 13:00 h, onde é possível conseguir maior teor de óleo essencial e maior
teor relativo dos seus compostos majoritários. Em menor quantidade foram
identificados α-terpineol (6,71 a 7,67%), trans-mirtanol (3,38 a 4,94%), guaiol (1,73 a
4,02%), acetato de exo-fenchila (1,24 a 1,64%) e acetato de citronielil (1,52 a
2,04%). Não foram detectados os compostos tricicleno às 17:00 h; α-pineno nos
horários 9:00h, 15:00h e 17:00h e γ-eudesmol às 13:00h (Tabela 2). A composição
química dos óleos foi mais complexa no horário de 11:00 h, período em que a
radiação fotossinteticamente ativa (RFA) está em ascensão. A possível explicação
para esta maior produção de terpenos, principalmente os monoterpenos, é que essa
produção depende da fotossíntese e ocorre nos cloroplastos, através da via do Metileritritol-fosfato (Marchese e Figueira, 2005).
43
TABELA 2 – Constituintes químicos do óleo essencial da biomassa seca de folhas
de M x piperita var citrata em diferentes horários de colheita. Ilhéus –
BA, UESC, 2009.
Horário de colheita
Teor do constituinte (%)
Constituinte
*IK
9h
11h
13h
15h
17h
Tricicleno
856
0,32
0,36
0,94
0,40
-
α-pineno
987
-
0,25
0,60
-
-
α-fenchol
1114
50,43
47,11
48,20
45,85
40,98
Borneol
1183
0,87
0,99
0,75
0,76
0,67
α-terpineol
1202
7,26
7,38
6,71
6,96
7,67
Acetato de exo-fenchila
1230
1,36
1,44
1,24
1,42
1,64
Cis-mirtanol
1255
25,94
26,72
29,16
28,77
28,60
Trans-mirtanol
1258
3,82
4,23
3,38
4,15
4,94
Acetato de citronelil
1361
1,64
1,76
1,52
1,73
2,04
E-cariofileno
1423
0,97
1,08
0,84
1,12
1,13
Valenceno
1550
0,32
0,53
0,61
0,40
0,67
Guaiol
1598
2,21
2,61
1,73
2,83
4,02
γ− eudesmol
1635
0,25
0,25
-
0,28
0,34
Monoterpenos
0,32
0,61
1,54
0,40
-
Monoterpenos Oxigenados
91,32
89,63
90,96
89,64
86,54
Sesquiterpenos
1,25
1,61
1,45
1,52
1,80
Sesquiterpenos Oxigenados
2,46
2,86
1,73
3,11
4,36
Total identificado (%)
95,35
94,71
95,68
94,67
92,70
* IK=Índice de Kovats experimental - = Não detectado
44
1.4 CONCLUSÕES
Nas condições em que foi realizado o experimento é possível concluir para a
espécie estudada que o tempo de máxima extração do óleo essencial em aparelho
de Clevenger é de 92 minutos. Houve variação diurna no teor de óleo essencial, com
o maior valor obtido às 13:00 h, juntamente com o maior teor relativo dos seus
compostos majoritários α-fenchol e cis-mirtanol, justificando, então, a colheita nesse
horário.
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47
2.CAPÍTULO II - INFLUÊNCIA DA IDADE DA PLANTA E DE COLHEITAS
SUCESSIVAS NO TEOR E NA COMPOSIÇÃO QUÍMICA DE
ÓLEO ESSENCIAL DE Mentha x piperita var. citrata
RESUMO
Mentha x piperita var. citrata é uma planta medicinal conhecida popularmente
como alevante. É também considerada uma planta aromática, já que possui óleos
essenciais, os quais derivam do metabolismo secundário. O teor de óleo essencial é
uma característica genética e pode ser influenciada pelo ambiente e pelo estádio de
desenvolvimento ou idade da planta. Dessa forma, o presente trabalho objetivou
avaliar a influência da idade da planta e o efeito de colheitas sucessivas sobre a
produção e a qualidade do óleo essencial de Mentha x piperita var. citrata. Os
tratamentos foram constituídos da colheita em seis idades da planta (60, 90, 120,
150, 180 e 210 dias após o transplante), utilizando o delineamento inteiramente
casualizado com quatro repetições. O óleo essencial foi obtido por hidrodestilação
em aparelho de Clevenger. A identificação dos constituintes químicos foi realizada
por cromatografia gasosa acoplada ao espectômetro de massas (CG-EM). O maior
teor do óleo essencial (1,0%) e do composto majoritário α-fenchol (49,92%) foi
obtido aos 120 dias enquanto o composto cis-mirtanol (30,03%) atingiu seu maior
valor aos 150 dias. Os tratamentos para o experimento de colheitas sucessivas
constituíram-se da primeira colheita aos 60 dias após o transplante seguido pela
colheita sucessiva da rebrota, com um intervalo de 60 dias da primeira. As extrações
de óleo essencial foram realizadas por hidrodestilação em aparelho de Clevenger
durante 60 minutos. Houve diferença significativa entre os dois tratamentos para
biomassa fresca e seca foliar e rendimento de óleo essencial, sendo os valores da
primeira colheita sempre superiores ao da rebrota. O teor de óleo essencial não
variou entre os tratamentos.
Palavras-chave: Mentha x piperita var. citrata, metabolismo secundário, colheita,
rebrota.
48
INFLUENCE OF PLANT AGE ON THE ESSENTIAL OIL YIELD AND CHEMICAL
COMPOSITION OF Mentha x piperita var. citrata
ABSTRACT
Mentha x piperita var. citrata is a medicinal plant popularly known as alevante.
It is also considered an herb, as it has essential oils, which are derived from
secondary metabolism. The essential oil content is a genetic trait and can be
influenced by the environment and the developmental stage or age of the plant. Thus
the present study, the influence of plant age and the effect of successive harvests on
production and quality of essential oil of Mentha x piperita var. citrata. The treatments
consisted of six harvest dates (60, 90, 120, 150, 180 and 210 days after
transplantation) using completely randomized design with four replications. The
essential oil was obtained by hydrodistillation in a Clevenger apparatus. The
identification of chemical constituents was performed by gas chromatography-mass
spectrometry (GC-MS). The highest essential oil content (1.0%) and α-fenchol major
component (49.92%) was obtained at 120 days while the compound cis-myrtanol
(30.03%) reached its peak at 150 days. Treatments for the experiment consisted of
successive harvests from the first harvest at 60 days after transplanting followed by
the succeeding crop of sprouts, with an interval of 60 days from the first. The
extraction of essential oil were obtained by hydrodistillation in a Clevenger apparatus
for 60 minutes. There were significant differences between treatments for fresh and
dry biomass and leaf essential oil yield, the values of the first harvest always higher
than the regrowth. The essential oil content did not vary between treatments.
Key-words: Mentha x piperita var. citrata, secundary metabolism, harvest,
49
2.1 INTRODUÇAO
Mentha x piperita var. citrata, família Lamiaceae, considerada uma planta
medicinal e aromática, rica em óleo essencial, é conhecida popularmente como
água-de-alevante ou alevante e é utilizada na medicina tradicional por suas
propriedades
espamolíticas,
antivomitivas,
carminativas,
estomáquicas,
anti-
helmintícas, antibacterianas, antifúngicas e antiprurido. (Lorenzi e Matos, 2008).
