UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE PRÓ-REITORIA DE PÓS ... · Dalai-Lama Dedico e ofereço As...
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA
Época de colheita, Irrigação, Fitoquímica e Atividades Carrapaticida e Fungicida do Óleo Essencial de Genótipos
de Lippia gracilis Schauer
Elizangela Mércia de Oliveira Cruz
São Cristóvão/Sergipe
Março/2013
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA
Época de colheita, Irrigação, Fitoquímica e Atividades Carrapaticida e Fungicida do Óleo Essencial de Genótipos de Lippia gracilis Schauer
Elizangela Mércia de Oliveira Cruz
Arie Fitzgerald Blank – Orientador
Tese apresentada à
Universidade Federal de Sergipe/
RENORBIO para obtenção do
título de Doutor em Biotecnologia
São Cristóvão/Sergipe
Março/2013
FICHA CATALOGRÁFICA ELABORADA PELA BIBLIOTECA CENTRAL UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
C957e
Cruz, Elizangela Mércia de Oliveira Época de colheita, irrigação, fitoquímica e atividades carrapaticida e
fungicida do óleo essencial de genótipos de Lippia gracilis Schauer / Elizangela Mércia de Oliveira Cruz ; orientador Arie Fitzgerald Blank. – São Cristóvãoão, 2013.
77 f. : il. Tese (Doutorado em Biotecnologia) – Rede Nordeste de
Biotecnologia – RENORBIO, Universidade Federal de Sergipe, 2013.
1. Biotecnologia. 2. Lippia gracilis. 3. Essências e óleos essenciais. 4. Fungicidas. I. Blank, Arie Fitzgerald, orient. II. Título.
CDU 606:582.929.3
“Determinação, coragem e autoconfiança são fatores decisivos para o sucesso. Não importam quais sejam os obstáculos e as dificuldades. Se estamos possuídos de uma inabalável determinação, conseguiremos superá-los. Independentemente das circunstâncias, devemos ser sempre humildes, recatados e despidos de orgulho.”
Dalai-Lama
Dedico e ofereço
As gerações futuras, que possam encontrar respostas simples, corretas e duradouras. E que cheguem onde nunca sonharam, sempre com bom senso, sabedoria e perseverança, assim suas
vidas serão plenas e brilhantes.
Agradecimentos
Ao mistério de amor infinito de Deus, que sempre derrama bênçãos e misericórdia em minha vida.
A minha incansável família, por tudo que vocês já sabem.
A Prof. Arie Fitzgerald Blank, pela orientação, confiança, ensinamentos, pela dedicação e apoio sinceros e acima de tudo, pela amizade e exemplo de vida, de caráter, de honestidade, de luta. Aprendi e cresci muito nesses anos de convivência e trabalho ao seu lado.
Aos co-orientadores: Renata Silva Mann, Maria de Fátima Arrigoni-Blank, Leandro Bacci, Lívio Martins, Regina Marino, Péricles Alves, Dulce Warwick, por seu tempo despendido, pelos conselhos e bate-papos, enfim, por todo meu aprendizado.
Aos bolsistas de iniciação cientifica Jessika e Saymo, sem vocês não existiria esse trabalho.
Ao GPMACO, trabalho duro, muito barulho e acima de tudo amizades duradouras. Não se esqueçam de me convidar para a laje...
Às minhas colegas de doutorado: Andrea, Magna, Daniela, Juliana e Mércia obrigada pela ajuda carinho e amizade, podem sempre contar comigo.
Aos amigos que fiz durante esses anos: Monica, Miraboau, Ana Guedes e muitos outros, obrigada.
Aos amigos do Laboratório de Produtos Naturais/UFS, Darlisson e Hugo, obrigada pelas cromatografias e consultorias de ultima hora.
Aos amigos do Laboratório de Sanidade Animal/UFMA, obrigada pela ajuda inestimável com os carrapatos. Especialmente a Sandra, Suzana e Bruna, meninas vocês são demais.
Aos amigos da Entomologia, Fabiana, Abraão e todos os outros, nunca vou esquecer o lema: resultados sempre!!!
A Ricardo (Laboratório de Fitopatologia/Embrapa Tabuleiros Costeiros), obrigada pelo apoio e incentivo.
À FAPITEC/SE e ao CNPq, meus agradecimentos pela bolsa e pelo apoio financeiro.
Em fim a todos que de alguma forma ou em algum momento contribuíram nessa etapa de crescimento.
Muito obrigada!!!
SUMÁRIO
Página RESUMO ABSTRACT 1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 1 2. REVISÃO DE LITERATURA ................................................................................ 2
2.1 Origem, botânica e usos de Lippia gracilis ....................................................... 3 2.2 Óleos Essenciais: composição e atividade .......................................................... 3
2.2.1 Atividade carrapaticida .............................................................................. 5 2.2.2 Atividade fungicida .................................................................................... 6 2.2.3 Resinose do coqueiro ................................................................................. 8
2.3 Complexo de inclusão com ciclodextrina .......................................................... 9 3. REFERENCIAIS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................... 10 4. CAPÍTULO 1: Desempenho morfoagronômico e químico no óleo essencial de
genótipos de Lippia gracilis Schauer em função da época de colheita e irrigação . 17 Resumo ................................................................................................................... 18 Abstract ................................................................................................................... 18 Introdução ............................................................................................................... 19 Material e Métodos ................................................................................................. 20 Resultados e Discussão ........................................................................................... 23 Referências Bibliográficas ...................................................................................... 29
5. CAPÍTULO 2: Atividade de óleo essencial de Lippia gracilis Schauer e seus
constituintes majoritários em Rhipicephalus (Boophilus) microplus ..................... 40 Abstract ................................................................................................................... 40 Introdução ............................................................................................................... 41 Material e Métodos ................................................................................................. 42 Resultados e Discussão ........................................................................................... 43 Conclusões .............................................................................................................. 45 Referências Bibliográficas ...................................................................................... 45
6. CAPÍTULO 3 - Atividade fungicida de óleo essencial de genótipos de Lippia
gracilis Schauer em Thielaviopis paradoxa ............................................................ 52 Abstract .................................................................................................................... 52 Introdução ................................................................................................................ 53 Materiais e Métodos ................................................................................................. 55 Resultados e Discussão ............................................................................................ 61 Conclusões ............................................................................................................... 65 Referências Bibliográficas ....................................................................................... 65
Anexos .......................................................................................................................... 76 Patente depositada ........................................................................................................ 77
Lista de Tabelas Página
Capitulo 1 Tabela 1 Genótipos de L. gracilis presentes no BAG de plantas medicinais da
UFS ........................................................................................................ 32 Tabela 2 Composição química de óleo essencial de genótipos de L. gracilis
colhidos em época chuvosa e seca ........................................................ 33 Tabela 3 Composição química de óleo essencial de genótipos de L. gracilis
sem e com irrigação ............................................................................... 34 Capitulo 2
Tabela 1 Genótipos de Lippia gracilis mantidos no BAG de plantas medicinais da UFS e utilizados no presente estudo ................................................
