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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ
ARIANA REIS MESSIAS FERNANDES DE OLIVEIRA
PRODUO DE LEO ESSENCIAL DE MENTHA X PIPERITA VAR. CITRATA SOB DIFERENTES CONDIES DE MANEJO
ILHUS - BA
2011
ARIANA REIS MESSIAS FERNANDES DE OLIVEIRA
PRODUO DE LEO ESSENCIAL DE MENTHA X PIPERITA VAR. CITRATA SOB DIFERENTES CONDIES DE MANEJO
Dissertao apresentada para obteno do ttulo de Mestre em Produo Vegetal pela Universidade Estadual de Santa Cruz. Orientadora: Prof Dr Larissa Corra do Bomfim Costa. Co-orientadora: Prof Dr Franceli da Silva
ILHUS - BA
2011
Ao meu av e a minha av, autores da minha vida.
Dedico.
AGRADECIMENTOS
Ao Nosso Deus, pela fora de cada dia.
Ao meu av, meu porto seguro.
Ao meu marido, por ter compreendido que a distncia era necessria e por sempre estar ao meu lado.
Larissa, minha orientadora e amiga pela pacincia, seriedade e humildade.
minha me, que nunca me deixou desistir.
Aos meus irmos, que alimentam minha alma de alegria.
s minhas tias de sangue e de corao, sempre me ensinando coisas boas.
Aos meus familiares e amigos, pelo incentivo sempre.
Aos amigos de Mestrado Paulinho, Dani e Kali pela companhia agradvel nos dias tristes.
minha grande amiga e irm de corao Carol, por tudo de bom que vivenciamos juntas.
Aos amigos do Centro de Microscopia Eletrnica Patrcia, Valria, Alberto, Diego e Dona Jaci por tornarem meus dias mais felizes.
Professora Rosilene, pela amizade e ajuda no processo.
Ao Professor Srgio, pela ajuda imprescindvel em Estatstica.
s meninas do Projeto Plantas Medicinais na Escola e aos meus alunos emprestados, como foi bom estar com vocs!
Aos amigos do campo: Roberto, Adelino, Caranguejo e Torradinha pela simplicidade com que me ensinaram a cuidar da terra.
Universidade Estadual Santa Cruz e CAPES por tornarem meu sonho possvel.
Agradeo.
Delas se originam plantas
Que curam a nossa dor
Caules, folhas, frutos, razes
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. Anlise qumica do solo do Horto de Plantas Medicinais da
UESC no municpio de Ilhus BA, UESC, 2009.
37
TABELA 2. Constituintes qumicos do leo essencial da biomassa
seca de folhas de M x piperita var citrata em diferentes
horrios de colheita. Ilhus BA, UESC, 2009.
43
TABELA 3. Constituintes qumicos do leo essencial da biomassa
seca de folhas de Mentha x piperita var citrata em
diferentes idades da planta. Ilhus BA, UESC, 2009.
56
TABELA 4. Biomassa fresca foliar (BFF), biomassa seca foliar (BSF),
teor e rendimento de leo essencial de M. x piperita var
citrata (alevante) na primeira colheita e na rebrota. Ilhus,
BA, UESC, 2010.
57
TABELA 5. Porcentagem de germinao e ndice de velocidade de
germinao (IVG) de sementes de alface, submetidas ao
extrato aquoso de Mentha cf villosa fervido e no fervido e
em diferentes concentraes.
68
TABELA 6. Anlise de solo da rea onde foi instalado o experimento
de consrcio na Universidade Estadual de Santa Cruz, no
municpio de Ilhus BA.
74
TABELA 7. Biomassa fresca da parte area (BFPA), teor e rendimento
de leo essencial de M. x piperita var citrata (alevante) em
relao ao modo de cultivo solteiro e consorciado com
cebolinha e chicria. Ilhus, BA, UESC, 2010.
77
TABELA 8. Constituintes qumicos do leo essencial da biomassa
seca de folhas de M x piperita var citrata solteira (MPSO) e
consorciada com cebolinha (MPCE) e com chicria
(MPCH). Ilhus BA, UESC, 2010.
79
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1. Mentha x piperita var. citrata (E.) Brinq., conhecida popularmente
como gua-de-alevante.
16
FIGURA 2. Aparelho de Clevenger utilizado na extrao do leo essencial de
Mentha x piperita L. var. citrata (E.) Brinq.
19
FIGURA 3. Principais fatores que podem influenciar o acmulo de metablitos
secundrios. Fonte: Gobbo-Neto & Lopes (2006).
21
FIGURA 4. Teor de leo essencial de Mentha x piperita var. citrata em
relao ao tempo de extrao. Ilhus BA, UESC, 16 de dezembro
de 2009. Mdias seguidas por letras distintas diferem entre si pelo
teste de Tukey ao nvel de 5% de probabilidade. Barras
correspondem ao desvio padro da mdia, n=3.
39
FIGURA 5. Teor de leo essencial de Mentha x piperita var citrata (A).
Temperatura (B), radiao fotossinteticamente ativa (C) e
umidade relativa do ar (D) ao longo do dia. Ilhus BA, UESC,
2009. Mdias seguidas por letras distintas diferem entre si pelo
teste de Tukey ao nvel de 5% de probabilidade. Barras
correspondem ao desvio padro da mdia, n=5.
41
FIGURA 6. Plantio das mudas de Mentha piperita var citrata (E.) Brinq. no
Horto de Plantas Medicinais na Universidade Estadual de Santa
Cruz, Ilhus-BA.
51
FIGURA 7. Teor de leo essencial de Mentha x piperita var citrata em relao
idade da planta. Temperatura mdia (b) e precipitao (c) de
julho a dezembro de 2009. Ilhus BA, UESC.
Julho a dezembro de 2009. Ilhus BA, UESC.
53
FIGURA 8. Efeito dos extratos aquosos fervidos e no fervidos de Ocimum
basilicum, Mentha x piperita var. citrata e Mentha villosa em
diferentes doses (0, 25, 50, 75 e 100%) sobre a porcentagem de
germinao e IVG de sementes de alface.
67
SUMRIO
RESUMO Xi ABSTRACT Xii INTRODUO 13 REVISO DE LITERATURA 15 1. CAPTULO I - DETERMINAO DO TEMPO DE EXTRAO E EFEITO DO HORRIO DE COLHEITA NA PRODUO DE LEO ESSENCIAL DE Mentha x piperita var. citrata.
33
1.1. INTRODUO 35 1.2. MATERIAL E MTODOS 36 1.2.1 Local 36 1.2.2. Condies de cultivo 36 1.2.3. Extrao de leo essencial 37 1.2.4. Anlise qumica do leo essencial 38 1.2.5. Dados climatolgicos 38 1.2.6. Anlise estatstica 38 1.3. RESULTADOS E DISCUSSO 38 1.4. CONCLUSES 44 1.5. REFERNCIAS 44 2. CAPTULO II - INFLUNCIA DA IDADE DA PLANTA E DE COLHEITAS SUCESSIVAS NO TEOR E NA COMPOSIO QUMICA DE LEO ESSENCIAL DE Mentha x piperita var. Citrata
47
2.1. INTRODUO 49 2.2. MATERIAL E MTODOS 50 2.2.1. Local 50 2.2.2. Condies de cultivo 50 2.2.3. Extrao de leo essencial 51 2.2.4. Anlise qumica do leo essencial 52 2.2.5. Dados climatolgicos 52 2.2.6. Anlise estatstica 53 2.3. RESULTADOS E DISCUSSO 53 2.4. CONCLUSES 58 2.5. REFERNCIAS 58 3. CAPTULO III - AVALIAO DO POTENCIAL ALELOPTICO DE EXTRATOS DE Mentha x piperita var citrata, Ocimum basilicum e Mentha cf villosa SOBRE A GERMINAO DE SEMENTES DE Lactuca sativa
62
3.1. INTRODUO 64 3.2. MATERIAL E MTODOS 65 3.2.1. Local 65 3.2.2. Teste de germinao 65 3.2.3. Anlise estatstica 66 3.3. RESULTADO E DISCUSSO 66 3.4. CONCLUSES 68 3.5. REFERNCIAS 69 4. CAPTULO IV - PRODUO DE LEO ESSENCIAL DE Mentha x piperita var. citrata EM CULTIVO SOLTEIRO E CONSORCIADO COM HORTALIAS.