O interesse comercial das plantas aromáticas encontra-se nos óleos
essenciais produzidos, os quais constituem um dos mais importantes grupos de
matérias primas para as indústrias alimentícia, farmacêutica, perfumaria e afins
(Morais, 2009). Os óleos essenciais são frações líquidas e voláteis que contêm as
substâncias responsáveis pelo aroma das plantas, produtos do metabolismo
secundário e podem ser produzidos e armazenados em tricomas glandulares,
cavidades secretoras, ductos ou células oleíferas (Simões e Sptizer, 1999).
O teor e a composição química dos óleos essenciais são determinados por
caracteres genéticos, mas alguns fatores podem acarretar alterações significativas
na produção dos metabólitos secundários como diferentes fatores ambientais e até
mesmo a idade e o estágio de desenvolvimento das plantas. Os estímulos
decorrentes do ambiente no qual a planta se encontra podem redirecionar as rotas
metabólicas, ocasionando a biossíntese de diferentes compostos (Morais, 2009).
O ponto de colheita varia de acordo com o órgão da planta, época do ano,
hora do dia, estágio de desenvolvimento (Andrade e Casali, 1999) e idade da planta,
tornando-se dessa forma um aspecto fundamental para estudos com plantas
medicinais, pois sua determinação correta permite o máximo aproveitamento póscolheita do produto vegetal por apresentar melhor qualidade e o mínimo de perdas
(Figueredo et al., 2009).
A influência da idade da planta no momento da colheita sobre a produção de
óleo essencial vem sendo estudada em diferentes espécies aromáticas como Lippia
sidoides, Porophyllum ruderale, Lippia alba, Cymbopogon citratus e Mentha arvensis
(Figueredo et al., 2009; Fonseca et al., 2007; Santos e Innecco, 2004; Leal e
Carvalho., 2003; Matos e Innecco, 2002) apresentando respostas diferenciadas para
cada espécie.
O aproveitamento da rebrota em colheitas sucessivas não é muito utilizado
nos cultivos comerciais, pois geralmente após a primeira colheita o produtor
50
estabelece um novo plantio com a utilização de novas mudas (Blank et al., 2005),
porém algumas espécies suportam colheitas sucessivas, e quando isto é possível,
deve-se tentar maximizar esta prática, já que ela possibilita uma economia de tempo
e recursos na implantação de um novo plantio. Existem poucas informações sobre a
prática de aproveitamento da rebrota em plantas medicinais, levando em
consideração a produção de óleo essencial, contudo, os trabalhos encontrados
apresentam respostas diferenciadas (Monteiro, 2009; May et al., 2008; Blank et al.,
2005; Bergo et al., 2005, Aflatuni, 2005; Innecco et al., 2003).
O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da idade da planta no
momento da colheita e o efeito de colheitas sucessivas sobre a produção de óleo
essencial de M. x piperita var. citrata.
2.2 MATERIAL E MÉTODOS
2.2.1 Local
Os experimentos foram conduzidos no Horto de Plantas Medicinais da
Universidade Estadual de Santa Cruz. O material vegetal foi devidamente
identificado e a exsicata encontra-se depositada no herbário da UESC, catalogada
pelo número 14086.
2.2.2 Condições de Cultivo
Para a realização do experimento de idade da planta as mudas foram obtidas
através do plantio de estacas apicais de 15 cm, em bandejas de plástico de 128
células, contendo solo como substrato. Com cerca de 30 dias foram transplantadas
para os canteiros em espaçamento de 20x30 cm. A irrigação e capina foram feitas
de forma manual sempre que necessário. Os tratamentos consistiram de seis idades
de colheita (60, 90, 120, 150, 180 e 210 dias após o transplante) sendo a primeira
colheita realizada com 60 dias (23 de julho de 2009), e as seguintes com intervalos
de 30 dias.
No experimento de colheitas sucessivas, as mudas foram transplantadas
após 20 dias para o local definitivo em espaçamento de 20x30cm em uma área útil
de 1m2 por repetição. Duas linhas de contorno foram mantidas como bordadura
51
mantendo-se uma área total de 16m². Os canteiros foram uniformemente adubados
com esterco de gado curtido (5L/m2). As capinas foram realizadas semanalmente e a
irrigação de forma manual sempre que necessário. Após cada colheita foi feita uma
adubação de cobertura com 5L/m2 de esterco de gado curtido. Utilizou-se o
delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições, com os tratamentos
constituídos por duas colheitas sucessivas de 1m² de plantas realizadas do nível do
solo: a primeira aos 60 dias após o transplante, seguida pela colheita da primeira
rebrota, 60 dias após a primeira. As variáveis analisadas foram: produção de
Foto: Ariana Oliveira
biomassa fresca e seca foliar, teor e rendimento do óleo essencial.
Figura 6 - Plantio das mudas de Mentha x piperita var. citrata (E.) Brinq. no Horto de Plantas
Medicinais na Universidade Estadual de Santa Cruz, Ilhéus-BA.
2.2.3 Extração do óleo essencial
As extrações de óleo essencial foram realizadas utilizando o aparelho
Clevenger, com seis repetições compostas por 100g de biomassa fresca foliar em
balão de 3L contendo 1,5L de água destilada. O hidrolato obtido em uma hora de
extração foi colocado em funil de separação e adicionou-se diclorometano, visando
separar a fase aquosa da fase orgânica e sulfato de sódio anidro (em excesso), para
retirar a umidade. O hidrolato foi colocado em frasco de vidro previamente coberto
com papel laminado, pesado em balança analítica, e depositado na capela para
evaporação do diclorometano. Com a evaporação deste, restou apenas o óleo
essencial, que foi pesado no vidro e por diferença obteve-se apenas o peso do óleo.
52
Amostras de folhas para determinação do teor de umidade foram pesadas e
colocadas em sala com desumificador até peso constante. O teor de óleo essencial
foi calculado com base na biomassa seca.
2.2.4. Análise química do óleo essencial
As amostras dos óleos foram analisadas por cromatografia gasosa, utilizando
o aparelho Varian Saturno 3800 equipado com detector de ionização de chama
(FID), utilizando coluna capilar de sílica fundida (30 m x 0,25 mm) com fase
estacionária VF-5ms (0,25 µm de espessura de filme), tendo hélio como gás arraste,
fluxo de 1,2 mL/min. As temperaturas do injetor e detector foram de 250°C e 280°C,
respectivamente. A temperatura da coluna para as análises teve início a 50°C,
aumentando 3°C até 160°C seguido de aumento de 10º C até 220º C. Foram
injetados 1 microlitro de solução a 10% de óleo em clorofórmio, com as seguintes
razões split 1:10. A concentração dos constituintes voláteis foi calculada através da
área da integral de seus respectivos picos, relacionadas com a área total de todos os
constituintes da amostra. As análises qualitativas dos óleos foram realizadas
usando-se um a um espectrômetro de massas Varian Chromopack 2000 MS/MS,
equipado com coluna capilar de sílica fundida (30 m x 0,25 mm) com fase
estacionária VF5-ms (0,25 µm de espessura de filme), tendo hélio como gás de
arraste. A temperatura do trap foi de 220º C e da transferline 250º C. O modo de
operação foi impacto eletrônico a 70eV. As programações de temperatura da coluna
foram às mesmas usadas nas análises de cromatografia a gás. Os diversos
constituintes químicos dos óleos essenciais foram identificados através da
comparação computadorizada com a biblioteca do aparelho, literatura e índice de
retenção de Kovats (Adams, 1995). Os índices de retenção de Kovats (IK) foram
calculados através da injeção de uma série de padrões de n-alcanos (C8-C26),
injetados nas mesmas condições cromatográficas das amostras.