49
Tabela 2 Composição química dos óleos essenciais de quatro genótipos de L. gracilis ................................................................................................... 50
Tabela 3 Concentração letal para 50 e 90% das larvas e fêmeas ingurgitadas de R. (B.) microplus com respectivo Intervalo de confiança a 95% dos genótipos de L. gracilis ......................................................................... 51
Capitulo 3
Tabela 1 Genótipos de L. gracilis presentes no BAG de plantas medicinais da UFS ........................................................................................................ 70
Tabela 2 Composição química dos óleos essenciais de sete genótipos de L. gracilis ................................................................................................... 71
Tabela 3 Caracterização do óleo essencial de Lippia gracilis e dos complexos de inclusão com -Ciclodextrina obtidos por malaxagem com água (MAH) ................................................................................................... 72
Tabela 4 Percentual de inibição de colônia (PIC) de óleo essencial dos genótipos de L. gracilis, timol e carvacrol em T. paradoxa .................. 73
Tabela 5 Contagem de unidade formadora de colônia (UFC) de óleo essencial de genótipos de L. gracilis, timol e carvacrol em T. paradoxa ............. 74
Tabela 6 Concentração mínima inibitória (CIM) e concentração fungicida mínima (CFM) de óleos essenciais de L. gracilis, seus componentes majoritários timol e carvacrol e complexo de inclusão óleo essencial – ciclodextrina em T. paradoxa, valores expressos em µL.mL-1 ....... 75
Lista de Figuras Página
Capitulo 1 Figura 1 Precipitação pluviométrica (mm) na área experimental nas épocas
chuvosa e seca..................................................................................... 35 Figura 2 Dendrograma bi-dimensional representando a similaridade da
composição química entre 7 genótipos de Lippia gracilis colhidos na época chuvosa (A) e seca (B) ......................................................... 36
Figura 3 Distribuição dos constituintes químicos do óleo essencial de Lippia
gracilis extraído nas épocas chuvosa (A) e seca (B), através da análise de componente principal (ACP) ............................................. 37
Figura 4 Dendrograma bi-dimensional representando a similaridade da
composição química entre 7 genótipos de Lippia gracilis colhidos na época chuvosa (A) e seca (B) ......................................................... 38
Figura 5 Distribuição dos constituintes químicos do óleo essencial de Lippia
gracilis extraído nas épocas chuvosa (A) e seca (B), através da análise de componente principal (ACP) ............................................. 39
RESUMO O presente trabalho teve como objetivo determinar a influencia da época de colheita e do estresse hídrico na composição química do óleo essencial e testar a atividade carrapaticida e fungicida do óleo essencial de L. gracilis. Para as análises de época de colheita o material vegetal foi colhido de sete genótipos de L. gracilis no “Campus Rural da UFS”, nas épocas chuvosa e seca. Já para o ensaio de estresse hídrico o experimento foi conduzido na época seca. A extração de óleos essenciais foi realizada no Laboratório de Fitotecnia da UFS, por meio de hidrodestilação. A análise química do óleo essencial foi realizada utilizando CG-EM, no Laboratório de Cromatografia da UFS. Para a atividade carrapaticida foram realizadas os testes de pacote de larvas e de imersão de fêmeas ingurgitadas do carrapato Rhipicephalus microplus em diversas concentrações de óleo essencial, timol ou carvacrol. Para o teste de atividade fungicida, o óleo essencial, em diferentes concentrações foi adicionado ao meio BDA. Cada placa foi inoculada com micélios da cultura monospórica de Thielaviopis paradoxa. O óleo essencial de L. gracilis apresentou dois quimiotipos distintos um com o genótipo LGRA-106 apresentando o composto timol como majoritário e os demais o carvacrol. As folhas forneceram óleos essenciais amarelados com teor médio de 1,55% na época chuvosa e 2,09% na seca. Na época chuvosa não houve diferença significativa tanto no rendimento como no teor. A composição química dos óleos essenciais de L. gracilis apresentou altos níveis de terpenos, 92% na época chuvosa e 96% na época seca. No ensaio com irrigação os valores de teor e rendimento de todos os genótipos são menores quando comparado com o ensaio sem irrigação. De maneira geral a espécie L. gracilis, quanto à presença de água no solo, apresenta estabilidade na composição química do óleo essencial independente da época do ano, uma vez que as plantas submetidas à irrigação, mesmo no verão, produziram óleo essencial em quantidade e qualidade semelhantes à época do inverno. O óleo essencial de L. gracilis apresenta alta atividade carrapaticida, comprovados pelas concentrações letais dos genótipos LGRA-201 (1,31 mg.mL-1) e LGRA-106 (4,66 mg.mL-1), demonstrando eficiência no controle desse parasita. Os ensaios demonstraram que as concentrações 0,45; 0,91 e 2,75mg.mL-1 de todos os genótipos de L. gracilis inibiram completamente o desenvolvimento do patógeno T. paradoxa, correspondendo a uma porcentagem de inibição do crescimento micelial de 100%. A concentração de 0,18mg.mL-1 de óleo essencial foi suficiente para reduzir significativamente o número de esporos de T. paradoxa. A concentração fungicida mínima de T. paradoxa foi encontrada entre as concentrações de 0,80 a 0,98mg.mL-1 para os óleos essenciais e 0,26mg.mL-1 para o carvacrol, e 0,35mg.mL-1
para o timol.
Palavras- chave: Lippia gracilis, óleo essencial, composição química, época de colheita, estresse hídrico, carrapatos, fungos filamentosos.
ABSTRACT
The aim of this study was to determine the influence of harvesting time and water stress on the chemical composition of the essential oil and to test the activities against ticks and fungus of the essential oil of L. gracilis. For the analysis of harvest season the plant material was collected from seven genotypes of L. gracilis at the Research Farm "Campus Rural da UFS", in the rainy and dry seasons. The experiment testing water stress was conducted in the dry season. The extraction of essential oils was performed in the Laboratory of Phytotechnology of the UFS through hydrodistillation. Chemical analysis of the essential oil performed using GC-MS in the Laboratory of Chromatography of the UFS. For the activity tests against ticks package larvae and immersion of engorged tick Rhipicephalus microplus in different concentrations of essential oil, thymol or carvacrol. To test of fungicidal activity, the essential oil at different concentrations was added to PDA medium. Each plate was inoculated with mycelia culture of Thielaviopis paradoxa. The essential oil of L. gracilis presented two distinct chemotypes, one genotype LGRA-106 presenting as major compound thymol and the other genotypes presenting carvacrol as major compound. The leaves provided essential oil with an average grade of 1.55% in the rainy season and 2.09% in the dry season. In the rainy season there was no significant difference in both the yield and the content. The chemical composition of essential oils L. gracilis showed high levels of terpenes, 92% in the rainy season and 96% in the dry season. In the experiment with irrigation the values of content and yield of all genotypes were smaller when compared without irrigation. In general, the species L. gracilis, for the presence of water in the soil, provides stability in the chemical composition of the essential oil regardless of season, since plants subjected to irrigation, even in the dry season, the essential oil produced in quantity and quality similar to the rainy season. The essential oil of L. gracilis exhibits high activity against ticks, proven by lethal concentrations of genotypes LGRA-201 (1.31 mg.mL-1) and LGRA-106 (4.66 mg.mL-1), demonstrating efficiency in the control of this parasite. The tests showed that the concentrations 0.45; 0.91 and 2.75 mg.mL-1 of all genotypes of L. gracilis completely inhibited the development of the pathogen T. paradoxa, corresponding to a percentage of mycelium growth inhibition of 100%. The concentration of 0.18 mg.mL-1 of essential oil was sufficient to significantly reduce the number of spores of T. paradoxa. The minimal fungicidal concentration T. paradoxa was found between concentrations from 0.80 to 0.98 mg.mL-1 for the essential oils and 0.26 mg.mL-1 for carvacrol and 0.35 mg.mL-1 to thymol. Keywords: Lippia gracilis essential oil, harvesting time, hydric stress, ticks, filamentous fungi.
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1. INTRODUÇÃO
Nos últimos anos, a retomada dos conceitos de saúde buscando uma alimentação mais saudável aliada à preocupação correta e crescente com o ambiente, reativou a agricultura que utiliza menos agroquímicos sintéticos, com a aplicação pelos agricultores de tecnologias visando não só a maior produtividade, mas também a qualidade do produto e a preservação do ambiente (Bettiol & Ghini, 2003).
A busca por substitutos para os agroquímicos sintéticos tem produzido muitos trabalhos científicos, contemplando inclusive a utilização de extratos ou constituintes ativos provenientes de plantas. Esta procura pode ser justificada pela fácil degradação destes constituintes, menor toxicidade ao homem e, conseqüentemente, representa uma alternativa mais segura para o meio ambiente (Vasconcelos et al., 2009).
A megadiversidade brasileira, resultado das adaptações dos organismos às amplas variações nas condições edafoclimáticas do país, representa uma reserva potencial de novos fitoquímicos bioativos. Dentre as substancias, encontradas em partes vegetais, mais pesquisadas na busca de atividades biológicas, destacam-se os óleos essenciais, compostos oleosos aromáticos, de composição complexa onde as espécies da flora medicinal da caatinga apresentam-se como uma fonte promissora de novos antimicrobianos. Das quais se destacam as espécies pertencentes ao Gênero Lippia, (Verbenaceae) (Dantas et al., 2010).
Os óleos essenciais têm sido utilizados como pesticidas ou modelos para pesticidas sintéticos, como o toxafeno, as piretrinas, a nicotina e a rotenona, pois podem causar interferência tóxica nas funções bioquímicas e fisiológicas de pragas e agentes causadores de doenças. No entanto, a maioria dos constituintes dos óleos essenciais são pouco tóxicos (dentro das primeiras 72h depois da aplicação) para os mamíferos (Chagas et al., 2002).
Diante disso o uso de óleos essenciais no combate a pragas e doenças de animais e plantas é uma alternativa mais segura tanto para o ambiente como para a humanidade. Esse trabalho tem como objetivo determinar a influencia da sazonalidade e do estresse hídrico na composição química do óleo essencial e testar a atividade carrapaticida e fungicida do óleo essencial de Lippia gracilis.