71
4.1. INTRODUO 73 4.2. MATERIAL E MTODOS 74 4.2.1. Local 74 4.2.2. Condies de cultivo 74 4.2.3. Extrao de leo essencial 75 4.2.4. Anlise qumica do leo essencial 75 4.2.5. Anlise do consrcio 76 4.2.5. Anlise estatstica 76 4.3. RESULTADOS E DISCUSSO 76 4.4. CONCLUSES 80 4.5. REFERNCIAS 80 CONSIDERAES FINAIS 83
xi
RESUMO
Mentha x piperita var. citrata uma planta medicinal e aromtica, rica em leo essencial, conhecida popularmente no sul da Bahia como alevante. O cultivo de plantas medicinais e aromticas tem se tornado uma alternativa de mercado promissor na agricultura moderna. Esse fato decorre da crescente demanda dos leos essenciais produzidos por tais plantas, pelas indstrias farmacutica, qumica, alimentcia e de cosmticos. A produo de leos essenciais pelas plantas aromticas est relacionada ao metabolismo secundrio e pode ser influenciada por diversos fatores, como os genticos, ambientais, prticas de cultivo, entre outros. Cinco experimentos foram realizados, objetivando determinar a influncia do horrio de colheita, idade da planta e nmero de colheitas assim como o sistema de cultivo em consrcio sobre o teor e a composio qumica de leo essencial de Mentha x piperita var. citrata, alm de testar o potencial aleloptico do extrato de suas folhas. Com relao ao horrio de colheita verificou-se que ocorre uma variao significativa no teor e na composio qumica do leo essencial ao longo do dia, sendo o maior valor encontrado na colheita realizada s 13:00 horas, assim como maior contedo relativo dos constituintes majoritrios -fenchol e cis-mirtanol. A idade de colheita influenciou a produo de leo essencial, apresentando maior teor de leo essencial e de -fenchol aos 120 dias aps o transplante e para o cis-mirtanol aos 150 dias aps o transplante. A colheita da rebrota possibilitou uma menor produo de biomassa foliar e, portanto, um menor rendimento de leo essencial, quando comparada primeira colheita; j o teor de leo essencial no variou em nenhum dos tratamentos. Os extratos aquosos fervidos e no fervidos das folhas de M. x piperita var. citrata no influenciaram, em nenhuma das concentraes testadas a germinao e a velocidade de germinao de sementes de alface. O consrcio M. x piperita com chicria possibilitou um menor rendimento de leo essencial e biomassa fresca da espcie medicinal, porm o teor de leo essencial e a composio qumica no foram influenciados significativamente pelos tratamentos. Palavras chave: Mentha x piperita var. citrata, alevante, metabolismo secundrio, cultivo, consrcio, 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 -fenchol and cis- myrtanol. The age of harvest influenced the production of essential oil, with higher content of essential oil and -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
INTRODUO
O uso de plantas medicinais pela populao mundial tem sido muito
significativo nos ltimos tempos. Dados da organizao Mundial de Sade (OMS)
mostram que cerca de 80% da populao mundial faz uso de algum tipo de erva na
busca de alvio de alguma sintomatologia dolorosa desagradvel (Martins et al.,
1998). Aliado a esse fato, cresce em todo mundo a procura por medicamentos
originrios de plantas medicinais. No Brasil estima-se que este mercado envolva
valores entre 700 a 800 milhes de dlares, despertando assim o interesse de um
nmero cada vez maior de produtores rurais para o cultivo de plantas medicinais e
aromticas (Corra Jnior et al., 2006).
As plantas medicinais so aquelas que produzem princpios ativos que lhe
conferem uma ao teraputica, enquanto as plantas medicinais que produzem
como princpios ativos os leos essenciais com teor maior que 1%, so
denominadas de plantas aromticas. A importncia do cultivo de plantas aromticas
reside justamente na matria-prima produzida pelo metabolismo secundrio de tais
plantas, que so leos essenciais. Estes so demandados principalmente pelas
indstrias farmacuticas, cosmticas e alimentcias, alm da sua crescente procura
pelo setor agrcola para o controle alternativo de pragas e doenas (Monteiro, 2009).
Apesar do mercado internacional de leos essenciais movimentar anualmente cerca
de 1,8 bilhes de dlares, a participao brasileira nesse mercado resume-se a
apenas 0,1% (Biasi e Deschamps, 2009). Contudo, a grande biodiversidade
brasileira, ainda pouco explorada em relao composio qumica da sua flora,
coloca o Brasil numa situao muito promissora para aumentar a sua participao
futura nesse mercado (Biasi e Deschamps, 2009).
As pesquisas com plantas medicinais e aromticas tm avanado na rea
fitoqumica, sem a devida contrapartida agronmica, de tal forma que estudos sobre
os aspectos fitotcnicos tornam-se cada vez mais necessrios (Innecco et al., 2003).
Esses estudos possibilitam a produo de matria-prima para competir no mercado,
com qualidade, quantidade e regularidade obtidas por meio do cultivo racional
dessas espcies.
Mentha x piperita var. citrata, conhecida como alevante, usada
popularmente como medicinal e pouco estudada, apesar de representar grande
potencial econmico. produtora de leo essencial rico em -fenchol, composto
14
demandado principalmente pelas indstrias de cosmtica e alimentcia, na categoria
de fragncia e sabor.
A presente dissertao teve como objetivo avaliar a influncia do horrio de
colheita, da idade da planta e do nmero de colheitas bem como do cultivo
consorciado sobre a produo de leo essencial de M. x piperita var citrata, alm de
verificar o potencial aleloptico do extrato aquoso de suas folhas.
15
REVISO DE LITERATURA
Mentha x piperita var. citrata
A famlia Lamiaceae tem grande importncia econmica devido a sua
abundncia em espcies aromticas (Costa, 2008). A rea estimada cultivada
mundialmente com plantas desta famlia de 500 mil hectares, grande parte
ocupada por Mentha arvensis L., Mentha x piperita L. e Mentha spicata L., com
produo anual de biomassa de 8.600, 2.367 e 880 toneladas, respectivamente.
(Simes e Spitzer, 2000).
O uso de plantas do gnero Mentha amplamente difundido, tendo em vista
sua adaptabilidade a diferentes condies edafo-climticas, ao ciclo vegetativo anual
e quantidade de informaes j existentes sobre suas caractersticas, desde
anatmicas, bioqumicas, taxonmicas e, em alguns casos, at agronmicas
(Monteiro, 2009). O gnero Mentha inclui aproximadamente 30 espcies que se
desenvolvem em diversas regies da Europa, sia, Austrlia e Amrica do Sul
(Dorman et al., 2003). O interesse comercial deste gnero est, sobretudo, nos leos
essenciais produzidos e acumulados em estruturas especializadas encontradas
nestas espcies.