2.2.5 Dados climatológicos
Os dados climáticos de temperatura, umidade relativa do ar e precipitação
foram fornecidos pela Estação Climatólógica do Centro de Pesquisa do Cacau
(CEPEC) da Comissão Executiva do Plano da Lavoura Cacaueira (CEPLAC).
53
2.2.6. Análise estatística
Os resultados foram analisados estatisticamente por meio da análise de
variância e regressão, através do Teste F em 5% de probabilidade. Foi utilizado o
programa estatístico SISVAR (Ferreira, 2000).
2.3 RESULTADO E DISCUSSÃO
O teor de óleo essencial de M. x piperita var citrata apresentou um
comportamento quadrático em relação à idade da planta (Figura 7A). Na primeira
colheita, realizada aos 60 dias após o transplante, obteve-se o menor teor de óleo
essencial. Dos 60 aos 120 dias foi o período de acréscimo, onde o teor de óleo
essencial aumentou em relação à idade da planta, alcançando seu teor máximo
(1,0%) aos 119 dias, seguido por um decréscimo até os 210 dias, período em que foi
observada a senescência da planta, notada pelo aspecto amarelado e pela intensa
queda das folhas que se agrava à medida que a planta envelhece. Primeiramente
começam a cair as folhas situadas na parte inferior dos caules e a desfolha avança
em direção à parte superior, permanecendo apenas as folhas apicais. Comparandose a produção de óleo essencial pela planta com os dados climáticos do mesmo
período, verifica-se que o incremento no conteúdo de óleo essencial coincidiu com o
início do aumento na temperatura média do ar e o maior teor de óleo essencial foi
encontrado na época de baixa precipitação pluviométrica.
Para as espécies Lippia alba (Santos e Innecco, 2004), Mentha x piperita
(Rodrigues et al., 2004) e Hyptis suaveolens (Martins et al., 2006) também foi
constatado menor teor de óleo essencial nas primeiras colheitas, podendo estar
relacionado ao fato da planta ainda não estar plenamente estabelecida. O
decréscimo no teor de óleo essencial em plantas aromáticas com o aumento da
idade da planta também foi descrito para Lippia sidoides (Figueredo et al., 2009) e
Cymbopogon citratus (Leal et al., 2003) e Mentha arvensis (Shanker et al., 1999). À
medida que a planta envelhece ocorre uma redução proporcional dos seus
processos biossintéticos e a síntese de metabólitos secundários pode ser atenuada
(Matos e Innecco, 2002).
54
Figura 7. Teor de óleo essencial de Mentha x piperita var citrata em relação à idade da planta.
Temperatura média (b) e precipitação (c) de julho a dezembro de 2009. Ilhéus – BA, UESC. Julho a
dezembro de 2009. Ilhéus – BA, UESC.
O maior teor de óleo essencial pode estar relacionado à idade da planta,
aliado às condições ambientais de aumento gradual da temperatura média (Figura
7B) e uma redução na precipitação (Figura 7C), já que a produção e o acúmulo dos
óleos essenciais nos vegetais podem ser influenciados pela temperatura do ar e pela
disponibilidade de água (Lima et al., 2003). Em Lippia alba o maior teor de óleo
essencial ocorreu no verão, sob condições de altas temperaturas, longos períodos
de insolação, baixos índices de umidade relativa do ar e de precipitação, o fato da
temperatura ser um fator importante para a atividade enzimática na produção de
55
terpenos, e esta ser uma variável da sazonalidade, pode justificar o aumento do teor
de óleo essencial, bem como da produção de certos constituintes, em épocas do
ano que apresentem temperaturas mais elevadas (Barros et al., 2009). Estudos
anteriores já comprovaram aumento do teor de óleo essencial e dos seus
constituintes majoritários em Ocimum basilicum e Ocimum americanum submetidas
a estresse hídrico (Khalid et al., 2006), assim como que a combinação de fatores
como altas temperaturas, longos períodos de insolação, baixos índices de umidade
relativa do ar e de precipitação favoreceram o aumento da produção de óleo
essencial em Lippia alba (Barros et al., 2009).
A análise química do óleo essencial permitiu identificar treze constituintes
químicos, perfazendo cerca de 93% da composição dos óleos. Os compostos
majoritários identificados foram α-fenchol (41,94 a 49,92%) e cis-mirtanol (22,30 a
30,03%). Tais compostos apresentaram teores variáveis durante o ciclo da planta. O
constituinte α-fenchol foi encontrado em maior quantidade entre 120 e 180 dias após
o transplante, já para o cis-mirtanol, o período de maior produção concentrou-se
entre os 90 e 180 dias após o transplante (Tabela 3). Foram identificados, na análise
química, em menor quantidade os compostos: α-terpineol (7,98% a 11,79%), transmirtanol (3,45 a 46,65%), guaiol (1,35 a 4,54%), acetato de fenchila (1,27 a 2,23%) e
acetato de citronila (1,50 a 2,60%). As amostras dos óleos essenciais de Mentha x
piperita var. citrata são ricas em monoterpenos oxigenados, variam de 84,29 a
91,78%. A composição química dos óleos foi menos complexa na primeira colheita,
aos 60 dias, e apresentou maior complexidade, ou seja, maior número de
constituintes químicos, aos 180 dias, quando a planta já estava estabelecida. Não
foram detectados os compostos tricicleno aos 60 e 90 dias; α-pineno aos 60, 90 e
150 dias; borneol e γ-eudesmol aos 60 dias; valenceno aos 120, 150 e 210 dias
após o transplante.
56
TABELA 3 - Constituintes químicos do óleo essencial da biomassa seca de folhas
de Mentha x piperita var citrata em diferentes idades da planta. Ilhéus –
BA, UESC, 2009.
Idade da planta
Teor do constituinte (%)
Constituinte
*IK
60
90
120
150
180
210
Tricicleno
856
-
-
0,96
0,57
0,73
0,60
α-pineno
987
-
-
0,51
-
0,53
0,49
α-fenchol
1114
41,94
43,48
49,92
45,70
47,18
42,12
Borneol
1183
-
0,28
0,40
0,63
0,76
0,84
α-terpineol
1202
8,02
7,98
7,50
8,02
8,26
11,74
Acetato de exo-fenchila
1230
1,91
1,61
1,27
1,38
1,60
2,23
Cis mirtanol
1255
24,18
27,72
27,74
30,03
27,00
22,30
Trans mirtanol
1258
5,99
4,70
3,45
3,85
4,53
6,65
Acetato de citronila
1361
2,25
2,10
1,50
1,76
1,84
2,60
E-cariofileno
1423
1,34
1,14
0,77
0,64
0,93
0,80
Valenceno
1550
0,67
0,49
-
-
0,28
-
Guaiol
1598
4,54
3,04
1,35
1,75
1,63
2,50
γ eudesmol
1635
-
0,33
0,25
0,55
0,38
0,44
-
-
1,47
0,57
1,26
1,09
Monoterpenos Oxigenados
84,29
87,87
91,78
91,37
91,17
88,48
Sesquiterpenos
2,01
1,63
0,77
0,64
1,21
0,80
Sesquiterpenos Oxigenados
4,54
3,37
1,60
2,30
2,01
2,94
Total identificado (%)
90,84
92,87
95,62
94,88
95,65
93,31
Monoterpenos
* IK = Índice de Kovats - = Não detectado
Para a espécie Mentha x piperita L., David et al., (2006) identificaram como
constituintes majoritários do óleo essencial o mentofurano, mentol e a mentona,
enquanto Garlet (2007) encontrou, para a mesma variedade citrata, os constituintes
majoritários linalol e acetato de linalila. Diferenças na composição química do óleo
essencial, em relação à idade da planta também foram encontradas para outras
espécies como Pycnocycla spinosa (Asghari et al., 2002), Alpinia zerumbet
57
(Murakami et al., 2007) e Myrcia salzmanni (Cerqueira et al., 2009), sendo
relacionada às condições climáticas, evidenciando que alguns compostos podem ser
mais sensíveis que outros às alterações climáticas (Murakami et al., 2009) à idade e
ao estágio de desenvolvimento da planta.