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2. REVISÃO DE LITERATURA
Os primeiros habitantes do planeta queimavam plantas de odor agradável para pedir proteção aos bons deuses, constituindo, as de perfume desagradável, um meio de afugentar os animais, os inimigos ou para afastar os deuses maléficos. Aos aromas, sempre foi associada à idéia de purificação. O registro mais antigo que se conhece sobre a sua utilização, foi encontrado num túmulo do Neolítico (entre 5000 e 2500 anos a.C.) no qual se encontraram vestígios de um humano envolvido em plantas aromáticas, identificadas por restos de grãos de pólen. Com o passar dos anos as plantas aromáticas passaram a fazer parte de técnicas de prevenção e de tratamento das doenças, principalmente de feridas e contusões, como mostram documentos chineses e indianos com mais de 5000 anos (Cunha, 2007). As espécies aromáticas se fazem conhecidas do homem de forma mais rápida e estão atreladas a usos tradicionais que, ao ganharem pesquisa e desenvolvimento, permitem o aumento de escala de produção e melhoria da qualidade (Magalhães, 2011).
A utilização das plantas medicinais é uma das mais antigas práticas empregadas para o tratamento das enfermidades humanas e muito já se conhece a respeito de seu uso por parte da sabedoria popular. O uso de plantas medicinais pela população mundial tem sido muito significativo nos últimos tempos. De acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS) cerca de 65-80% da população mundial dos países em desenvolvimento, devido a pobreza e a falta de acesso a medicina moderna, dependem essencialmente das plantas para a saúde primária. Porém, poucas destas plantas têm sido cientificamente estudadas para avaliação com segurança de suas qualidades e eficácia (Calixto, 2005).
Desde que o homem começou a cultivar plantas para sua alimentação, deu-se início um processo de desequilíbrio no ambiente de cultivo, que de certa forma favorece o surgimento de pragas e doenças (Innecco, 2006). De uma maneira geral, as doenças causadas por fitopatógenos são provocadas principalmente por fungos, bactérias, nematóides e vírus, que além de provocarem perdas nas fases de pré e pós-colheita, depreciam a qualidade dos frutos, prejudicando a sua aparência e/ou alterando suas características físicas e químicas (Junqueira et al., 2006).
A agricultura moderna baseou-se no uso indiscriminado de agentes químicos no combate de pragas e fungos, colocando em risco o meio ambiente. Os diversos métodos de controle disponíveis, especialmente o controle químico apresentam problemas quanto à eficiência, custo e impacto negativo ao meio ambiente. No entanto, a grande preocupação com o meio ambiente tem levado inúmeros pesquisadores a buscarem alternativas viáveis, efetivas e seguras no controle de pragas e doenças que acometem culturas de plantas de interesse comercial. Assim, o uso de compostos químicos extraídos das plantas, caracteriza uma proposta alternativa a esses problemas (Lameira, 2007).
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2.1 Origem, botânica e usos de Lippia gracilis Schauer
No Brasil, dentre as plantas do semi-árido nordestino conhecidas como alecrins, estão várias espécies do gênero Lippia (Verbenaceae). A caatinga é o principal bioma da região nordeste estendendo-se pelo domínio do clima semi-árido. As plantas do gênero Lippia são espécies próprias de região, de terrenos bem drenados, sendo comum sua presença nos Estados do Piauí, Bahia, Ceará, Paraíba e Pernambuco. O gênero Lippia, cujo nome deriva de August Lippi, um botânico italiano, é composto por cerca de duzentas espécies representadas por ervas, arbustos e pequenas árvores que são frequentemente aromáticas e distribuídas na América Central e do Sul e territórios da África Central (Calvacanti, 2006).
L. gracilis, popularmente conhecido como alecrim-de-tabuleiro ou alecrim-da-chapada, é um arbusto caducifólio, ramificado, de até 2 m de altura, bem ramificada, de caule quebradiço, com folhas pequenas, aromáticas e picantes, simples, cartáceas, com nervação impressa bem visível, de pouco mais que um centímetro de comprimento. As flores são miúdas e amarelo-esbranquiçadas, reunidas em espigas de eixo curto. Os frutos do tipo aquênio extremamente pequenos, cujas sementes raramente germinam (Lorenzi e Matos, 2002).
Esta espécie é tradicionalmente utilizada no tratamento de infecções gastrointestinais, respiratórias e cutâneas. Em geral o gênero apresenta composição química constante com alguns compostos que são encontrados em varias espécies, com atividades farmacológicas antimalárica, anti-viral e citostática. Em muitos casos as partes usadas são as folhas, e flores, são comumente preparadas em infusão ou decocção e administradas oralmente ou através de emplastes ou lavagem de ferimentos (Calvacanti, 2006).
2.2 Óleos Essenciais: composição e atividade
As plantas não possuem um sistema locomotor para fugir de seus predadores e inimigos. Os inimigos naturais das plantas são: fungos, bactérias, insetos, outros herbívoros e etc. Nelas existem não apenas defesas físicas como os espinhos, mas também defesas químicas como taninos, óleos essenciais e outros. Os quais estão relacionados com a interação da planta com o ambiente, como por exemplo, a defesa contra herbívoros, insetos, bactérias e fungos (Lima et al., 2008). A produção de substâncias bioativas pelas plantas ocorre através de diferentes vias metabólicas, gerando grande número de compostos, muitos dos quais somente identificados em determinados grupos de plantas e em concentrações variáveis (Marcano et al., 2005).
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Os óleos essenciais são substancias derivadas do metabolismo secundário de plantas, e tem diversas funções, como: defesa contra predadores e atração para polinização. São considerados óleos por serem, geralmente, líquidos de aparência oleosa à temperatura ambiente; por apresentarem volatilidade, recebem ainda o nome de óleos voláteis; e são chamados essenciais devido ao aroma agradável e intenso da maioria dos seus representantes. A denominação óleos etéreos por serem solúveis em solventes orgânicos apolares (Dewick, 2003; Camargo, 2007). Os óleos essenciais são produtos instáveis a presença de luz, calor e umidade (Calvacanti, 2006). Estes constituem um dos mais importantes grupos de matérias primas para várias indústrias, notadamente as de perfumaria, alimentos e farmacêutica. Os países mais desenvolvidos importam esse óleo e lhes agregam valor através de purificação, destilação, preparação de derivados, isolamento de constituintes e modificações químicas (Craveiro & Queiroz, 1993)
A composição química do óleo essencial de L. gracilis reportada na literatura, mostra flutuações quantitativas dos componentes majoritários, provavelmente devido a condições genéticas, não padronização de cultivo e clima. Estudos demonstram variações na composição química do óleo essencial, tais como: 1,9 a 54,4% de carvacrol e 10 a 19% de p-cimeno (Matos et al., 1999; Pessoa et al., 2005).
O carvacrol cuja nomenclatura química é 2-metil-5(1-metil-etil) fenol (C4H14O), é isômero de posição do timol, possui características químicas e atividades diferentes. Possui um aroma forte e irritante. Este composto possui propriedades antimicrobianas, antiinflamatórias e antioxidantes. O timol de nomenclatura química 5-metil-2(1-etil) fenol (C4H14O), é uma substância química presente no óleo essencial de várias plantas do gênero Thymus, Occimum e Lippia, tem aroma forte e irritante. É utilizado como princípio ativo de formulações anti-sépticas, para tratamentos de infecções na boca, garganta e pele (Calvacanti, 2006).
A grande variação qualitativa e quantitativa na composição química do óleo essencial de uma mesma espécie é devida entre outras, da existência de variação genética entre plantas de diferentes populações, do estádio de desenvolvimento e da parte da planta como também da localização geográfica, características de solo, clima dentre outros fatores (Sena Filho et al., 2006; Potzernheim et al., 2006; Aguiar et al., 2008). Um exemplo do uso da variabilidade genética de óleos essenciais é o manjericão (Ocimum basilicum L.), do qual existem mais de 40 tipos descritos, a maioria comercializada nos Estados Unidos e Europa, com fins culinários, ornamentais e aromáticos. Estas variedades foram selecionadas por muitos anos, e para diferentes propósitos. A seleção de diferentes aromas em alfavacas buscando espécies de interesse para a indústria de cosméticos e higiene levou à formação de tipos químicos ricos em certos compostos, sendo denominados em função de seus altos teores de linalol, metilchavicol, eugenol, citral, entre outros (Potzernheim et al., 2006)
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2.2.1 Atividade carrapaticida
O Brasil é o maior produtor mundial de bovinos comerciais. No entanto devido as condições climáticas e deficiência no manejo de pastagens, o gado brasileiro é infestado pelo carrapato bovino (Perinotto, 2010). As perdas econômicas causadas por carrapatos em rebanhos bovinos no Brasil superam a cifra de 2 bilhões de dólares ao ano (Grisi et al., 2002).
O carrapato Rhipicephalus microplus é responsável por causar perdas na produção de leite e carne (Sutherst et al., 1983), através da perda de sangue, e da redução no ganho de peso é também um vetor para certas doenças, incluindo babesiose bovina (doença infecciosa, causadas por parasitas intraeritrocíticas do gênero Babesia) e anaplasmose (doença de ruminantes causada por intra-eritrocitário obrigatóriobactérias do género Anaplasma) (Ribeiro et al., 2010). Danos causados no couro devido às reações inflamatórias nos locais de fixação do carrapato (Seifert et al., 1968) se reflete em danos econômicos (Horn & Arteche, 1985).