As plantas do gnero Mentha, popularmente denominadas de mentas so
espcies aromticas ricas em leo essencial, so utilizadas como condimentares,
como por exemplo, hortel - mido (Mentha x villosa), medicinais como o alevante
(Mentha x piperita var citrata) e tambm na indstria qumica de aromatizantes como
a hortel japonesa (Mentha arvensis).
As mentas so originrias do Oriente e foram introduzidas na Europa h
vrios sculos. Chegaram ao Brasil juntamente com a colonizao portuguesa,
sendo cultivadas em todos os estados. Segundo a mitologia grega, a ninfa Menthe,
filha do deus do rio era amada por Pluto, e isso enfureceu Prsefone, esposa de
Pluto. A ira de Prsefone transformou a adorvel Menthe numa planta condenada a
se rastejar por todos os tempos (Almassy et al., 2007).
Dentre as mais populares mentas ou hortels destacam-se: a hortel-
japonesa ou vique (Mentha arvensis L.); a hortel-pimenta (Mentha x piperita L. var.
piperita); a hortel-verde ou menta-dos-jardins (Mentha spicata L.); a hortel-rasteira
ou hortel-de-panela (Mentha x villosa Huds.); o mentrasto ou hortel-comum
16
(Mentha suaveolens Ehrh.); a hortel-limo (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), conhecida
popularmente como gua-de-alevante, alevante e hortel-limo, sendo descrita
como: erva aromtica, anual ou perene de mais ou menos 30 cm de altura, semi-
ereta, com ramos de cor verde escura a roxo-prpura. Folhas elptico-acuminadas,
denteadas, pubescentes e muito aromticas. A literatura etnobotnica registra suas
propriedades espamolticas, antivomitivas, carminativas, estomquicas e anti-
helmintcas, por via oral, e antibacterianas, antifngicas e atiprurido em uso tpico
(Lorenzi e Matos, 2008).
A composio do leo essencial de Menta x piperita varia em funo da
variedade, do quimiotipo e dos fatores abiticos, no existindo uma definio exata
de sua composio. Geralmente so encontrados os seguintes compostos
majoritrios: mentofurano, mentol e mentona (David et al., 2006), linalol e acetato de
linalila (Garlet, 2007), todos pertencentes classe qumica dos terpenos, os quais
so sintetizados por complexas reaes do metabolismo secundrio de algumas
plantas (Monteiro, 2009). O teor de leo essencial para a espcie Mentha x piperita
var. citrata, na literatura consultada, variou entre 0,76 a 1,20% em experimento
realizado por Garlet (2007).
Figura 1: Mentha x piperita var. citrata (E.) Brinq., conhecida popularmente como gua -de-alevante.
Fot
o: A
riana
Oliv
eira
17
leos essenciais
O processo sinttico primrio a fotossntese, por meio da qual as plantas
verdes utilizam a energia solar para produo de compostos orgnicos. Os vegetais
produzem uma grande variedade de compostos orgnicos que aparentemente no
possuem funo direta no seu crescimento e desenvolvimento, essas substncias
so conhecidas como metablitos secundrios. Estes diferem dos metablitos
primrios por serem restritos a uma espcie ou grupo de espcies enquanto os
primrios so encontrados em todo o reino vegetal (Taiz e Zeiger, 2006). Sua
produo resultado de complexas interaes entre biossntese, transporte,
estocagem e degradao, sendo cada um desses processos governado por genes e
influenciado por trs fatores principais: hereditariedade, estgio de desenvolvimento
e ambiente (Castro et al., 2004; Santos, 2001). Os metablitos secundrios foram
descritos como material de refugo por muitos anos. Hoje suas funes so
estudadas e esto relacionadas defesa vegetal protegendo as plantas da
herbivoria, contra infeco por microorganismos patognicos, alm de agirem como
atrativos para os animais polinizadores, dispersores de sementes e como agentes na
competio planta-planta (Taiz e Zeiger, 2006) e muitos so fitotxicos, constituindo
uma fonte relativamente inexplorada de novos herbicidas. (Dias e Dias, 2004)
Dentre os compostos produzidos pelo metabolismo secundrio das plantas
esto os terpenos ou isoprenos, os quais so metablitos derivados do mevalonato,
possuindo as propriedades gerais dos lipdios. Esses compostos so classificados
em monoterpenos, sesquiterpenos, diterpenos, sestertepenos, triterpenos e
tetraterpanos, de acordo com o nmero de unidades de isopreno que possui; duas,
trs, quatro, cinco, seis e oito, respectivamente. Os monoterpenos e sesquiterpenos
so os principais constituintes dos leos essenciais das plantas e os diterpenos so
minoritrios (Castro et al., 2004).
Muitos vegetais possuem misturas de monoterpenos e sesquiterpenos
volteis chamados de leos essenciais, os quais conferem aroma carctersticos s
suas folhas (Taiz e Zeiger, 2006). Podem tambm ser chamados de leos volteis,
etreos ou essncias. Possuem caractersticas fsico-qumicas como: aparncia
oleosa temperatura ambiente; volatilidade; aroma agradvel; solubilidade em
solventes orgnicos apolares; geralmente incolores ou ligeiramente amarelados; no
so estveis em presena de luz, ar, calor, umidade e metais; e algumas destas
18
propriedades so usadas na identificao e controle da qualidade dos leos
essenciais (Simes e Spitzer, 2003).
So armazenados em estruturas secretoras internas como as clulas
parenquimticas diferenciadas, bolsas esquizgenas ou lisgenas e em canais
oleferos alm de estruturas externas como os tricomas glandulares (Costa, 1994).
Os tricomas so classificados em glandulares e no glandulares. Os glandulares
podem ser peltados e/ou capitados, que armazenam leos essenciais e que contm
carboidratos de cadeia linear e alcois, respectivamente. Na famlia Lamiaceae
ocorrem predominantemente os tricomas glandulares caracterizando-se por
apresentarem o pedicelo ou pednculo, que pode ser uni ou multi celular, uni ou
multi seriado e a glndula, tambm uni ou multicelular, quando subdividida em
paredes horizontais e verticais (Biasi e Deschamps, 2009). Nos tricomas os terpenos
so armazenados em epaos extracelulares modificados na parede celular (Taiz e
Zeiger, 2006).
O papel biolgico desses metablitos secundrios ainda pouco conhecido
(Garlet, 2007). Acredita-se que estes metablitos e seus constituintes atuem na
defesa da planta contra perda de gua, atividade antibacteriana e antifngica, efeitos
alelopticos, ataques biticos e de herbvoros (Karousou et al., 1998). Apresentam
reconhecidas propriedades como repelentes de insetos (Taiz e Zeiger, 2006), dessa
forma esto sendo cada vez mais estudados e utilizados no manejo integrado de
pragas (Lima et al., 2008) e em estudos de efeito aleloptico inibindo a germinao
de sementes de vrias plantas (Mazzafera, 2003). Alm disso, conforme menciona
Costa (2008), a demanda por leos essenciais derivados de plantas est em franca
ascenso na utilizao na indstria farmacutica, visando produzir medicamentos;
na indstria alimentcia, para conferir sabor aos alimentos; na indstria qumica,
como aromatizante e na indstria cosmtica, para a composio de perfumes.
Diferentes mtodos para a extrao de leos essenciais podem ser usados de
acordo principalmente com o valor comercial do produto e rgo da planta aonde se
concentra o leo essencial, sendo os mtodos mais utilizados a hidrodestilao e
arraste a vapor (Biasi e Deschamps, 2009).