Para o experimento de colheitas sucessivas os resultados demonstraram que
na primeira colheita realizada aos 60 dias foram produzidas 233,7g e 40,0g de
biomassa fresca e seca foliar em 1m² de Mentha x piperita var. citrata, alcançando
um rendimento de óleo essencial de 5,24 kg.ha-1. Na colheita sucessiva da rebrota
observou-se uma redução significativa em todas estas variáveis, sem, contudo,
afetar o teor de óleo essencial que se manteve constante (Tabela 4). O teor de óleo
essencial é calculado com base na quantidade de óleo produzida em um peso fixo
de 100g de biomassa seca e não sofre interferência direta da produção de biomassa
por uma planta, já o rendimento de óleo essencial, por sua vez, está diretamente
relacionado com a quantidade de biomassa produzida.
TABELA 4 - Biomassa fresca foliar (BFF), biomassa seca foliar (BSF), teor e
rendimento de óleo essencial de M. x piperita var citrata (alevante)
na primeira colheita e na rebrota. Ilhéus, BA, UESC, 2010.
-1
Tratamento
BFF (g)
BSF (g)
Teor (%)
Rendimento (kg.ha )
Colheita
233,7a
40,0a
1,31a
5,24a
Rebrota
151,2b
23,7b
1,26a
2,98b
**CV
13,97
13,96
13,04
23,63
**Coeficiente de variação. Médias seguidas de letras diferentes na coluna diferem pelo
Teste “F” à 5% de probabilidade.
Em contraste com os resultados encontrados no presente trabalho, Innecco et
al., (2003) verificaram que para a Mentha x villosa podem ser realizadas até três
colheitas sem comprometer a produção de óleo essencial. May et al., (2008)
observaram que cortes sucessivos, a intervalos de 42 dias, em Ocimum basilicum
podem aumentar a produção de óleo essencial em cada colheita, assim como
Monteiro (2009), que testou genótipos de três espécies de Mentha verificou que, por
ocasião do segundo corte houve maior produtividade de óleo essencial e mentol.
58
Essas diferenças se devem, possivelmente, à altura e intervalos entre as colheitas
que foram utilizadas em cada experimento, além também das peculiaridades de
cada espécie e climáticas de cada região.
2.4 CONCLUSÕES
Nas condições em que foram realizados os experimentos é possível concluir
que houve variação no teor e na composição química do óleo essencial de Mentha x
piperita var citrata em relação à idade da planta, sendo que o maior teor do óleo
essencial foi observado aos 120 dias. Maiores teores dos compostos majoritários αfenchol e cis-mirtanol foram observados aos 120 e 150 dias, respectivamente. Para
obter maior produção de biomassa e rendimento de óleo essencial em Mentha x
piperita var. citrata, é interessante realizar uma única colheita aos 60 dias após o
transplante, pois a quantidade de biomassa foliar e o rendimento de óleo essencial
sofrem redução na colheita sucessiva, com intervalo de 60 dias.
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62
3.CAPÍTULO III - AVALIAÇÃO DO POTENCIAL ALELOPÁTICO DE EXTRATOS
DE Mentha x piperita var citrata, Ocimum basilicum e
Mentha villosa SOBRE A GERMINAÇÃO DE SEMENTES DE
Lactuca sativa
RESUMO
A alelopatia pode ser conceituada como qualquer efeito danoso, direto ou
indireto que uma planta ou microrganismo exerce sobre outra planta pela produção
de compostos químicos liberados no ambiente. O presente trabalho objetivou avaliar
o potencial alelopático do extrato aquoso de Mentha x piperita var citrata, Mentha cf
villosa e Ocimum basilicum em diferentes concentrações, sobre a germinação de
sementes de alface. Os tratamentos constituíram – se de cinco concentrações do
extrato (100%, 75, 50, 25, e 0) sob dois modos de preparo (fervido e não fervido),
formando um fatorial 5x2. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente
casualizado com quatro repetições. Os extratos foram obtidos a partir da trituração
de 250g da parte aérea de cada planta, em liquidificador durante 1 minuto (para o
não fervido) e 10 minutos em infusão (para o fervido) em 1 litro de água destilada e
filtrados a vácuo para a concentração de 100%, a partir das quais foram realizadas
as demais diluições. Foram colocadas 50 sementes de alface em quatro placas de
petri para cada tratamento, tendo como substrato papel de filtro umedecido com
quantidade de extrato equivalente a 2,5 vezes a massa do papel seco. As placas
foram acondicionadas em BOD a 25°C com fotoperíodo de 12 horas durante cinco
dias. Diariamente sempre no mesmo horário, foi analisada a germinação das
sementes e após o período analisado foi determinado o índice de velocidade de
germinação (IVG). Os extratos aquosos de Mentha x piperita var citrata e Ocimum
basilicum não causaram qualquer efeito sobre a germinação e o IVG de sementes
de alface, em nenhuma das concentrações e condições testadas, enquanto que o
extrato de M. villosa apresentou potencial alelopático reduzindo a porcentagem de
sementes germinadas e a velocidade de germinação diretamente proporcional ao
incremento da concentração. Houve diferença significativa entre o extrato fervido e
não fervido de M. villosa, sendo que no extrato fervido o efeito alelopático foi
potencializado.
Palavras-chave: Mentha x piperita var. citrata, alelopatia, teste de germinação.
63
EVALUATION OF ALLELOPATHIC POTENTIAL OF EXTRACTS OF Mentha x
piperita var citrata, Mentha villosa and Ocimum basilicum ON THE
GERMINATION OF Lactuca sativa
ABSTRACT
Allelopathy can be defined as any harmful effect, directly or indirectly that a
plant or microorganism exerts on another plant by the production of chemical
compounds released into the environment. This study aimed to evaluate the
allelopathic potential of aqueous extract of Mentha x piperita var citrata, Mentha cf
villosa and Ocimum basilicum in different concentrations on the germination of
lettuce. The treatments were five concentrations of the extracts (100%, 75, 50, 25, 0)
under two methods of preparation (boiled and not boiled), forming a 5x2 factorial. The
experimental design was completely randomized design with four replications. The
extracts were obtained by grinding 250 g the leaves of each plant in a blender for one
minute (for non-boiled) and 10 minutes infusion (for boiling) in one liter of distilled
water and filtered vacuum for the concentration of 100%, from which all other
dilutions were performed. Fifty seeds of lettuce were placed on four petri dishes for
each treatment covered with filter paper moistened with amount of extract equivalent
to 2.5 times the mass of dry paper. The plates were placed in BOD at 25°C with a
photoperiod of 12 hours over five days. Daily at the same time, the seed germination
was analyzed and after the study period the rate of germination rate (IVG) was
determined. The aqueous extracts of Mentha x piperita var citrata and Ocimum
basilicum did not cause any effect on the germination and IVG of lettuce seeds in any
of the concentrations and conditions tested, while the extract of M. villosa showed
allelopathic potential by reducing the percentage of germinated seeds and
germination rate directly proportional to the increase in concentration. There were
significant differences between boiled and unboiled extracts of M. villosa, with
potentiated allelopathic effect of the boiled extract, resulting in a total inhibition of
germination at a concentration of 89%.