O R. microplus adapta-se perfeitamente ao clima dos países tropicais, nos quais o calor e a umidade propiciam condições favoráveis à sobrevivência e manutenção da espécie, tornando-se o mais importante, ectoparasito bovino das regiões tropicais e subtropicais. O território brasileiro é potencialmente favorável à sua sobrevivência, uma vez que as características climáticas favorecem o seu desenvolvimento na maioria dos meses do ano. Essa espécie foi encontrada parasitando bovinos, caprinos e eqüinos (Costa et al, 2008).
O ciclo de vida do R. microplus divide-se em fase de vida livre e parasitaria. Na fase de vida livre ocorrem três dias para pré-postura, três a seis semanas para postura, vinte e dois a trinta dias para a eclosão das larvas e dois a três dias para o fortalecimento das cutículas para se tornarem larvas infestantes. A cada postura são colocados cerca de 2.000 a 3.000 ovos por fêmea. A fase de vida parasitaria ocorre de 18 a 26 dias. Os machos permanecem mais tempo nos animais e podem acasalar com varias fêmeas (Pereira et al., 2010).
O controle desta parasitose, basicamente, tem sido feito com produtos químicos que também acarretam malefícios ao homem, que consome os produtos de origem animal, e ao bovino (Chagas et al., 2003). Agrega-se a esses problemas a seleção de indivíduos resistentes aos produtos químicos utilizados (Furlong, 2004).
O controle do R. microplus, desde a década de 50, é feito utilizando-se acaricidas químicos de contato. O aparecimento acelerado da resistência a diversas bases químicas e os resíduos nos produtos de origem animal são problemas crescentes nos países endêmicos, sendo relatada no Brasil resistência dos carrapatos a quase todos os produtos químicos comerciais (Pereira et al., 2010).
Como os carrapaticidas sintéticos além de serem pouco eficientes também são tóxicos para os animais e humanos, vários tipos de controle alternativos são estudados: como controle biológico por fungos e bactérias, utilização de vacinas, raças resistentes
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de bovinos, uso de híbridos estéreis de carrapatos e cultivos de pastos repelentes a carrapatos (Martins & Gonzalez, 2007).
Nesse contexto, a fitoterapia pode ser ferramenta importante no controle dos ectoparasitas, possibilitando a associação com outras estratégias de controle e resultando num produto (carne e ou leite) livre de resíduos de acaricidas que possam prejudicar o homem, o animal e o ambiente (Agnolin et al., 2010).
Existem dois modos de ação para os óleos essenciais em parasitas externos: as propriedades imunomaduladoras e o efeito antiparasitíco. O primeiro caso o óleo essencial inibe mecanismos de regulação dos parasitas levando-os a morte. No segundo a inibição acontece quando o óleo essencial interfere na produção de algumas enzimas ou age como repelente (Anthony et al., 2005).
A ação acaricida dos óleos essenciais de eucalipto e citronela foi testada sobre R. microplus em estudos realizados por Chagas (2001) e Martins (2006), respectivamente. Em relação ao eucalipto, os óleos essenciais de três espécies apresentaram eficácia. O uso óleo essencial de citronela 50% não apresentou eficácia sobre fêmeas ingurgitadas de R. microplus.
Monoterpenos como timol, caravacrol e -terpineno foram testados em diferentes espécies da família Ixodidae, em diferentes estádios de desenvolvimento, demonstrando eficácia tanto como repelente como na mortalidade de larvas, ninfas e adultos (Mendes, et al., 2011; Cetin et al., 2010; Vale et al., 2007).
2.2.2 Atividade fungicida
Devido ao uso intensivo dos agroquímicos, os microrganismos fitopatogênicos criaram mecanismos de resistência à maioria dos produtos originados exclusivamente de cadeia química. Além da baixa eficiência e os danos causados por essas moléculas, os consumidores estão exigindo, cada vez mais, produtos sem resíduos dessas substancias (Silva, et al., 2005).
A exploração da bioatividade antimicrobiana e/ou elicitora de defesa utilizando compostos secundários presentes no extrato bruto ou óleos essenciais de plantas medicinais, constitui-se em mais uma forma potencial para controle de doenças em plantas cultivadas (Schwan-Estrada & Stangarlin, 2005).
A atividade antimicrobiana desenvolvida por óleos essenciais tem sido atribuída a pequenos terpenóides como timol, carvona, carvacrol, mentol e muroleno, que também na forma pura exibem atividade antifúngica (Conner, 1993; Smid et al., 1996; Knaak & Fiúza, 2010).
Apesar de os mecanismos de ação estarem pouco caracterizados, parecem estar associados ao caráter lipofílico dos compostos, havendo um acúmulo em membranas e perda de energia pelas células microbianas (Knaak & Fiúza, 2010), uma vez que determinados terpenos presentes nos óleos essenciais são capazes de tornarem a
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membrana celular do fungo permeável, causando o vazamento de seu conteúdo (Piper et al., 2001; Knaak & Fiúza, 2010).
Na avaliação do óleo essencial de Piper aduncum, na concentração de 0,5%, observou-se total inibição do crescimento micelial de Curvularia lunata, demonstrando que o óleo essencial de Piper aduncum L. é um potencial agente alternativo no controle do fungo estudado (Bastos & Benchimol, 2006).
Tratamentos com o óleo de nim, (Azadiracta indica Juss.) diminuem o poder germinativo do crescimento de fungos em grãos de soja (Glycine max) (Rangel et al., 2006).
Diversas plantas têm revelado atividade fungicida com várias substâncias já isoladas. Dentre estas, cita-se os trabalhos de Salgado et al. (2003), que demonstraram o efeito fungicida de óleos essenciais de três espécies de eucalipto (E. urophylla, E. citriodora e E. camaldulensis) sobre os fitopatógenos Fusarium oxysporum, Botrytis cinerea e Bipolaris sorokinian. Em seus estudos observaram atividades fungitóxicas para a concentração de 500 mg L-1 das três espécies de eucalipto, porém o óleo essencial da espécie E. urophylla apresentou maior efeito inibitório no crescimento micelial das três espécies fúngicas.
Mendonça (2004), estudando o efeito dos óleos essenciais de cravo-da-índia (Syzygium aromaticum), orégano (Origanum vulgare) e manjericão (O. basilicum) sobre Staphylococcus aureus, verificou efeito inibitório a partir das concentrações de 1, 5 e 10 %, respectivamente. Pereira et al. (2008), analisando os óleos essenciais de cravo-da-índia e orégano, observou atividade fungicida sobre o fungo Penicillium commune, com inibição total no crescimento a partir das concentrações de 250 mg.L-1 e 2000 mg.L-1, respectivamente
Os óleos das plantas de Origanum dictamnus (hortelã), Mentha pulegium (menta), Origanum majorana (manjerona) exibiram eficiente atividade fungicida e bactericida, utilizando concentrações de 85 mg mL-1 a 300 mg mL-1. O óleo extraído de Piper ponderosa, na concentração de 2% inibiu em 100% o crescimento micelial de três espécies de fungos fitopatogênicos do gênero Fusarium (Silva et al., 2005).
Parmar et al.. (1997) isolaram e caracterizaram quimicamente os arilpropanóides em extratos brutos e em óleos essenciais de plantas da família Piperaceae encontrando substâncias como safrol, miristicina, eugenol, dillapiol e apiol. Esses compostos apresentam propriedades antimicrobianas e antioxidantes assim como, efeitos citotóxicos e psicotrópicos. Relações entre o efeito fungicida observado no óleo essencial de Piper hispidinervum e a presença de safrol como seu componente majoritário foram observados (Zacaroni, et al., 2009).
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2.2.3 Resinose do coqueiro
A cultura do coqueiro é responsável, no Brasil, por cerca de 500 mil empregos diretos, além de milhares de empregos indiretos para pessoas envolvidas ao longo da cadeia produtiva. Somente na região Nordeste, a cocoicultura gera emprego e renda para mais de 220.000 produtores, com aproximadamente 85% representados por produtores familiares e com propriedades inferiores a 10 ha (Cuenca, 2007). Em decorrência da rápida expansão das áreas de plantio, especialmente para exploração do coco verde para o consumo da água, tem sido também observado um aumento da incidência de doenças, especialmente daquelas consideradas de importância secundária ou até mesmo desconhecidas no Brasil (Freire & Martin 2010). É o caso do sangramento do caule (stemblee-ding), conhecida desde 1906 no Sri Lanka e que teve sua patogenicidade comprovada na Índia por Nambiar et al. (1986).