19
Figura 2. Aparelho de Clevenger utilizado na extrao do leo essencial de Mentha x piperita L. var.
citrata (E.) Brinq.
Alm das diferenas morfolgicas Biasi e Deschamps (2009) citam que ocorre
uma grande variabilidade em relao produo e composio qumica do leo
essencial nas espcies de menta, podendo variar em funo da espcie, do
quimiotipo (mesma espcie, porm com composio qumica do leo essencial
diferente) e tambm de fatores abiticos, no existindo definio exata de sua
composio (Souza, 2006). Geralmente, na espcie Mentha x piperita, so
encontrados majoritariamente os compostos: mentol, mentona ou linalol que
pertencem classe qumica dos terpenos, os quais so sintetizados por complexas
reaes do metabolismo secundrio 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 majoritrios do leo 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 espcie. Garlet (2007) trabalhando com a mesma
espcie variedade citrata, concluiu que tal planta possua 84-90% de linalol e acetato
Fot
o: A
riana
Oliv
eira
20
de linalila em contraste com outras espcies do gnero Mentha. Lima et al., (2003)
citam que foi encontrado tambm em um quimiotipo o predomnio do limoneno
(75%), alm da ocorrncia de cineol e de mirceno.
A produo dos leos essenciais determinada geneticamente, mas outros
fatores podem acarretar alteraes significativas na produo dos metablitos
secundrios, os quais representam uma interface qumica entre as plantas e o
ambiente. Estmulos decorrentes do ambiente no qual a planta se encontra, podem
redirecionar a rota metablica, ocasionando a biossntese de diferentes compostos
(Morais, 2009).
Alguns fatores que influenciam a produo de leos essenciais
Os seres vivos resultam da interao da sua constituio gentica com o
ambiente. Dois indivduos geneticamente idnticos, mas crescendo em ambientes
distintos, tero suas particularidades, as quais podem ser traduzidas em compostos
qumicos. (Castro et al, 2004).
O metabolismo secundrio por sua vez pode ser influenciado por fatores
genticos, climticos (temperatura, intensidade de luz, efeito sazonal, etc.) e
edficos. Informaes sobre o efeito de condies ambientais no metabolismo
secundrio de plantas provm principalmente de esforos da pesquisa para
maximizar a produo de constituintes ativos de espcies medicinais e aromticas.
Avanos no sentido de compreender a influncia dos fatores ambientais na
regulao de biossntese de metablitos secundrios, podem contribuir para um
aumento na produo de compostos de interesse nestas espcies (Morais, 2009).
Para Almassy et al., (2007) o fator gentico o principal. Tal autor discorre que a
produo de princpios ativos nas plantas medicinais ocorre atravs do metabolismo
secundrio que por sua vez funo de sua expresso gnica. Isto significa que
plantas geneticamente inferiores no produziro com qualidade satisfatria mesmo
que sejam dadas a elas as melhores condies durante o cultivo. O meio ambiente
outro fator que pode modificar a produo dos metablitos secundrios, pois ele
influencia diretamente na expresso dos genes e os genes responsveis pela
produo de princpios ativos podem ser ativados ou desativados de acordo com as
21
condies climticas, edficas, nutricionais, ataque de pragas, doenas e outros.
(Almassy et al., 2007)
Gobbo-Neto e Lopes (2006) relacionam os principais fatores que podem
coordenar ou alterar a taxa de produo de metablitos secundrios: sazonalidade,
ritmo circadiano, temperatura, disponibilidade hdrica, radiao ultravioleta,
nutrientes, altitude, poluio atmosfrica e induo por estmulos mecnicos ou
ataque de patgenos (Figura 3).
Figura 3. Principais fatores que podem influenciar o acmulo de metablitos secundrios. Fonte:
Gobbo-Neto & Lopes (2006).
Alm destes, Marotti et al., (1994) afirmam que a composio qumica dos
leos essenciais de muitas plantas aromticas tambm, influenciada pelas
condies agronmicas, como poca de colheita, idade da planta e densidade de
plantio. De acordo com Correa Jnior et al., (2006) os fatores tcnicos tambm
merecem destaque, como as tcnicas de cultivo, os tratos culturais e os aspectos
fitossanitrios que determinam o estado geral de desenvolvimento da planta e,
conseqentemente, sua maior ou menor produtividade.
22
Horrio de colheita
O horrio em que uma planta aromtica colhida um fator importante na
produo do leo essencial, j que durante o dia ocorrem variaes na temperatura,
luminosidade, radiao fotossinteticamente ativa e umidade relativa do ar e esses
fatores esto relacionados biossntese de metablitos primrios e secundrios nas
plantas. Presume-se que existam dois padres de resposta do metabolismo
secundrio aos estmulos ambientais, s variaes climticas sazonais e aquelas
causadas pelas flutuaes climticas ao longo do dia (Leal et al., 2001). No perodo
em que o aroma da planta torna-se mais acentuado, possvel acreditar que a
concentrao de leos essenciais seja maior, ou que esteja ocorrendo alterao na
proporo relativa entre os componentes deste mesmo leo essencial, tornando,
dessa forma, o horrio de colheita um aspecto relevante na produo de leos
essenciais (Morais, 2009).
Pesquisas so realizadas para verificar a influncia do horrio de colheita
sobre o teor e a composio qumica do leo essencial e as respostas encontradas
so diferenciadas para cada espcie e ambiente no qual a planta foi cultivada.
Alguns autores discorrem que a maior produo de leo essencial ocorre pela
manh, porm esse fato no padro para todas as espcies. Segundo Marchese e
Figueira (2005) isto deve-se ao fato de existir mais radiao fotossinteticamente
ativa (RFA) disponvel e uma maior taxa fotossinttica, sendo que a produo
terpenos, principalmente os monoterpenos, dependente da fotossntese e ocorre
nos cloroplastos, atravs da via do Metil-eritritol-fosfato. Tal explicao evidencia
que, possivelmente, existe uma relao da produo de leo essencial com a RFA,
dessa forma a maior produo de leos essenciais poder ocorrer no perodo de
maior RFA, no necessariamente no turno matunino.
Silva et al., (2003) estudaram o teor e a composio qumica do leo
essencial de Ocimum basilicum L. em dois horrios (8h e 16h) e em duas pocas de
colheita (agosto e janeiro) e verificaram que no ms de janeiro, no perodo da manh
o teor de leo foi superior ao ms de agosto em ambos os horrios e que, no
entanto, no se observou mudana considervel no perfil cromatogrfico. Blank et
al., (2005) estudando a influncia do horrio de colheita e secagem de folhas no teor
de leo essencial de Melissa officinalis L., observaram que o horrio de colheita
influenciou qualitativamente o leo essencial e que o maior teor de leo no cultivo
23
campo foi obtido de folhas frescas colhidas s 17 horas. Nascimento et al., (2006)
verificaram que o Andropogon sp (capim santo) pode ser colhido entre s 7 h e 13h
para obteno do maior teor de leo essencial e do maior teor de citral. Fonseca et
al., (2007) estudando Porophyllum ruderale, observaram que o teor de leo
essencial foi menor na colheita realizada s 18 horas e no diferiu estatisticamente
das colheitas realizadas s 7h e 13 horas.
Para Cymbopogom citratus (Nascimento et al., 2003), Ocimum selloi
(Gonalves et al., 2009) e Cordia verbenaceae (Souza et al., 2009) confirmou-se que
o perodo de maior teor de leo essencial foi encontrado pela manh, entretanto
para as espcies Lippia alba (Santos et al., 2004) e Rosmarinus officinalis
(Gonalves et al., 2009), assim como para a espcie em estudo, o maior teor de leo
ocorreu no perodo da tarde.