Key words: Mentha x piperita var. citrata, allelopathy, germination test.
64
3.1 INTRODUÇÃO
O termo alelopatia foi cunhado por Molisch em 1937 e significa do grego
allelon = de um para outro, pathós = sofrer (Ferreira e Áquila, 2000) e refere-se ao
efeito benéfico ou prejudicial de uma planta sobre outra, pela liberação de
substâncias químicas de origem vegetal por exsudação radicular, volatilização,
decomposição dos resíduos ou outros processos, tanto nos sistemas naturais como
nos agrícolas (Fergunson e Rathinasabapathi, 2003). Algumas plantas inclusive
podem por meio destas substâncias, impedir a colonização de outras espécies
vegetais (Larcher, 2004). Estas substâncias com potencial alelopático liberadas por
algumas plantas são denominadas de aleloquímicos e podem ser consideradas
como alomônios. São em geral, ácidos graxos de cadeia curta, compostos fenólicos,
alcalóides, derivados da cumarina e também óleos essenciais (Larcher, 2004).
A importância dos estudos em busca de substâncias potencialmente
alelopáticas reside na exploração destes aleoquímicos como alternativa ao uso de
herbicidas, inseticidas e nematicidas na agricultura (Ferreira e Áquila, 2000). Além
disso, o potencial alelopático torna-se uma importante ferramenta também nos
estudos sobre consórcio entre plantas, indicando quais plantas podem ser cultivadas
sem prejudicar o desenvolvimento de outras. Correa Júnior et al. (1991) citam que o
plantio conjunto de duas ou mais espécies pode reduzir o risco de surgimento de
pragas e doenças e aumenta a produção para espécies compatíveis, sendo
necessário, entretanto, fazer um planejamento dessa consorciação devido aos
possíveis efeitos alelopáticos.
A resistência ou tolerância de algumas plantas aos efeitos de metabólitos
secundários que funcionam como aleloquímicos é mais ou menos específica,
existindo espécies mais sensíveis que outras. Lactuca sativa L. (alface) e
Lycopersicum esculentum Miller (tomate) são consideradas plantas indicadoras de
atividade alelopática (Alves et al., 2004)
cultivadas,
de
boa
qualidade,
facilmente
por serem sementes de espécies
encontradas,
muito
sensíveis
a
aleloquímicos e por isso mesmo são muito usadas em bioensaios de laboratório
(Ferreira e Áquila, 2000). Contudo, pesquisas já confirmaram o efeito alelopático de
extratos vegetais de algumas plantas como Andira humilis (Periotto et al., 2003),
Stryphnodendron adstringens (Barreiro et al., 2005), Cecropia pachystachya,
Peltophorum dubium, Psychotria leiocarpa, Sapium glandulatum e Sorocea
65
bonplandii (Maraschin-Silva e Aquila, 2006), Annona crassiflora (Santana et al.,
2007) e Artemisia annua (Magiero et al., 2009), sob diferentes espécies.
Mentha x piperita L. var citrata, Mentha cf villosa e Ocimum basilicum são
plantas medicinais e aromáticas, ricas em óleos essenciais, pertencentes à família
Lamiaceae. São importantes matérias primas para as indústrias química,
farmacêutica
e
alimentícia,
na
fabricação
de
cosméticos,
medicamentos,
condimentos, entre outros. Apesar de representarem potenciais fontes naturais de
aleloquímicos, ainda há poucos estudos sobre o potencial alelopático destas
espécies.
O objetivo do presente trabalho foi avaliar o potencial alelopático de extratos
aquosos fervidos e não fervidos de Mentha x piperita var citrata, Mentha cf villosa e
Ocimum basilicum, em diferentes concentrações sobre a germinação de sementes
de alface (Lactuca sativa L.).
3.2 MATERIAL E MÉTODOS
3.2.1 Local
O estudo foi conduzido na Universidade Estadual de Santa Cruz (UESC) em
Ilhéus – BA. O município de Ilhéus situa-se na região Sul da Bahia, estando
localizado entre os paralelos de 14º26’ Sul e a linha da costa e entre os meridianos
de 39º 02' e 39º 30' Oeste. As espécies utilizadas para produção dos extratos foram
Mentha x piperita var. citrata, Mentha cf villlosa e Ocimum basilicum catalogadas
pelos números 14084, 14085 e 14086 respectivamente, no Herbário HUESC.
3.2.2 Teste de germinação
Os extratos aquosos foram obtidos de plantas cultivadas no Horto de Plantas
Medicinais da UESC. O extrato não fervido foi obtido a partir da trituração de 250g
da parte aérea de cada planta, em liquidificador, em 1 litro de água destilada por 1
minuto e filtrado a vácuo, enquanto o extrato fervido foi obtido com o mesmo peso de
biomassa da parte aérea colocados em infusão com 1 litro de água fervente por 10
minutos seguido por filtração, sendo considerada a concentração de 100%, a partir
66
da qual foram realizadas as diluições. O tratamento testemunha foi composto por
água destilada. Foram colocadas 50 sementes de alface em placas de Petri,
utilizando como substrato papel de filtro umedecido com quantidade de extrato
equivalente a 2,5 vezes a massa do papel seco. As placas foram acondicionadas em
B.O.D. a 25°C com fotoperíodo de 12 horas durante cinco dias. Diariamente foi
analisada a germinação para obtenção do índice de velocidade de germinação (IVG)
conforme Maguire (1962). Foram consideradas germinadas as sementes com
radículas de tamanho igual ou superior ao tamanho da semente.
3.2.3 Análise estatística
O delineamento utilizado foi inteiramente casualizado, em esquema fatorial
5x2 com 4 repetições. Os dados foram submetidos à análise de variância, análise de
regressão e Teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade para comparação das
médias. Foi utilizado programa estatístico SISVAR (Ferreira, 2000).
3.3 RESULTADO E DISCUSSÃO
Os extratos fervido e não fervido de Mentha x piperita var. citrata, Ocimum
basilicum e Mentha villosa apresentaram efeitos diferenciados sobre a germinação e
o IVG de sementes de alface. Esse resultado deve-se provavelmente às diferenças
na composição química dos óleos essenciais das espécies.
Independentemente das concentrações testadas e do modo de preparo dos
extratos aquosos de M. piperita var citrata e O. basilicum não houve efeito (p < 0,05)
sobre a germinação nem sobre o IVG das sementes de alface (Figuras 8). Esse fato
indica que, possivelmente, estas plantas podem ser utilizadas no plantio em
consórcio com alface, já que a presença destas não inibe sua germinação. O extrato
aquoso de algumas plantas como Ocimum basilicum ‘Maria Bonita’ (Rosado et al.,
2009) e Stryphnodendron adstringens (Barreiro et al., 2005) e o extrato etanólico de
Pinus elliottii (Ferreira et al, 2007), também não apresentaram efeito alelopático
sobre a germinação de alface.
Em contraste com os resultados anteriores, o extrato de M. cf villosa
apresentou uma resposta linear decrescente para o extrato não fervido e para o
67
extrato fervido. O incremento das concentrações acarretou uma diminuição
significativa na porcentagem e na velocidade de germinação das sementes de
alface, caracterizando um efeito alelopático inibitório (Figura 9). Da mesma forma,
extratos aquosos de caule e folhas de Andira humilis e de folhas de Schinus
terebinthifolius reduziram o desenvolvimento de plantas de alface em uma relação
dose dependente (Periotto et al., 2004 e Souza et al., 2007).