A resinose do coqueiro ou “stem bleeding”, causada pelo fungo Thielaviopsis paradoxa (De Seynes) Höhn, tornou-se o principal problema na cultura do coqueiro no estado de Sergipe, devido a sua rápida disseminação e consequente queda de produção. T. paradoxa é a fase imperfeita ou assexual do patógeno, sendo responsável pela produção de dois tipos de esporos, os endoconídeos e os clamidósporos. Em sua fase sexual ou perfeita é denominado Ceratocystis paradoxa (Dade) C. Moreau, (1952) (Ascomycetes, Microascales, família Ophiostomatacea), fase esta raramente encontrada na natureza e até o momento não verificado nas condições nacionais (Costa e Carvalho, 2011).
Dentre os principais sintomas da resinose, pode-se destacar o aparecimento de um líquido marrom-avermelhado que escorre através de rachaduras no tronco, que ao secar pode adquirir uma coloração avermelhada ou enegrecida; redução na freqüência de emissão de folhas e no tamanho das mais novas; afinamento do tronco na região próximo à copa, folhas amarelo-pardacentas frágeis e sujeitas à quebra (Warwick & Passos, 2009).
Em levantamento realizado no Estado de Sergipe, foi evidenciado a presença da resinose em quase metade das propriedades na região do Platô de Neópolis, onde na grande maioria dos casos, as plantas atingidas já se encontravam em estágio avançado da doença, levando a morte da planta. A situação na região é preocupante pela forma como a doença se estabeleceu e como vem se disseminando, não existindo relatos na literatura de produtos químicos capazes de curar uma planta em estágio avançado da doença ou de conter a sua disseminação (Costa e Carvalho, 2011).
De acordo com Nambiar et al. (1986) o fungo T. paradoxa pode sobreviver por longos períodos no solo, nos restos de cultura em decomposição e pode causar infecção através de ferimentos e das fissuras naturais de crescimento do tronco, disseminando-se principalmente através de insetos vetores e do contato entre raízes. Esta doença tem como hospedeiros primários a bananeira, a cana-de-açúcar e o abacaxi (Garofalo & Macmillan, 2004).
Dentre as medidas de controle atualmente utilizadas, podem ser citadas: raspagem e pincelamento com piche ou alcatrão vegetal da região lesionada do estipe de
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plantas infectadas; erradicação e queima das plantas severamente infectadas; monitoramento e controle do Rhynchophorus palmarum, principal inseto transmissor da resinose, através do uso de armadilhas atrativas (isca vegetal atrativa + feromônio) (Costa e Carvalho, 2011).
Pesquisas desenvolvidas utilizando-se extratos brutos ou óleos essenciais obtidos de plantas medicinais têm mostrado um grande potencial no controle de fitopatógenos, tanto pela ação fungitóxica direta, inibindo o crescimento micelial e a germinação de esporos, quanto pela indução de fitoalexinas, indicando a presença de compostos com características elicitoras (Stangarlin et al., 1999; Schwan-Estrada et al., 2002; Cunico et al., 2002; Salgado et al., 2003; Bonaldo et al., 2004; Bastos & Albuquerque, 2004; Schwan-Estrada & Stangarlin, 2005; Knaak & Fiúza, 2010).
2.3 Complexo de inclusão com ciclodextrina
Nas ultimas décadas vem se desenvolvendo novas formulações com o uso de inclusão de fármacos, odores e até mesmo sabores em diversas substancias, como quitosanas e ciclodextrinas entre outras, essas formulações visão a diminuição da toxidade, a proteção da substancia incluída e a liberação gradativa da substancia no meio (Venturini et al., 2008). A degradação do amido pela enzima glucosiltransferase (CGT) forma compostos cíclicos com ligações glicosídicas α-(1,4) (ciclodextrinas). As ciclodextrinas produzidas em maior quantidade são genericamente designadas por ciclodextrinas naturais (α ciclodextrina, ciclodextrina e ciclodextrina) com 6, 7 e 8 monômeros de glicopiranose respectivamente, em forma de cone truncado com cavidade no centro (Lima, 2005; Venturini et al., 2008).
A estrutura espacial cônica e a orientação dos grupos hidroxílicos para o exterior conferem a estes açúcares cíclicos propriedades físico-químicas únicas, sendo capazes de solubilizar-se em meio aquoso e ao mesmo tempo encapsular no interior da sua cavidade moléculas hidrofóbicas (Cunha Filho & Sá-Barreto, 2007).
Dentro da mesma unidade de glicopiranose de qualquer ciclodextrina, os grupos hidroxila podem estabelecer uma ligação de hidrogênio entre si. Contudo, só a ciclodextrina, possui uma cadeia homodrômica (i.e., no mesmo sentido), mesmo quando se encontra em solução aquosa. Esta cadeia homodrômica de ligações de hidrogênio contribui para conferir rigidez conformacional adicional à molécula (Lima, 2005).
Para a preparação do complexo com ciclodextrina existem vários métodos, os mais usados são os de solução aquosa: mistura física e malaxagem; os de estado sólido: atomização, liofilização, coprecipitação e fluidização supercrítica (Cunha Filho & Sá-Barreto, 2007).
O complexo de inclusão usando a -ciclodextrina consiste na substituição de parte ou todas as moléculas de água da cavidade por moléculas cujas dimensões se
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ajustem ao tamanho da mesma. A inclusão provoca um melhora nas propriedades físico-químicas das substancias, como aumento na solubilidade, proteção contra degradação oxidativa, aquecimento, volatilização e sublimação, isolamento físico de compostos incompatíveis, separações cromatográficas, modificações de sabor mascarando flavonóides, odores indesejáveis e libertação controlada de drogas ou flavonóides. Por isso, as ciclodextrinas são utilizadas na indústria alimentar, farmacêutica, na catálise, na cosmética, na proteção ambiental, em bioconversão e fermentação, na química analítica e nos têxteis (Lima, 2005; Venturini et al., 2008).
A ciclodextrina pode ser considerada um agente nanoencapsulador, uma vez que o complexo formado é equivalente ao encapsulamento molecular, já que as moléculas são isoladas uma das outras e são dispersas a nível molecular como uma matriz de oligossacarídeos (Marques, 2010).
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17
CAPÍTULO 1
Desempenho morfoagronômico e químico no óleo essencial de
genótipos de Lippia gracilis Schauer em função da época de colheita e
irrigação
Elizangela Mércia de Oliveira Cruz,1 Arie Fitzgerald Blank,*,1 Jessika Andreza Oliveira
Pinto,1 Saymo Santos Fontes,1 Maria de Fatima Arrigoni-Blank,1 Renato Delmodez de
Castro,2 Hugo Cesar Ramos de Jesus,1 Darlisson Alexandria Santos1, Péricles Barreto
Alves1
1 Universidade Federal de Sergipe, Av. Marechal Rondon S/N, Jardim Rosa Elze. São Cristovão/SE
CEP.: 49100-000 Fone: (79) 2105-6981
2 Universidade Federal da Bahia, Av. Reitor Miguel Calmon, S/N – Vale do Canela Salvador/BA CEP.:
40110-902
Key-words: chemical composition, essential oil, hidric stress, Lippia gracilis
Época de colheita e estresse hídrico em Lippia gracilis Schauer
* Autor para correspondência
E-mail: [email protected] Telefone: +55-79-2105-6981 Fax: +55-79-2105-6494 Artigo será submetido no periódico: Anais da Academia Brasileira de Ciências
18
ABSTRACT
The aim of this study was to analyze the chemical composition of the essential oil of
Lippia gracilis genotypes, in the dry and rainy seasons, and with and without irrigation.
The extraction of essential oil was realized by hydrodistillation in a Clevenger
apparatus. The chemical composition analysis was performed using a GC-MS/FID. The
leaves of the L. gracilis genotypes provide essential oil with content between 1.25% and
1.92% in the rainy season and 1.42% and 2.70% in the dry season, when irrigation was
used the content was between 1.42% and 2.87%, without irrigation contents between
1.60% and 3.00%. The chemical composition of L. gracilis showed high levels of
terpenes. The major constituent of genotypes LGRA-106 was thymol and carvacrol was
the major constituent for the other genotypes. Concentrations showed little variation
between seasons, demonstrating the stability of the chemical composition of L. gracilis
even with different climatic conditions.
Key-word: chemical composition, essential oil, hidric stress, Lippia gracilis
19
INTRODUÇÃO
O gênero Lippia contém cerca de 200 espécies de plantas aromáticas, que podem
ser herbáceas, subarbustivas e até árvores de pequeno porte. A maioria das espécies são
nativas da América e África, desenvolve-se em solos arenosos nas margens de rios e
lagos, em regiões de clima tropical e subtropical (Atti-Serafini, 2002). No Brasil, o
gênero é representado por 120 espécies caracterizadas por sua fragrância forte e
agradável (Mendes et al. 2010).