Idade da planta
A idade e o estdio de desenvolvimento da planta podem influenciar
quantitativamente e qualitativamente na produo de metablitos secundrios,
sendo que, geralmente, os tecidos mais jovens apresentam grande atividade
biossinttica, aumentando a produo desses compostos, inclusive dos leos
essenciais. Esses fatores devem ser correlacionados com os fatores abiticos
(luminosidade, temperatura, pluviosidade, horrio de colheita e tcnicas de cultivo) j
que podem exercer influncia conjunta no metabolismo secundrio e na produo de
leos essenciais (Morais, 2009).
Existem ainda poucos estudos com relao influncia da idade da planta na
produo de leos essenciais em plantas aromticas. interessante observar que
em torno deste assunto existe uma grande confuso de termos como: poca de
colheita, fenologia da planta, idade de colheita e idade da planta. importante fazer
uma distino pois se tratam de situaes distintas. A poca de colheita diz respeito
ao ms, estaes do ano, estao seca ou chuvosa (Innecco et al., 2003;
Deschamps et al., 2008). A fenologia est relacionada ao estdio 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 espao de tempo
24
no qual a planta esteve no campo e foi colhida, dias aps o transplante ou aps a
semeadura (Figueredo et al., 2009).
Considerando todas estas variaes, Innecco et al., (2003) realizaram
colheitas, com intervalos de sete dias em Mentha villosa, nos perodos secos e
chuvosos e concluram que a colheita, na estao 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 leo essencial em espcies de menta em duas pocas de
colheita (vero e inverno) concluram que todas as cultivares apresentaram queda
no rendimento de leos essencial quando colhidas no inverno. Rohloff et al., (2005)
observaram que a melhor poca de colheita para caractersticas quantitativas e
qualitativas do leo essencial foi o perodo de pleno florescimento. Ainda
observaram que os teores de mentol e mentona tendem a ser maiores em dias
longos, ao contrrio do mentofurano, que predomina em dias curtos. Figueredo et
al., (2009) estudando o efeito da idade da planta (120, 180, 240, 300, 360 dias aps
o transplantio) verificaram que a produtividade de leo essencial foi maior na colheita
realizada aos 180 dias.
Consrcio
O sistema de cultivo em consrcio utilizado pelos agricultores h sculos,
sendo praticado, sobretudo por pequenos produtores, no intuito de obter o mximo
de benefcios da produo (Souza e Rezende, 2003). Consiste no plantio conjunto
de duas ou mais espcies; tendo como critrio para se obter sucesso nesse tipo de
cultivo, que as espcies envolvidas sejam contrastantes em caractersticas
agrobotnicas, com a finalidade de explorar a complementaridade temporal e/ou
espacial (Ceclio-Filho et al., 2008). Na literatura consultada, alguns autores citam
vantagens do cultivo consorciado em relao ao monocultivo, como: os recursos
gua, dixido de carbono, nutrientes do solo, mo-de-obra e insumos so usados
mais racionalmente; aumento da produtividade e lucro por unidade de rea,
promoo equilbrio ecolgico, elevao da produo de alimentos sem a
necessidade de insumos dispendiosos, o que permite o uso eficiente da terra, a
obteno de duas produes concomitantemente, a reduo de riscos e a
diversificao da dieta alimentar e aumentar a produo para espcies compatveis
25
(Silva, 1983; Montezano e Peil, 2006; Texeira et al., 2005; Carvalho, 1989; Correa
Jnior et al., 2006). Entretanto, o sistema de cultivo em consrcio impede a
utilizao, em maior grau, de tcnicas agrcolas 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 produo de hortalias compartilham de
um contexto equivalente, uma vez que possvel associar as duas espcies j que
muitas possuem caractersticas similares como porte herbceo, ciclo de vida curto,
sistema de cultivo em canteiros, alm de j ter estudos comprovando que a
associao de companheiras pode estimular a produo de princpios ativos em
plantas medicinais. A quantidade de pesquisas sobre o consrcio exclusivo entre
hortalias muito grande (Moraes et al., 2005; Rezende, et al., 2005; Zrate, et al.,
2006; Ceclio-Filho et al., 2008), mas ainda so escassos os trabalhos associando as
hortalias com plantas medicinais e aromticas (Rao, 2002; Maia, et al., 2008;
Carvalho et al., 2009; Fonseca, 2009; Ziroldo et al., 2009).
Alelopatia
A alelopatia refere-se interferncia que uma planta ou microorganismo pode
causar para prejudicar ou favorecer o desenvolvimento de outras plantas, atravs da
liberao de substncias qumicas, denominadas de aleloqumicos. Esses
compostos podem afetar o desenvolvimento inicial da plntula (Barreiro et al., 2005),
a porcentagem (Magiero et al., 2009) e a velocidade de germinao de sementes
(Rosado et al., 2009) ou ento, agir de forma contrria favorecendo o
desenvolvimento de algumas plantas. O extrato voltil de leo de jaborandi no
afetou a germinao de sementes de alface e estimulou o crescimento da radcula,
caracterizando segundo os autores, um efeito aleloptico benfico (Alves et al.,
2004). Entretanto, a maior parte dos estudos confirmaram o efeito aleloptico
inibitrio de algumas plantas como Stryphnodendron adstringens (Barreiro et al.,
2005), Azadirachta indica (Frana et al., 2008), Artemisia annua (Magiero et al.,
2009), Phytolocca dioica (Borella & Pastorini, 2009), Ziziphus joazeiro (Oliveira et al,
2009), sobre diferentes espcies.
26
Estudos relacionados ao aleloptica de plantas so teis como alternativa
ao uso intensivo e inadequado de herbicidas, na busca de novas molculas com
ao herbicida ou reguladora de crescimento, menos prejudiciais ao ambiente,
quando comparados aos agroqumicos sintticos (Magiero et al., 2009).
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33
1.CAPTULO I - DETERMINAO DO TEMPO DE EXTRAO E EFEITO DO HORRIO DE COLHEITA NA PRODUO DE LEO ESSENCIAL DE Mentha x piperita var. citrata.
RESUMO
O tempo de extrao e o horrio de colheita so informaes importantes no estudo com plantas aromticas, pois permitem maximizar o processo de extrao e a quantidade de leo essencial produzido. O presente trabalho objetivou determinar o tempo de extrao e a produo de leo essencial de Mentha x piperita var citrata (E.) Brinq. em funo do horrio de colheita. O experimento foi conduzido no Horto de Plantas Medicinais da Universidade Estadual de Santa Cruz (UESC), Ilhus, Bahia. Os tratamentos constituram-se de cinco horrios de colheita (9:00, 11:00, 13:00, 15:00 e 17:00 hs) com quatro repeties, dispostos em delineamento inteiramente casualizado. Foram coletados dados climticos de temperatura do ar, umidade relativa e radiao fotossinteticamente ativa ao longo do dia. A extrao do leo essencial foi realizada em aparelho de Clevenger e a anlise qumica pela tcnica da cromatografia gasosa acoplada a um espectrmetro de massa (CG-EM). Os resultados obtidos demonstraram que aps 92 minutos de hidrodestilao ocorreu a estabilizao do volume extrado. Em relao ao horrio de colheita, ocorre uma variao significativa no teor de leo essencial ao longo do dia, sendo o maior valor (1,01%) encontrado na colheita realizada s 13:00 h, como tambm o teor relativo dos compostos majoritrios -fenchol e cis-mirtanol.