Figura 8. Efeito dos extratos aquosos fervidos (linha verde) e não fervidos (linha azul) de Ocimum
basilicum (Figuras 8A e 8B), Mentha x piperita var. citrata (Figuras 8C e 8D) e Mentha villosa (Figuras
8E e 8F) em diferentes doses (0, 25, 50, 75 e100%) sobre a porcentagem de germinação e IVG de
sementes de alface.
Para o extrato de M. cf villosa verificou-se que houve diferença significativa de
efeito das formas de preparo, sendo que em todas as concentrações o extrato
fervido foi mais efetivo na redução da taxa e da velocidade de germinação (Tabela
5). Mano (2006) menciona que a forma de preparo, o método de aplicação e a
concentração dos produtos oriundos de plantas medicinais são fatores decisivos na
obtenção dos resultados, pois os princípios ativos são instáveis e não se distribuem
68
de forma homogênea na planta. As diferenças encontradas com o aumento do efeito
alelopático no extrato fervido podem ter sido devido à quantidade de substâncias
extraídas nas duas condições (fervido e não fervido). A ação do calor intensifica o
poder extrativo de algumas substâncias que podem ter sido responsáveis pela
potencialização do efeito alelopático.
TABELA 5. Porcentagem de germinação e índice de velocidade de germinação
(IVG) de sementes de alface, submetidas ao extrato aquoso de Mentha
cf villosa fervido e não fervido e em diferentes concentrações.
% de germinação
IVG
Concentração (%)
Fervido
Não Fervido
Fervido
Não Fervido
0
98,5a
96,5a
24,6a
24,0a
25
46,5a
77,5b
9,8a
18,9b
50
46,5a
55,0b
3,4a
8,1b
75
8,5a
52,5 b
3,0a
8,3b
100
0,0a
28,0b
0,0a
3,9b
Médias seguidas de letras iguais nas linhas não diferem entre si pelo
Teste de Tukey, ao nível de 5% de significância.
Prates et al., (2000) também verificaram uma resposta melhor do extrato
fervido de leucena, porém, o efeito foi apenas no comprimento da raiz, não afetando
a germinação. Já Delachiave et al., (1999) não encontraram diferenças entre extrato
fervido e não fervido de Artemisia absinthium.
3.4 CONCLUSÕES
Nas condições testadas pode-se concluir que os extratos aquosos de Mentha
x piperita var. citrata e Ocimum basilicum não causaram efeito sobre a germinação
de sementes de alface.
O extrato aquoso de M. cf villosa evidenciou potencial alelopático; o extrato
fervido
desta
espécie
apresentou
efeito
alelopático
potencializado
porcentagem e velocidade de germinação das sementes de alface.
sobre
69
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71
4.CAPÍTULO IV – PRODUÇÃO DE ÓLEO ESSENCIAL DE Mentha x piperita var.
citrata EM CULTIVO SOLTEIRO E CONSORCIADO COM
HORTALIÇAS.
RESUMO
O consórcio com plantas companheiras pode estimular a produção de
princípios ativos em plantas aromáticas. Com o objetivo de avaliar o efeito do cultivo
consorciado sobre a produção de óleo essencial de Mentha x piperita var. citrata, foi
realizado um experimento com quatro repetições e cinco tratamentos: M. x piperita
solteira e consorciada com as hortaliças chicória e cebolinha e as hortaliças
solteiras. Foi avaliada, além do teor, rendimento e composição química do óleo
essencial a biomassa fresca da parte aérea e a eficiência do consórcio por meio do
Índice de equivalência de área (IEA). Os resultados obtidos demonstraram que o
teor de óleo essencial não foi influenciado pelos tratamentos, apenas a biomassa
fresca da parte aérea e o rendimento de óleo essencial foi menor para o cultivo de
M. x piperita consorciada com a chicória. Não houve uma variação expressiva na
composição química do óleo essencial de M. x piperita solteira e consorciada com as
hortaliças. Em relação ao IEA, os consórcios avaliados foram considerados
eficientes, já que obtiveram IEA superiores a 1,0.
Palavras-chave: Mentha x piperita, óleos essenciais, consórcio, índice de
equivalência de área
72
YELD OF ESSENTIAL OIL OF Mentha x piperita var. citrata IN MONOCROPPING
AND INTERCROPPING WICH VEGETABLES.
ABSTRACT
Intercropping match can stimulate the production of active principles in
aromatic plants. Aiming to evaluate the effect of cultivation of intercropped on the
production of essential oil of Mentha x piperita var. citrata, an experiment was
conducted with four replications of five treatments: M. x piperita monocultive and
intercropped with chicory and onion and vegetables in monocultive. Was assessed,
in addition to content, yield and chemical composition of essential oil to fresh shoot
biomass and the efficiency of the consortium through the Index equivalent area (IEA).
The results showed that the essential oil content was not influenced by treatments,
just shoot fresh biomass and essential oil yield was lower for the cultivation of M. x
piperita intercropped with the chicory. There was a significant variation in the
chemical composition of essential oil of M. x piperita monocultive and intercropped
with vegetables. In relation to the IEA, the consortia evaluated were efficient, since
IEA obtained above 1.0.
Key-words: Mentha x piperita, essential oil, intercropping, Index equivalent area
73
4.1 INTRODUÇÃO
O gênero Mentha, família Lamiaceae, compreende aproximadamente 25
espécies (Harley e Brigthon, 1977), dentre as quais encontra-se Mentha x piperita
var. citrata, conhecida popularmente com alevante ou hortelã limão (Garlet e Santos,
2008). É uma espécie medicinal e aromática cujas folhas são aproveitadas pela
população na forma de chás devido suas propriedades antiespasmódica,
antiinflamatória, antiúlcera e antiviral (Lorenzi e Matos 2008). Os tricomas
glandulares localizados nas folhas concentram óleos voláteis ricos em terpenóides
de amplo interesse industrial, em produtos farmacêuticos, alimentícios, cosméticos e
aromatizantes (Garlet et al., 2007).
A produção de metabólitos secundários está relacionada à defesa vegetal
contra herbivoria, infecção por microorganismos patogênicos, atrativos para insetos
polinizadores, dispersão de sementes e como agentes na competição planta-planta
(Taiz e Zeiger, 2006), como ocorre no sistema de cultivo em consórcio.
Algumas pesquisas sobre consorciação de hortaliças com plantas medicinais
e aromáticas foram realizadas nos últimos anos (Costa et al., 2007; Moraes et al.,
2008; Maia et al., 2009; Carvalho et al., 2009, Mota et al., 2010), direcionadas
principalmente à busca de propriedades inseticidas, repelentes ou iscas atrativas
para insetos (Carvalho et al., 2009). Contudo há uma escassez de informações
sobre o efeito destes tipos de consórcio na produção de princípios ativos das plantas
medicinais e aromáticas.
A chicória (Chicorium endivia L.) e a cebolinha (Allium schoenoprasum são
hortaliças cultivadas e consumidas em diversas regiões do Brasil, com importância
econômica e alimentar. Estas espécies e outras hortaliças já foram estudadas em
sistema de consórcio (Zárate & Vieira, 2004; Alves et al., 2005; Rezende et al.,
2007).
O objetivo desse trabalho foi avaliar a produção de biomassa e óleo essencial
de Mentha x piperita var citrata em cultivo solteiro e em consórcio com hortaliças
chicória e cebolinha.