Algumas espécies do gênero Lippia são caracterizadas pela presença de óleos
essenciais, com atividade antimicrobiana, devido à presença de monoterpenos fenólicos
timol e carvacrol. Entre essas espécies, Lippia gracilis Schauer (Verbenaceae), nativa
do Nordeste brasileiro, tem-se destacado por apresentar altos teores destes
monoterpenos (Albuquerque et al. 2006).
L. gracilis, popularmente conhecida como alecrim-de-tabuleiro ou alecrim-da-
chapada, é um arbusto caducifólio, ramificado, de até 2 m de altura, própria da
vegetação do semi-árido nordestino de terrenos bem drenados, sendo comum nos
Estados da Bahia, Sergipe e Piauí (Lorenzi e Matos, 2002). As folhas aromáticas,
juntamente com as flores, constituem a parte medicinal da planta, de onde é extraído
óleo essencial (Marcelino-Jr et al. 2005, Pessoa et al. 2005). Os componentes
majoritários encontrados na L. gracilis são muito variados como carvacrol, p-cimeno, -
terpineno, -cariofileno, timol entre outros (Mendes et al. 2010).
A composição química de metabolitos secundários está relacionada a três fatores:
genética, ambiente e técnicas de cultivo. Dentro dos parâmetros climáticos, temperatura
atmosférica e precipitação pluviométrica têm sido apontadas como fatores que
20
influenciam a composição e conteúdo de óleo essencial em plantas aromáticas (Botrel et
al., 2010).
A composição do óleo essencial de uma planta é determinada geneticamente,
sendo geralmente específica para um determinado órgão e característica para o seu
estádio de desenvolvimento (Simões et al. 2002), mas as condições ambientais são
capazes de causar variações significativas, dando origem aos quimiotipos ou raças
químicas tão freqüentes em plantas ricas em óleos essenciais (Nogueira et al., 2007) .
Isto significa que as diferenças na composição dos diferentes quimiotipos não
constituem um produto só da influência de fatores ambientais, mas refletem também da
variação genotípica destas plantas (Tavares et al. 2005).
Assim, observa-se que há uma diferenciação muito grande no rendimento e na
composição química do óleo essencial das espécies nos diferentes ambientes,
ocasionado por diferenças na eficiência produtiva de princípios ativos. Ainda, deve-se
ressaltar que a época em que se obtém maior produção de óleo essencial, pode não ser a
época de maior produção do composto químico de interesse contido neste (Brant et al.
2008).
O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da época de colheita e da
disponibilidade de água para a planta na composição química dos óleos essenciais de
genótipos de L. gracilis
MATERIAL E MÉTODOS
Os experimentos foram implantados na Fazenda experimental “Campus Rural”
da UFS, que apresenta solo do tipo argissolo vermelho-amarelo distrófico. As plantas
foram dispostas em espaçamento 1,0 m x 1,0 m, com adubação com esterco bovino a
cada três meses, capina manual sempre que necessário e irrigação por gotejamento. Os
21
experimentos foram em blocos casualizados com três repetições, 16 plantas por
parcelas.
Os genótipos de L. gracilis utilizados (Tabela 1) foram obtidos de coletas nos
Estados de Sergipe e Bahia, e registrados e identificados nos herbários da UFS e UFC
respectivamente.
Experimento de época de colheita em genótipos de L. gracilis
As plantas de sete genótipos de L. gracilis foram cultivadas em experimento
implantado em delineamento de blocos casualizados, em esquema de parcelas
subdivididas no tempo, com três repetições. Nas parcelas foram testados os genótipos e
nas subparcelas as épocas (chuvosa e seca). Cada parcela foi constituída por quatro
linhas de quatro plantas e as plantas centrais constituíram a parcela útil. A desfolha foi
feita manualmente e a secagem em estufa de secagem com circulação de ar forçada a
40°C, por cinco dias.
Tabela 1
As colheitas das folhas para a obtenção do óleo essencial foram realizadas em
Julho de 2009 (época chuvosa) e dezembro de 2009 (época seca).
Foram coletados os dados de precipitação pluviométrica durante o período de
condução do experimento estão na Figura 1.
Figura 1
Experimento de estresse hídrico em genótipos de L. gracilis
O experimento foi conduzido na época seca, no período de 20 de dezembro de
2009 a 24 de Janeiro de 2010. O ensaio foi implantado em delineamento experimental
de blocos ao acaso, com três repetições, sendo cada parcela constituída por 16 plantas.
22
A parcela útil foi constituída pelas quatro plantas centrais. Foram testados sete
genótipos de L. gracilis (Tabela 1), após um mês de estresse hídrico (sem irrigação) e
com irrigação por gotejamento com um turno de rega e uma vazão de 8L/planta/dia.
As variáveis avaliadas foram: teor (%), rendimento (mL/planta) e composição
química dos óleos essenciais.
Extração do óleo essencial
A extração do óleo essencial foi realizada no Laboratório de Fitotecnia da UFS,
através de hidrodestilação com aparelho Clevenger modificado. Cada amostra foi
composta por 75g de folhas secas, que foram destiladas por 140 mim (Ehlert et al.
2006).
Análise química do óleo essencial
A análise da composição química do óleo essencial foi realizada em
cromatógrafo gasoso acoplado a espectrômetro de massas CG-EM (Shimadzu, modelo
QP 5050A), equipado com um autoinjetor AOC-20i (Shimadzu) e coluna capilar de
sílica fundida J&W Scientific (5%-phenyl-95%-dimethylpolysiloxane) de 30 m x 0.25
mm i.d., 0.β5 μm de filme, usando He como gás de arraste com fluxo de 1,2 mL/min, a
temperatura foi programada mantendo 50°C por 1,5 min, seguido de um aumento de
4°C/min até atingir 200 °C, depois a 15°C até atingir 250°C mantendo constante esta
temperatura por 5 min.; temperatura do injetor de 250°C e temperatura do detector (ou
interface) de 280°C; foi injetado um volume de 0,5 µL em acetato de etila; taxa de
partição do volume injetado de 1:100 e pressão na coluna de 64.20 kPa. As condições
do EM foi detector de captura iônica operando por impacto eletrônico e energia de
impacto de 70 eV; velocidade de varredura 1.000; intervalo de varredura de 0,50
fragmentos/s e fragmentos detectados na faixa de 40 a 500 Da.
23
As análises quantitativas dos constituintes foram realizadas em um cromatógrafo
gasoso equipado com detector de ionização de chamas (FID), usando um equipamento
Shimadzu GC-17A, sob as seguintes condições operacionais: coluna capilar de sílica
fundida ZB-5MS (5% dimethylpolysiloxane) com γ0 m x 0.β5 mm i.d. x 0.β5 μm de
filme, usando as mesmas condições do CG-EM. A quantificação dos constituintes foi
realizada pela normatização da área (%). As concentrações dos compostos foram
calculadas pela área e colocados em ordem de eluição do CG.
Os componentes do óleo essencial foram identificados através da comparação de
seu espectro de massas com espectros existentes na literatura (Adams, 2007), com
espectros do banco de dados (NIST05 e WILEY8) do equipamento e, também, pela
comparação dos índices de retenção com aqueles da literatura. Os índices de retenção de
Kovats (IK) foram determinados utilizando uma série homologa de n-alcanos (C8-C18)
injetados nas mesmas condições cromatográficas das amostras, utilizando a equação de
Van den Dool e Kratz (1963).
Análise estatística
As análises estatísticas multivariada de componentes principais e distancia
euclidiana foram feitas com o programa Statistica 7.0, e os testes de média Scott &
Knott com o programa estatístico SISVAR 5.0.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Época de colheita em genótipos de L. gracilis
As folhas forneceram óleos essenciais amarelados com teor médio de 1,55% na
época chuvosa e 2,09% na seca. Os genótipos LGRA201 e LGRA202 obtiveram
maiores rendimentos e teores, independente da época; na época seca ocorreu diferença
24
significativa apenas para LGRA106 e LGRA109, na chuvosa não houve diferença
significativa tanto no rendimento como no teor. Teor entre 1,2 e 2,8%, foram
encontrados em três amostras de L. gracilis de diferentes regiões de Pernambuco, na
região mais seca o teor foi maior (Neves et al. 2007).
Tabela 2
Foram identificados 20 compostos no óleo essencial dos genótipos de L. gracilis
sendo sete compostos com teores maiores que 2%, com o timol sendo o composto
majoritário para o genótipo LGRA106 (58% em média) com baixo teor de carvacrol, e o
carvacrol para os demais genótipos (40% em média), com baixos teores de timol
(Tabela 2). Os teores de timol variaram de 3,25% (LGRA108) na época chuvosa a
6,95% (LGRA201) na época seca. Resultados semelhantes foi encontrado por Mendes
et al. (2010) cujos componentes são terpenos em sua maioria e em todas as amostras o
componente majoritário foi o mesmo com pequenas variações percentuais de acordo
com índices de água no solo.