Palavras-chave: Mentha x piperita var. citrata, plantas medicinais, -fenchol, cis-
mirtanol.
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 -fenchol and cis-myrtanol.
Key-words: Mentha x piperita var. citrata, medicinal plant, - fenchol, cis-myrtanol.
http://www.google.com.br/dictionary?source=translation&hl=pt-BR&q=&langpair=
35
1.1 INTRODUO
A famlia Lamiaceae tem grande importncia econmica devido sua
abundncia em espcies aromticas (Costa, 2008) reunidas em boa parte no gnero
Mentha. Mentha x piperita var citrata (E.) Brinq., uma planta medicinal e aromtica
conhecida popularmente como alevante, rica em leos essenciais que so
substncias orgnicas e volteis encontradas em plantas de odor marcante
(Almassy et al., 2007). A demanda por leos essenciais derivados de plantas est
em franca ascenso na utilizao pela indstria farmacutica, alimentcia, qumica e
cosmtica (Costa, 2008).
Um grande desafio que envolve o uso de plantas medicinais e aromticas a
obteno de produtividades estveis, em quantidade e qualidade desejadas,
aumentando a confiabilidade na produo de princpios ativos, uma vez que
imensamente varivel nas regies do pas (Arrigoni Blank e Blank, 2009),
justificando dessa forma a importncia dos estudos relacionados ao cultivo destas
plantas, para suprir tais deficincias.
Alguns aspectos influenciam na produo de leos essenciais, como os
fatores genticos e ambientais, como por exemplo, o horrio da colheita, o qual est
relacionado no s ao ambiente como tambm fisiologia da planta. Presume-se
que haja simultaneamente, dois padres de resposta do metabolismo secundrio
aos estmulos ambientais: as variaes climticas sazonais, de maior dimenso, no
entanto, mais lentas, e as flutuaes climticas dirias, modificaes menores e
mais rpidas (Blank et al., 2005). De acordo com Souza et al. (2006), o horrio de
colheita um parmetro relevante para a produo de leo essencial, pois pode
interferir na produo de leos essenciais ao longo do dia. A influncia do horrio de
colheita no teor e na composio qumica de leo essencial j foi investigada em
outras espcies 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
(Gonalves et al., 2009), encontrando respostas variadas sem um padro de
comportamento padronizado.
O tempo de extrao de leo essencial varia para diferentes espcies
aromticas e tambm dentro da mesma espcie. Para Mentha x piperita a literatura
36
registra uma variao de 60 a 150 minutos de hidrodestilao em aparelho de
Clevenger (Souza et al., 2006; Valmorbida et al., 2006).
Visando a otimizao do rendimento e o estabelecimento de boas prticas de
colheita para Mentha x piperita var citrata, esse trabalho objetivou determinar o
tempo de mxima extrao do leo essencial, bem como avaliar a influncia do
horrio de colheita sobre sua produo.
1.2 MATERIAL E MTODOS
1.2.1 Local
O experimento foi conduzido no Horto de Plantas Medicinais da Universidade
Estadual de Santa Cruz localizada na cidade de Ilhus/BA, Brasil, em dezembro de
2009. O municpio de Ilhus situa-se na regio Sul da Bahia, estando localizado
entre os paralelos de 1426 Sul e a linha da costa e entre os meridianos de 39 02' e
39 30' Oeste.
1.2.2 Condies de cultivo
As mudas foram obtidas atravs do plantio de estacas apicais de 10 cm, em
bandejas de plstico de 150 clulas e aps 30 dias foram transplantadas para os
canteiros em espaamento 20x30cm. A irrigao e capina foram feitas de forma
manual sempre que necessrio. O material vegetal foi devidamente identificado e a
exsicata encontra-se depositada no herbrio da UESC, registrada pelo nmero
14086. Uma amostra do solo foi coletada para anlise no laboratrio de solos do
Centro de Pesquisas do Cacau (CEPEC) da Comisso Executiva do Plano da
Lavoura Cacaueira (CEPLAC) (Tabela 1).
37
TABELA 1 Anlise qumica do solo do Horto de Plantas Medicinais da UESC, no
municpio de Ilhus BA.
pH Al Ca Mg Ca+Mg K P Fe Zn Cu Mn
H20 cmolc / DM mg / dm3
5,8 0,3 1,3 0,6 1,9 0,07 2 271 2,0 0,5 25
1.2.3 Extrao do leo essencial
Para determinar o tempo de mxima extrao de leo essencial utilizou-se o
mtodo de hidrodestilao em aparelho de Clevenger utilizando 100g de biomassa
foliar fresca em balo de 3L contendo 1,5L de gua destilada registrando-se o
volume de leo extrado a cada 30 minutos, pelo tempo necessrio at atingir a
estabilizao. Determinado o tempo ideal, foi utilizado o mesmo procedimento de
extrao para o experimento de horrio de colheita. O leo essencial foi separado do
hidrolato usando diclorometano e em seguida seco com sulfato de sdio anidro (em
excesso) e concentrado. O teor foi determinado com base no volume extrado por
100g de matria vegetal (% p/v).
1.2.4 Anlise qumica do leo essencial
As amostras dos leos foram analisadas no Laboratrio de Fisiologia Vegetal
da UESC, por cromatografia gasosa, utilizando o aparelho Varian Saturno 3800
equipado com detector de ionizao de chama (FID), utilizando coluna capilar de
slica fundida (30 m x 0,25 mm) com fase estacionria VF-5ms (0,25 m de
espessura de filme), tendo hlio como gs arraste, fluxo de 1,2 mL/min. As
temperaturas do injetor e detector foram de 250C e 280C, respectivamente. A
temperatura da coluna para as analises teve inicio a 50C, aumentando 3C at
160C seguido de aumento de 10 C ate 220 C. Foram injetados 1 L de soluo a
10% de leo em clorofrmio, com razes split 1:10. A concentrao dos constituintes
38
volteis foi calculada atravs da rea da integral de seus respectivos picos,
relacionadas com a rea total de todos os constituintes da amostra. As anlises
qualitativas dos leos foram realizadas usando-se um a um espectrmetro de
massas Varian Chromopack 2000 MS/MS, equipado com a mesma coluna capilar de
slica fundida. A temperatura do trap foi de 220 C e da transferline 250 C. O modo
de operao foi impacto eletrnico a 70eV. As programaes de temperatura da
coluna foram s mesmas usadas nas anlises de cromatografia a gs. Os diversos
constituintes qumicos dos leos essenciais foram identificados atravs da
comparao computadorizada com a biblioteca do aparelho, literatura e ndice de
reteno de Kovats (Adams, 1995). Os ndices de reteno de Kovats (IK) foram
calculados atravs da injeo de uma srie de padres de n-alcanos (C8-C26),
injetados nas mesmas condies cromatogrficas das amostras.
1.2.5 Dados climatolgicos
Durante o dia do experimento, das 7:30 s 17:00 horas foi monitorada a
radiao fotossinteticamente ativa (RFA) por meio de um sensor de radiao
luminosa S-LIA-M003, acoplado uma estao climatolgica 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 Anlise estatstica
Os resultados foram analisados estatisticamente por meio da anlise de
varincia e as mdias foram comparadas pelo Teste de Tukey, a 5% de
probabilidade. Foi utilizado programa estatstico SISVAR (Ferreira, 2000).
1.3 RESULTADO E DISCUSSO
O volume de leo essencial de Mentha x piperita var. citrata evidenciou um
comportamento quadrtico em relao ao tempo de extrao. Aos 92 minutos de
hidrodestilao em aparelho de Clevenger ocorreu o tempo de mxima extrao do
39
leo essencial alcanando aproximadamente 0,5 mL (Figura 4). Esse tempo est
dentro do intervalo encontrado para a espcie Mentha x piperita que varia de 60
minutos (Souza et al., 2006) a 150 minutos de extrao (Valmorbida et al., 2006).