74
4.2 MATERIAL E MÉTODOS
4.2.1 Local
O estudo foi conduzido na Universidade Estadual de Santa Cruz (UESC) em
Ilhéus – BA, no período de julho a outubro de 2010. Uma amostra do solo foi
coletada para análise no laboratório de solos do Centro de Pesquisas do Cacau
(CEPEC) da Comissão Executiva do Plano da Lavoura Cacaueira (CEPLAC) (Tabela
6).
TABELA 6 – Análise química do solo na área do experimento de consórcio na
Universidade Estadual de Santa Cruz, no município de Ilhéus – BA.
pH
Al
Ca
H20
5,6
Mg
Ca+Mg
K
P
Fe
cmolc / DM
0,0
4,9
4,8
Zn
mg / dm
9,7
0,38
6
49
4,24
Cu
Mn
1,38
68
3
4.2.2 Aspectos do cultivo
Foram produzidas mudas de M. x piperita var. citrata a partir de estacas
apicais em bandejas de isopor com 128 células, as quais foram transplantadas após
20 dias para o local definitivo em 20 x 30 cm. As mudas de cebolinha foram
propagadas vegetativamente e as mudas de chicória foram obtidas previamente por
propagação seminal. Ambas foram transplantadas para os canteiros definitivos em
espaçamento 20x30cm e 30x30cm, respectivamente. Os tratamentos foram M. x
piperita solteira e consorciada com chicória, e cebolinha e as hortaliças solteiras. As
variáveis analisadas foram teor, rendimento e composição do óleo essencial de M. x
piperita e massa fresca da parte aérea para a espécie medicinal e hortaliças. A
colheita foi realizada aos 55 dias após o plantio. Tanto nos monocultivos quanto nos
cultivos consorciados a densidade populacional das culturas foi a mesma. As plantas
foram irrigadas de forma manual sempre pela manhã e ao final da tarde e capinas
foram realizadas semanalmente.
75
4.2.3 Extração do óleo essencial
Foi utilizado o método de hidrodestilação com aparelho Clevenger com quatro
repetições compostas por 100g de biomassa seca foliar em balão de 3L contendo
1,5L de água destilada. O óleo essencial foi separado do hidrolato usando
diclorometano, seco com sulfato de sódio anidro (em excesso) e concentrado. O teor
foi determinado com base no volume extraído por 100g de matéria vegetal (% p/v).
4.2.4 Análise química do óleo essencial
As amostras dos óleos foram analisadas, no Laboratório de Fisiologia Vegetal
da UESC, por cromatografia gasosa, utilizando o aparelho Varian Saturno 3800
equipado com detector de ionização de chama (FID), utilizando coluna capilar de
sílica fundida (30 m x 0,25 mm) com fase estacionária VF-5ms (0,25 µm de
espessura de filme), tendo hélio como gás arraste, fluxo de 1,2 mL/min. As
temperaturas do injetor e detector foram de 250°C e 280°C, respectivamente. A
temperatura da coluna para as analises teve inicio a 50°C, aumentando 3°C até
160°C seguido de aumento de 10º C ate 220º C. Foram injetados 1 µL de solução a
10% de óleo em clorofórmio, com razões split 1:10. A concentração dos constituintes
voláteis foi calculada através da área da integral de seus respectivos picos,
relacionadas com a área total de todos os constituintes da amostra. As análises
qualitativas dos óleos foram realizadas usando-se um a um espectrômetro de
massas Varian Chromopack 2000 MS/MS, equipado com a mesma coluna capilar de
sílica fundida. A temperatura do trap foi de 220º C e da transferline 250º C. O modo
de operação foi impacto eletrônico a 70eV. As programações de temperatura da
coluna foram às mesmas usadas nas análises de cromatografia a gás. Os diversos
constituintes químicos dos óleos essenciais foram identificados através da
comparação computadorizada com a biblioteca do aparelho, literatura e índice de
retenção de Kovats (Adams, 1995). Os índices de retenção de Kovats (IK) foram
calculados através da injeção de uma série de padrões de n-alcanos (C8-C26),
injetados nas mesmas condições cromatográficas das amostras.
76
4.2.5 Análise do Consórcio
Os consórcios foram avaliados por meio do Índice de equivalência de área
(IEA), calculada através da fórmula IEA = AC /AM + BC / BM, onde: AC =
rendimento da cultura A em consórcio (t.ha-1), AM = rendimento da cultura A em
monocultivo (t.ha-1), BC = rendimento da cultura B em consórcio (t ha-1) e BM =
rendimento da cultura B em monocultivo (t.ha-1) (Teixeira et al., 2005).
4.2.6 Análise estatística
Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias foram
comparadas pelo Teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. Foi utilizado
programa estatístico SISVAR (Ferreira, 2000).
4.3 RESULTADO E DISCUSSÃO
Houve diferença significativa (p< 0,05) para as variáveis biomassa fresca da
parte aérea e rendimento do óleo essencial da espécie medicinal em estudo, sendo
que apenas o teor de óleo essencial não variou entre os tratamentos. De acordo
com os dados obtidos (Tabela 7) é possível inferir que o consórcio do alevante com
chicória prejudicou a produção de biomassa fresca da parte aérea de alevante
(BFPA) assim como o seu rendimento de óleo essencial, quando comparado ao
alevante em modo de cultivo solteiro e ao consorciado com cebolinha, os quais não
diferiram entre si para as variáveis citadas.
Outros trabalhos já registraram diferenças na produção de massa fresca da
parte aérea em plantas medicinais consorciadas. Ziroldo et al., (2009) trabalhando
com consórcio de Rosmarinus officinalis e Achillea millefolium, constataram que a
associação influenciou positivamente na produção de biomassa de Achillea
millefolium (mil-folhas), quando comparada com o monocultivo;
já para o
Rosmarinus officinalis (alecrim) houve diminuição de biomassa quando consorciado.
Fonseca (2009) avaliou a produção de biomassa e óleo essencial de melissa
(Melissa officinalis) e manjericão (Ocimum basilicum) em cultivo consorciado com
hortaliças e observaram que o monocultivo de melissa e o consórcio melissa-alface
apresentaram maior produção de biomassa fresca e seca. Maia et al., (2009)
77
avaliaram o consórcio de hortelã (Mentha villosa) e manjericão (Ocimum basilicum)
com hortaliças e observaram que a produção de biomassa de hortelã não foi
influenciada pelos tratamentos, já o manjericão produziu menor quantidade de
biomassa em cultivo solteiro.
TABELA 7 - Biomassa fresca da parte aérea (BFPA), teor e rendimento de óleo
essencial de M. x piperita var citrata (alevante) e Índice de
equivalência de área em relação ao modo de cultivo solteiro e
consorciado com cebolinha e chicória. Ilhéus, BA, UESC, 2010.
-1
Modo de Cultivo
BFPA (Kg)
Teor (%)
Rendimento (g.kg )
IEA
M. piperita Solteira
1, 0175a
0, 9587a
9, 790a
1,0
M. piperita + Cebolinha
0, 9450a
0, 9537a
8, 987a
1,7
M. piperita + Chicória
0, 4475b
0, 8732a
3, 782b
1,2
*CV (%)
17,42
16,79
19,61
* Coeficiente de Variação. Médias seguidas da mesma letra na coluna não
diferem entre si, pelo Teste de Tukey a 5% de probabilidade.