A inversão timol/carvacrol pode ocasionar respostas diferenciadas quando o óleo
é usado em testes biológicos, uma vez que o timol é usado no tratamento de infecções
de boca, garganta e pele e o carvacrol é comprovadamente antiinflamatório e
antimicrobiano muito potente (Cavalcanti, 2006). No caso relatado por Burt (2007),
existe interação entre o carvacrol e o timol, resultando em ação sinérgica entre eles
potencializando a ação de ambos frente ao controle das células bacterianas.
As concentrações apresentaram pequenas variações entre as épocas, com
diferenças significativas apenas nos genótipos LGRA106 para o timol; LGRA202 e
LGRA108 para o carvacrol; LGRA107 e LGRA109 para o -cariofileno. Demonstrando
a estabilidade da composição química do óleo essencial de L. gracilis mesmo com
25
diferentes condições climáticas. Uma triagem de amostras do óleo essencial de L.
gracilis obtidas em Pernambuco/PE, estabeleceu as concentrações entre 36,4 a 45% de
carvacrol, 18,1-β6,β% de ρ-cimeno e 37,4% de timol (Rocha et al. 2010). Como
observado por Blank et al, (2010), em manjericão onde a variação da composição
química foi pequena de um ano para o outro.
Os percentuais de mirceno, 1,8 cineol e -terpineno também variaram pouco nas
diferentes épocas, tendo a época seca apresentado os maiores percentuais, com exceção
do mirceno cujos percentuais foram maiores na época chuvosa. O mirceno variou de
1,8% (LGRA108) a γ,β0% (LGRAβ01). O -terpineno e metil timol apresentam ampla
variação entre os genótipos e as épocas com percentuais de 3,50% (LGRA106) na época
seca a 21,11% (LGRA201) na chuvosa e 0,19 (LGRA201) na época chuvosa a 10,78%
(LGRA106) na época seca, respectivamente. O genótipo LGRA109 não contém 1,8
cineol, a ausência deste constituinte pode estar relacionada ao metabolismo vegetal
(Figueiredo et al. 2007).
Os resultados obtidos neste estudo indicam certa estabilidade na composição
química do óleo essencial de L. gracilis em diferentes condições ambientais. Resultados
divergentes foram encontrados em genótipos de L. sidoides colhidos em diferentes
épocas (Oliveira, 2008).
Considerando as similaridades dos constituintes químicos do óleo essencial dos
sete genótipos, nota-se que foram formados dois grupos distintos, independentes da
época (Figura 2). Os agrupamentos foram caracterizados como Grupo 1: o genótipo
LGRA106 cujo componente principal é o timol; Grupo 2: com os demais genótipos
(LGRA107, LGRA108, LGRA109, LGRA110, LGRA201 e LGRA202) os quais
apresentam o carvacrol como majoritário.
Figura 2
26
De acordo com a análise dos componentes principais (Figura 3), o componente
principal primário na época seca representa das informações totais 43,74% e na época
chuvosa 38,56%. Já o componente principal secundário contribuiu com 24,20% das
informações na época seca e 22,10% na época chuvosa
Figura 3
Esses resultados, confirmam a existência de dois quimiotipos de L. gracilis, um
tendo o timol como marcador principal e o outro o carvacrol, da mesma forma que
Sabino et al., (2012) conseguiram determinar a presença de diversos quimiotipos de L.
graveolens por meio de análises multivariadas dos componentes do óleo essencial.
Influencia do estresse hídrico em genótipos de L. gracilis
Este ensaio apresentou óleo essencial com 20 compostos, com alto percentual de
monoterpenos, independente da irrigação. De acordo com os testes de média (Tabela 3)
os genótipos LGRA201 e LGRA 202 obtiveram as maiores médias nas variáveis teor e
rendimento de óleo quando comparado aos outros genótipos. Os valores do teor de óleo
essencial são maiores que os encontrados por Blank, et al. (2006) que usou os mesmo
genótipos de L. gracilis, é expressiva a discrepância da quantidade de timol do
LGRA106 quando comparado aos outros genótipos que possuem valores semelhantes
de carvacrol. Há uma variação significativa da quantidade de metil timol entre os
genótipos LGRA106 e LGRA201.
Tabela 3
No ensaio com irrigação os valores de teor e rendimento de todos os genótipos são
menores quando comparado com o ensaio sem irrigação, podendo observar o efeito do
estresse hídrico no aumento das quantidades de óleo essencial nas plantas estudadas. E
27
não houve diferença significativa para todos os genótipos nestes parâmetros quando
compara os dois sistemas. Potzernheim et al. (2006) apresenta valores muito baixos de
teor de óleo em plantas de Piper hispidum irrigado e Oliveira (2008) encontrou dados
próximos com L. sidoides, onde os genótipos de época seca apresentam maiores valores
de rendimento e teor de óleo essencial.
Em experimento com e sem irrigação de L. gracilis foi observado um maior
rendimento (2,10%) quando as plantas eram submetidas a estresse hídrico e um
rendimento duas vezes menor (1,12%) quando as mesmas eram irrigadas (Mendes et al.
2010).
Em relação às médias dos principais compostos químicos, a quantidade de água
no solo não teve completa influência, já que alguns percentuais foram maiores com e
outros sem irrigação. O percentual de timol, que é o composto majoritário, do genótipo
LGRA106 foi maior com irrigação, já o carvacrol que o majoritário do LGRA201 foi
obtido maior média sem irrigação.
O óleo essencial de L. gracilis dos genótipos LGRA107, LGRA108, LGRA109,
LGRA110, LGRA 201 e LGRA 202 apresentaram o carvacrol em percentual maior. A
composição química do óleo essencial nos diversos genótipos não apresentou mudanças
significativas mesmo em sistema diferentes.
De maneira geral o comportamento de L. gracilis quanto à presença de água no
solo é a mesma independente da época do ano, uma vez que as plantas submetidas à
irrigação, mesmo no verão, produziram óleo essencial em quantidade e qualidade
semelhantes à época do inverno.
Os resultados da analises multivariada (Figuras 4 e 5) complementam as
informações de que na população de L. gracilis presente no “Campus Rural” da UFS
existem dois quimiotipos definidos, uma vez que a distância euclidiana determina a
28
presença de dois grupos definidos, independente da presença de água. A plotagem dos
escores, tendo os componentes timol e carvacrol como marcadores, explicam 42,59% e
50,48% para os componentes primários e 22,32% e 21,23% para os componentes
secundários para as análises sem irrigação e com irrigação respectivamente. Esses
estudos estatísticos estabeleceram a correlação química entre os diferentes genótipos,
que é fundamental na classificação quimiotaxonômica de espécies nativas (Silva, 2009).
Figura 4 e Figura 5
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem o apoio financeiro de RENORBIO, FAPITEC/SE, CNPq e
CAPES.
RESUMO
O objetivo deste trabalho foi caracterizar quimicamente o óleo essencial de L. gracilis
nas épocas seca e chuvosa e com e sem irrigação. A extração do óleo essencial foi
realizada por hidrodestilação com Clevenger. A análise da composição química foi
realizada em CG-EM. As folhas forneceram óleos com rendimento de 2,07% na época
chuvosa e 2,8% na época seca. A composição química de L. gracilis apresentou como
componente majoritário o timol para o genótipo LGRA106 e carvacrol para os demais.
As concentrações apresentaram pequenas variações entre as épocas demonstrando a
estabilidade da composição química de L. gracilis mesmo com diferentes condições
climáticas.