Ocorre uma grande variao no tempo para mxima extrao de leo essencial
conforme a espcie. Ehlert et al., (2006) estudando sete espcies aromticas
encontrou tempos de extrao diferenciados para cada espcie: 130 minutos de
extrao para Cymbopogon citratus, 150 minutos para as espcies Cymbopogon
winterianus, Aristolochia sp, Hyptis pectinata e Hyptis fruticosa, 160 minutos para
Lippia sidoides e 230 minutos para Eucalyptus globulus. Para as espcies Hyptis
pectinata, Hyptis fruticosa e Lippia sidoides os valores mximos de teores de leos
essenciais foram obtidos nos tempos de 150, 140 e 160 minutos, respectivamente
(Campos et al., 2004). Essa diferena ocorre no apenas entre diferentes espcies,
como tambm dentro da mesma espcie. Para Mentha x piperita, foram encontrados
diferentes tempos de extrao: 60 minutos (Souza et al., 2006), 90 minutos (David e
Borao, 2009), 120 minutos (Garlet, 2009) e 150 minutos de extrao (Valmorbida et
al, 2006).
Figura 4 - Teor de leo essencial de Mentha x piperita var. citrata em relao ao tempo de extrao.
Ilhus BA, UESC, 2009.
Quanto ao efeito do horrio de colheita, verificou-se que houve variao
significativa no teor de leo essencial da M. x piperita ao longo do dia, com os
menores valores obtidos no incio e final do dia. Na colheita realizada s 13:00 h
40
obteve-se o mximo teor de leo essencial (1,01%) sendo que esse tratamento
diferiu estatisticamente dos demais (Figura 5A).
Com relao aos dados climticos, observou-se que a temperatura do ar foi
menor no incio da manh, crescente ao longo do dia seguido de declnio aps as
16:00 h (Figura 5B). A umidade relativa do ar foi mxima no incio da manh com
72,8%, decrescendo at as 15:00 h depois do qual voltou a aumentar (Figura 5C). J
a radiao fotossinteticamente ativa (RFA), variou bastante ao longo do dia, sendo
que no incio da manh e no final da tarde foram encontrados os menores valores
(Figura 5D). Pode-se perceber que o perodo de maior produo de leo essencial
(13:00 hs) coincidiu com os altos valores de temperatura do ar e RFA (32,3C e 1711
mol m-2s-1) e baixa umidade relativa do ar (54,7%). Outros trabalhos j associaram
a produo diurna de leos essenciais aos fatores ambientais como variaes na
temperatura e RFA, j que eles podem influenciar diretamente o metabolismo
primrio afetando assim o metabolismo secundrio e consequentemente a
biossntese de leos essenciais (Santos et al., 2003; Marchese e Figueira, 2005).
Estudos relacionados ao horrio de colheita das plantas aromticas
apresentam respostas diferenciadas conforme a espcie estudada. Pela manh
foram encontrados maiores teores de leo essencial para: Andropogon sp.
(Nascimento et al., 2006), Cymbopogon winterianus (Blank et al., 2007) e Ocimum
selloi (Gonalves et al., 2009). Por outro lado, foi observado maior teor de leo
essencial no perodo da tarde para as espcies: Lippia alba (Santos et al., 2004) e
Rosmarinus officinalis (Gonalves et al., 2009). J para a espcie Cordia verbenacea
houve maior produo de leo essencial no perodo da manh (9:00h s 12:00h) e
s 18:00h (Souza et al., 2009). Esse fato dificulta a definio de um comportamento
padro para a produo de leos essenciais nas plantas aromticas, evidenciando a
necessidade de estudos especficos.
41
Figura 5 - Teor de leo essencial de Mentha x piperita var citrata (A). Temperatura (B), radiao
fotossinteticamente ativa (C) e umidade relativa do ar (D) ao longo do dia. Ilhus BA, UESC, 16 de
dezembro de 2009. Mdias seguidas por letras distintas diferem entre si pelo teste de Tukey ao nvel
de 5% de probabilidade. Barras correspondem ao desvio padro da mdia, n=5.
Em relao composio qumica do leo essencial possvel afirmar que
houve variao pequena na produo dos constituintes ao longo do dia (Tabela 2).
42
Alguns autores tambm verificaram que houve influncia do horrio de colheita sob a
composio qumica do leo essencial em diferentes espcies aromticas (Blank et
al., 2005; Nascimento et al., 2006; Souza et al., 2006). Por outro lado, em Ocimum
basilicum no foi verificada qualquer variao na composio qumica do leo
essencial durante o dia (Silva et al., 2003).
As anlises permitiram a identificao de treze constituintes, perfazendo cerca
de 94% da composio dos leos. Esses leos so ricos em monoterpenos
oxigenados (91,32 a 86,4%). Os componentes majoritrios foram o -fenchol que
variou de 40,98 a 50,43%, sendo observada a maior quantidade pela manh, e o cis-
mirtanol (25,94 a 29,16%) com a ocorrncia da maior concentrao pela tarde.
Porm, considerando o teor relativo desses compostos -fenchol (64,1%) e cis-
mirtanol (38,7%) em relao ao horrio de maior teor de leo, recomendada a
colheita s 13:00 h, onde possvel conseguir maior teor de leo essencial e maior
teor relativo dos seus compostos majoritrios. Em menor quantidade foram
identificados -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%). No foram detectados os compostos tricicleno s 17:00 h; -pineno nos
horrios 9:00h, 15:00h e 17:00h e -eudesmol s 13:00h (Tabela 2). A composio
qumica dos leos foi mais complexa no horrio de 11:00 h, perodo em que a
radiao fotossinteticamente ativa (RFA) est em ascenso. A possvel explicao
para esta maior produo de terpenos, principalmente os monoterpenos, que essa
produo depende da fotossntese e ocorre nos cloroplastos, atravs da via do Metil-
eritritol-fosfato (Marchese e Figueira, 2005).
43
TABELA 2 Constituintes qumicos do leo essencial da biomassa seca de folhas
de M x piperita var citrata em diferentes horrios de colheita. Ilhus
BA, UESC, 2009.
Constituinte
Horrio de colheita
Teor do constituinte (%)
*IK 9h 11h 13h 15h 17h
Tricicleno 856 0,32 0,36 0,94 0,40 -
-pineno 987 - 0,25 0,60 - -
-fenchol 1114 50,43 47,11 48,20 45,85 40,98
Borneol 1183 0,87 0,99 0,75 0,76 0,67
-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
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=ndice de Kovats experimental - = No detectado
44
1.4 CONCLUSES
Nas condies em que foi realizado o experimento possvel concluir para a
espcie estudada que o tempo de mxima extrao do leo essencial em aparelho
de Clevenger de 92 minutos. Houve variao diurna no teor de leo essencial, com
o maior valor obtido s 13:00 h, juntamente com o maior teor relativo dos seus
compostos majoritrios -fenchol e cis-mirtanol, justificando, ento, a colheita nesse
horrio.
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e composio qumica de leos essenciais de Mentha x piperita L. cultivada em
soluo nutritiva com diferentes concentraes de potssio. Revista Brasileira de
Plantas Medicinais, Botucatu, v. 8, n 4, p. 56-61, 2006.