A resposta diferenciada para as variáveis BFPA e rendimento de óleo
essencial entre os tratamentos consorciados pode ser explicada pelas diferenças na
arquitetura das espécies envolvidas. A cebolinha apresenta crescimento vertical,
permitindo o desenvolvimento do alevante sem causar competição por espaço e
luminosidade. Já a chicória que possui um crescimento mais horizontal prejudicou
sensivelmente o desenvolvimento da espécie medicinal. Pode-se afirmar, dessa
forma, que no consórcio alevante com cebolinha houve complementaridade do tipo
espacial, que segundo Willey (1979) ocorre quando diferenças na arquitetura das
plantas favorecem uma melhor utilização da luz, água e nutrientes disponíveis.
O teor de óleo essencial não diferiu estatisticamente em nenhum dos
tratamentos avaliados (Tabela 7), corroborando resultados encontrados por Rao
(2002), trabalhando com a espécie Pelargonium sp., Maia et al., (2009) em estudos
com a Mentha x villosa e Ocimum basilicum onde o teor de óleo essencial não foi
influenciado pelos tratamentos assim como Fonseca (2009) trabalhando com
78
Ocimum basilicum e Melissa officinalis. O teor de óleo essencial é uma característica
genética e independe da quantidade de biomassa produzida pela planta, portanto
mais difícil de ser alterado, quando comparado ao rendimento de óleo essencial.
Em relação ao índice de equivalência de área (IEA), os consórcios foram
considerados eficientes (IEA >1,0), indicando uma vantagem de rendimento para o
cultivo consorciado, um resultado chamado sobreprodutividade. Entretanto o
consórcio alevante com cebolinha (IEA = 1,7) proporcionou um valor de IEA superior
ao consórcio com chicória (IEA = 1,2). Alguns trabalhos têm demonstrado a
superioridade dos sistemas consorciados em relação ao aproveitamento do uso da
terra (Zárate et al., 2005; Harder et al., 2005; Zárate et al., 2006; Nascimento et al.,
2007; Maia et al., 2008; Moraes et al., 2008; Carvalho et al., 2009; Mota et al., 2010),
quando comparados ao monocultivo. Sendo essa uma das razões mais importantes
para se cultivar duas ou mais culturas no sistema de consorciação, já que permite
melhor aproveitamento da terra e de outros recursos disponíveis (Mota et al., 2010).
De acordo com Texeira et al., (2005) deve-se evitar confirmar a vantagem da
consorciação apenas baseados nos valores de IEA, realizando também essa
avaliação por meio de indicadores agronômicos.
A composição química do óleo essencial de Mentha x piperita var citrata não
variou muito em relação ao modo de cultivo solteiro e consorciado com cebolinha ou
chicória (Tabela 8). Esse resultado é semelhante ao encontrado por Rao (2002), em
experimento realizado com espécies de Pelargonium consorciada Mentha arvensis,
onde a composição química do óleo essencial de Pelargonium sp. não variou em
relação ao modo de cultivo solteiro e consorciado. Já para a espécie Mentha piperita
consorciada com soja Maffei e Mucciarelli (2003), foram observadas maiores
porcentagens de mentol, composto majoritário e de interesse comercial.
79
TABELA 8 - Constituintes químicos do óleo essencial da biomassa seca de folhas
de Mentha x piperita var. citrata solteira (MPSO) e consorciada com
cebolinha (MPCE) e com chicória (MPCH). Ilhéus – BA, UESC, 2010.
Modo de Cultivo
Concentração relativa (%)
Constituinte
*IK
MPSO
MPCE
MPCH
α-fenchol
1104
55,65
53,43
58,47
Borneol
1190
α-terpineol
1205
7,04
6,95
7,49
Acetato de exo-fenchila
1231
1,24
1,35
1,33
Cis-mirtanol
1251
18,43
18,00
17,50
Trans-mirtanol
1255
3,46
3,68
3,42
Acetato de citronelil
1359
1,78
2,26
1,85
E-cariofileno
1433
1,03
1,14
0,68
Guaiol
1595
1,14
1,56
0,64
-
Monoterpenos
-
-
0,43
-
-
Monoterpenos Oxigenados
87,60
85,67
90,49
Sesquiterpenos
1,03
1,14
0,68
Sesquiterpenos Oxigenados
1,14
1,56
0,64
Total identificado (%)
89,77
88,37
91,81
* IK = Índice de Kovats experimental - = Não detectado
Foram identificados oito constituintes no óleo essencial de M. x piperita
solteira e consorciada com cebolinha e nove constituintes quando consorciada com
chicória, perfazendo cerca de 90% da composição dos óleos (Tabela 7). Esses óleos
são ricos em monoterpenos oxigenados (85,67 - 90,49%). Os constituintes
majoritários identificados foram α-fechol (53,43 e 58,47%) e cis-mirtanol, (17,50 18,43%). Foram também identificados em menor quantidade os compostos borneol
(0,43%), α-terpineol (6,95 - 7,49%), acetato de exo-fenchila (1,24 -1,35%), transmirtanol (3,42 -3,68%), acetato de citronelil (1,78% - 2,26%), E-cariofileno (0,68 1,14%) e guaiol (0,64 - 1,14%). O componente borneol foi detectado e identificado
apenas para o tratamento Mentha x piperita consorciada com chicória.
80
Não houve variação expressiva no teor relativo do constituinte majoritário αfenchol para os tratamentos M. x piperita solteira (53,35%) e consorciada com
cebolinha (50,95%) e chicória (51,05%). Já em relação ao constituinte cis-mirtanol foi
possível observar uma queda no teor para o tratamento M. x piperita consorciada
com chicória, sendo seu teor relativo igual a 15,28%, menor que para os tratamentos
M. x piperita solteira (17,67%) e consorciada com cebolinha (17,17%). O teor relativo
é calculado considerando o teor do constituinte em relação ao teor de óleo
essencial.
4.4 CONCLUSÕES
Nas condições em que o experimento foi realizado é possível concluir que o
consórcio Mentha x piperita com chicória prejudicou o desenvolvimento da espécie
medicinal apresentando menor rendimento de biomassa e óleo essencial. O
consórcio Mentha x piperita com cebolinha possibilitou rendimento de biomassa e
óleo essencial semelhante ao cultivo solteiro da espécie medicinal. O teor de óleo
essencial de Mentha x piperita não foi influenciado pelos tratamentos.
4.5 REFERÊNCIAS
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83
CONSIDERAÇÕES FINAIS
A espécie Mentha x piperita var. citrata pode ser cultivada nas condições
climáticas do Sul da Bahia, apresentando um teor de óleo essencial que varia de
0,95% - 1,66%, rico em α-fenchol (58,4% – 41,9%) e cis-mirtanol (30,0% - 17,5%).
O tempo de hidrodestilação para máxima extração do óleo essencial em
aparelho de Clevenger é de 60 minutos. Com relação ao horário do dia, a espécie
deve ser colhida às 13:00 horas, período em que se obteve maior teor relativo dos
constituintes majoritários e de óleo essencial. A idade ideal da planta para a colheita
acontece aos 120 dias após o plantio, quando a planta produz maior teor de óleo
essencial e do composto majoritário α-fenchol. A colheita da rebrota não é
interessante, visto que produziu menores quantidades de biomassa o que acarretou
em menor rendimento de óleo essencial.
O extrato aquoso da espécie Mentha x piperita var. citrata não prejudicou a
germinação de sementes de alface em nenhuma das condições e concentrações
testadas, indicando que, possivelmente, a espécie pode ser cultivada em consórcio.
O consórcio com a hortaliça cebolinha é uma boa opção para o produtor, já que a
espécie medicinal não sofreu interferência na produção de biomassa, rendimento,
teor e composição química do óleo essencial, gerando também uma renda adicional,
com a produção de cebolinha.