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2.CAPTULO II - INFLUNCIA DA IDADE DA PLANTA E DE COLHEITAS SUCESSIVAS NO TEOR E NA COMPOSIO QUMICA DE LEO ESSENCIAL DE Mentha x piperita var. citrata
RESUMO
Mentha x piperita var. citrata uma planta medicinal conhecida popularmente como alevante. tambm considerada uma planta aromtica, j que possui leos essenciais, os quais derivam do metabolismo secundrio. O teor de leo essencial uma caracterstica gentica e pode ser influenciada pelo ambiente e pelo estdio de desenvolvimento ou idade da planta. Dessa forma, o presente trabalho objetivou avaliar a influncia da idade da planta e o efeito de colheitas sucessivas sobre a produo e a qualidade do leo essencial de Mentha x piperita var. citrata. Os tratamentos foram constitudos da colheita em seis idades da planta (60, 90, 120, 150, 180 e 210 dias aps o transplante), utilizando o delineamento inteiramente casualizado com quatro repeties. O leo essencial foi obtido por hidrodestilao em aparelho de Clevenger. A identificao dos constituintes qumicos foi realizada por cromatografia gasosa acoplada ao espectmetro de massas (CG-EM). O maior teor do leo essencial (1,0%) e do composto majoritrio -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 constituram-se da primeira colheita aos 60 dias aps o transplante seguido pela colheita sucessiva da rebrota, com um intervalo de 60 dias da primeira. As extraes de leo essencial foram realizadas por hidrodestilao em aparelho de Clevenger durante 60 minutos. Houve diferena significativa entre os dois tratamentos para biomassa fresca e seca foliar e rendimento de leo essencial, sendo os valores da primeira colheita sempre superiores ao da rebrota. O teor de leo essencial no variou entre os tratamentos. Palavras-chave: Mentha x piperita var. citrata, metabolismo secundrio, colheita, rebrota.
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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 -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,
http://www.google.com.br/dictionary?source=translation&hl=pt-BR&q=manejo%20%20&langpair=en|pt
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2.1 INTRODUAO
Mentha x piperita var. citrata, famlia Lamiaceae, considerada uma planta
medicinal e aromtica, rica em leo essencial, conhecida popularmente como
gua-de-alevante ou alevante e utilizada na medicina tradicional por suas
propriedades espamolticas, antivomitivas, carminativas, estomquicas, anti-
helmintcas, antibacterianas, antifngicas e antiprurido. (Lorenzi e Matos, 2008).
O interesse comercial das plantas aromticas encontra-se nos leos
essenciais produzidos, os quais constituem um dos mais importantes grupos de
matrias primas para as indstrias alimentcia, farmacutica, perfumaria e afins
(Morais, 2009). Os leos essenciais so fraes lquidas e volteis que contm as
substncias responsveis pelo aroma das plantas, produtos do metabolismo
secundrio e podem ser produzidos e armazenados em tricomas glandulares,
cavidades secretoras, ductos ou clulas oleferas (Simes e Sptizer, 1999).
O teor e a composio qumica dos leos essenciais so determinados por
caracteres genticos, mas alguns fatores podem acarretar alteraes significativas
na produo dos metablitos secundrios como diferentes fatores ambientais e at
mesmo a idade e o estgio de desenvolvimento das plantas. Os estmulos
decorrentes do ambiente no qual a planta se encontra podem redirecionar as rotas
metablicas, ocasionando a biossntese de diferentes compostos (Morais, 2009).
O ponto de colheita varia de acordo com o rgo da planta, poca do ano,
hora do dia, estgio de desenvolvimento (Andrade e Casali, 1999) e idade da planta,
tornando-se dessa forma um aspecto fundamental para estudos com plantas
medicinais, pois sua determinao correta permite o mximo aproveitamento ps-
colheita do produto vegetal por apresentar melhor qualidade e o mnimo de perdas
(Figueredo et al., 2009).
A influncia da idade da planta no momento da colheita sobre a produo de
leo essencial vem sendo estudada em diferentes espcies aromticas 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 espcie.
O aproveitamento da rebrota em colheitas sucessivas no muito utilizado
nos cultivos comerciais, pois geralmente aps a primeira colheita o produtor
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estabelece um novo plantio com a utilizao de novas mudas (Blank et al., 2005),
porm algumas espcies suportam colheitas sucessivas, e quando isto possvel,
deve-se tentar maximizar esta prtica, j que ela possibilita uma economia de tempo
e recursos na implantao de um novo plantio. Existem poucas informaes sobre a
prtica de aproveitamento da rebrota em plantas medicinais, levando em
considerao a produo de leo 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 influncia da idade da planta no
momento da colheita e o efeito de colheitas sucessivas sobre a produo de leo
essencial de M. x piperita var. citrata.
2.2 MATERIAL E MTODOS
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 herbrio da UESC, catalogada
pelo nmero 14086.
2.2.2 Condies de Cultivo
Para a realizao do experimento de idade da planta as mudas foram obtidas
atravs do plantio de estacas apicais de 15 cm, em bandejas de plstico de 128
clulas, contendo solo como substrato. Com cerca de 30 dias foram transplantadas
para os canteiros em espaamento de 20x30 cm. A irrigao e capina foram feitas
de forma manual sempre que necessrio. Os tratamentos consistiram de seis idades
de colheita (60, 90, 120, 150, 180 e 210 dias aps 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
aps 20 dias para o local definitivo em espaamento de 20x30cm em uma rea til
de 1m2 por repetio. Duas linhas de contorno foram mantidas como bordadura
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mantendo-se uma rea total de 16m. Os canteiros foram uniformemente adubados
com esterco de gado curtido (5L/m2). As capinas foram realizadas semanalmente e a
irrigao de forma manual sempre que necessrio. Aps cada colheita foi feita uma
adubao de cobertura com 5L/m2 de esterco de gado curtido. Utilizou-se o
delineamento inteiramente casualizado, com quatro repeties, com os tratamentos
constitudos por duas colheitas sucessivas de 1m de plantas realizadas do nvel do
solo: a primeira aos 60 dias aps o transplante, seguida pela colheita da primeira
rebrota, 60 dias aps a primeira. As variveis analisadas foram: produo de
biomassa fresca e seca foliar, teor e rendimento do leo 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, Ilhus-BA.
2.2.3 Extrao do leo essencial
As extraes de leo essencial foram realizadas utilizando o aparelho
Clevenger, com seis repeties compostas por 100g de biomassa fresca foliar em
balo de 3L contendo 1,5L de gua destilada. O hidrolato obtido em uma hora de
extrao foi colocado em funil de separao e adicionou-se diclorometano, visando
separar a fase aquosa da fase orgnica e sulfato de sdio anidro (em excesso), para
retirar a umidade. O hidrolato foi colocado em frasco de vidro previamente coberto
com papel laminado, pesado em balana analtica, e depositado na capela para
evaporao do diclorometano. Com a evaporao deste, restou apenas o leo
essencial, que foi pesado no vidro e por diferena obteve-se apenas o peso do leo.
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Amostras de folhas para determinao do teor de umidade foram pesadas e
colocadas em sala com desumificador at peso constante. O teor de leo essencial
foi calculado com base na biomassa seca.
2.2.4. Anlise qumica do leo essencial
As amostras dos leos foram analisadas por cromatografia gasosa, utilizando
o aparelho Varian Saturno 3800 equipado com detector de ionizao de chama
(FID), utilizando coluna capilar de slica fundida (30 m x 0,25 mm) com fase
estacionria VF-5ms (0,25 m de espessura de filme), tendo hlio como gs arraste,
fluxo de 1,2 mL/min. As temperaturas do injetor e detector foram de 250C e 2