Palavras-chave: composição química, estresse hídrico, Lippia gracilis, óleo essencial
29
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Tabela 1 – Genótipos de L. gracilis presentes no BAG de plantas medicinais da UFS Código Local de origem Dados geográficos No Voucher Herbário UFS LGRA106 Tomar do Geru – SE 11 19' 16,7'' S; 37 55' 09,2'' W 14733 LGRA107 Tomar do Geru – SE 11 19' 20,1" S; 37 55' 13,5" W 14737 LGRA108 Tomar do Geru – SE 11 19' 22,4" S; 37 55' 12,6" W 14734 LGRA109 Tomar do Geru – SE 11 19' 20,7" S; 37 55' 16,9" W 14735 LGRA110 Tomar do Geru – SE 11 19' 21,1" S; 37 55' 14,9" W 14732 LGRA201 Rio Real – BA 11 23' 38,7" S; 38 00' 54,1" W 14736 LGRA202 Rio Real – BA 11 23' 45,3" S; 38 00' 51,3" W 14731
33
Tabela 2 – Composição química de óleo essencial de genótipos de L. gracilis colhidos em época chuvosa e seca
Constituinte IK LGRA106 LGRA107 LGRA108 LGRA109 LGRA110 LGRA201 LGRA202 Época chuvosa
α-Thujeno 924 0,45 bA 0,98 bA 0,98 bA 0,85 bA 0,95 bA 1,37 aA 1,00 bA α-Pineno 931 0,28 aA 0,24 aA 0,38 aA 0,26 aA 0,33 aA 0,37 aA 0,28 aA
-Pineno 971 0,10 aA 0,0 bA 0,14 aA 0,0 bA 0,0 bA 0,12 aA 0,0 bA Mirceno 976 2,74 bA 2,65 bA 2,05 cA 2,06 cA 3,10 aA 3,20 aA 3,02 aA
α Terpineno 988 1,00 cA 2,28 bA 1,79 cA 1,82 cA 2,27 bA 3,01 aA 2,23 bA p-Cimeno 1016 6,70 cA 11,46 bA 11,75 bA 13,02 aA 12,87 aA 13,74 aA 13,30 aA Limoneno 1023 0,36 aA 0,38 aA 0,38 aA 0,21 bA 0,37 aA 0,44 aA 0,41 aA 1,8 Cineol 1028 3,92 aB 0,61 dA 2,10 bB 0,0 dA 2,50 bA 1,50 cA 0,72 dA -Terpineno 1031 3,66 eA 13,52 bA 8,81 dA 8,55 dA 11,81 cA 21,11 aA 11,99 cA
Linalol 1057 0,41 bA 0,80 aA 0,44 bA 0,79 aA 0,54 bA 0,72 aA 0,73 aA Terpinen-4-ol 1100 0,57 aA 0,57 aA 0,59 aA 0,61 aA 0,62 aA 0,57 aA 0,65 aA
Metil timol 1180 8,32 aB 4,28 dB 5,85 bB 4,77 cB 4,35 dB 0,19 eA 5,05 cA Timol 1195 59,26 aB 4,50 bA 3,65 bA 3,20 bA 4,06 bA 5,78 bA 4,03 bA
Carvacrol 1228 0,88 dA 43,24 bA 47,10 aA 48,99 aA 48,91 aA 35,28 cA 47,29 aA -Cariofileno 1291 8,57 aA 6,20 bA 3,92 aA 7,80 aA 4,44 aA 6,26 bA 3,86 aA
α-Humuleno 1298 0,47 cA 0,85 bA 1,00 aA 0,38 dA 0,33 dA 0,49 cA 0,29 dA Viridifloreno 1418 0,15 bA 0,77 aA 1,02 aA 0,84 aA 0,25 bA 0,51 bA 0,43 bA
Biciclogermacreno 1432 0,07 cA 1,40 bA 1,95 aA 0,55 cA 0,44 cA 1,05 bA 0,42 cA Espathulenol 1437 0,19 dA 0,62 bA 1,36 aA 0,58 bA 0,33 dA 0,69 bA 0,48 bA
Oxido de Cariofileno 1454 0,74 aB 0,58 bA 0,62 bA 0,71 aA 0,56 bA 0,82 aA 0,57 bA
Monoterpenos 88,56 85,51 86,0 85,13 92,68 87,49 90,70 Sesquiterpenos 10,19 10,42 9,87 10,86 6,35 9,82 6,05 Teor de óleo essencial (%) 1,25 aA 1,70 aA 1,60 aB 1,35 aB 1,52 aB 1,92 aA 1,52 aB Rendimento de óleo essencial (mL/planta)
1,67 aA 2,27 aA 2,13 aB 1,80 aB 2,03 aB 2,57 aA 2,03 aB
Época seca α-Thujeno 924 0,51 cA 1,05 bA 0,98 bA 0,93 bA 1,05 bA 1,24 aA 1,14 aA α-Pineno 931 0,31 bA 0,25 bA 0,40 aA 0,22 bA 0,36 aA 0,40 aA 0,29 bA
-Pineno 971 0,16 aA 0,0 bA 0,18 aA 0,0 bA 0,17 aA 0,15 aA 0,0 bA Mirceno 976 2,25 cB 2,46 bA 1,80 eB 2,00 dA 2,67 aB 2,74 aB 2,51 bB
α Terpineno 988 0,91 dA 2,39 bA 1,89 cA 2,08 cA 2,27 bA 3,02 aA 2,30 bA p-Cimeno 1016 8,12 bA 12,86 aA 12,51 aA 13,34 aA 14,03 aA 13,22 aA 12,80 aA Limoneno 1023 0,38 aA 0,36 aA 0,46 aA 0,21 bA 0,37 aA 0,48 aA 0,39 aA 1,8 Cineol 1028 5,03 aA 0,52 dA 3,03 bA 0,0 dA 3,13 bA 2,02 cA 0,33 dA -Terpineno 1031 3,50 dA 13,66 bA 9,86 cA 10,52 cA 11,33 cA 19,65 aA 12,53 bA
Linalol 1057 0,36 bA 0,55 aA 0,23 bA 0,59 aA 0,48 aA 0,53 aA 0,59 aA Terpinen-4-ol 1100 0,64 bA 0,64 bA 0,67 bA 0,69 bA 0,81 aA 0,66 bA 0,69 bA
Metil timol 1180 10,78 aA 5,40 bA 6,97 bA 5,93 bA 6,03 bA 0,23 cA 6,01 bA Timol 1195 56,77 aA 4,42 cA 3,25 dA 3,50 dA 3,76 dA 6,95 bA 4,53 cA
Carvacrol 1228 0,64 dA 43,74 bA 44,00 bB 48,29 aA 45,40 bA 36,57 cA 44,41 bB -Cariofileno 1291 7,27 aA 4,72 bB 3,75 cA 5,23 bB 3,33 cA 5,30 bA 4,18 cA
α-Humuleno 1298 0,37 bA 0,58 bA 0,99 aA 0,22 bA 0,25 bA 0,44 bA 0,41 bA Viridifloreno 1418 0,0 cA 0,60 aA 0,68 aA 0,46 bA 0,0 cA 0,45 bA 0,50 bA
Biciclogermacreno 1432 0,0 cA 1,28 bA 2,22 aA 0,48 cA 0,37 cA 1,14 bA 1,08 bA Espathulenol 1437 0,0 cA 0,61 bA 1,09 aA 0,61 bA 0,37 cA 0,56 bA 0,60 bA
Oxido de Cariofileno 1454 1,13 aA 0,73 cA 0,69 cA 1,09 aA 0,87 bA 0,93 bA 0,77 cA
Monoterpenos 90,36 88,30 86,23 88,30 91,90 87,86 88,52 Sesquiterpenos 8,77 8,52 9,42 8,09 5,19 8,82 7,54 Teor de óleo essencial (%) 1,42 bA 2,02 aA 2,17 aA 1,85 bA 2,15 aA 2,37 aA 2,70 aA Rendimento de óleo essencial (mL/planta)
1,90 bA 2,70 aA 2,90 aA 2,47 bA 2,87 aA 3,17 aA 3,60 aA
Médias seguidas das mesmas letras minúsculas, nas linhas (constituintes), e maiúsculas nas colunas (época) não diferem entre si pelo teste de Scott&Knott (p<0,05).
34
Tabela 3 – Composição química de óleo essencial de genótipos de L. gracilis sem e com irrigação
Constituinte IK LGRA106 LGRA107 LGRA108 LGRA109 LGRA110 LGRA201 LGRA202 Sem irrigação
α-Thujeno 924 0,74bA 0,97bA 1,13aA 0,88bA 1,01bA 1,26aA 1,28aA α-Pineno 931 0,28bA 0,24bA 0,36aA 0,26bA 0,36aA 0,35aA 0,26bA
-Pineno 971 0,03aB 0,00aA 0,00aA 0,00aA 0,00aB 0,00aA 0,00aA Mirceno 976 2,72aA 2,13bB 1,81cA 1,63cB 2,46aA 2,64aA 2,53aA
α Terpineno 988 1,06dA 2,08bB 1,88cA 1,67cB 2,09bA 3,01aA 2,12bA p-Cimeno 1016 7,34bA 8,95bB 11,22aA 10,99aB 10,78aB 11,79aA 11,85aA Limoneno 1023 0,34aA 0,26bA 0,34aA 0,22bA 0,29aA 0,37aB 0,32aA 1,8 Cineol 1028 3,25aB 0,39dA 1,70bA 0,00dA 0,95cB 0,96cB 0,19dA -Terpineno 1031 4,21dA 13,08bA 9,60cB 8,49cB 11,31bA 20,20aA 11,38bA
Linalol 1057 0,13cB 0,78aA 0,40bA 0,66aA 0,44bA 0,63aA 0,71aA Terpinen-4-ol 1100 0,65aA 0,59aA 0,65aA 0,63aA 0,64aA 0,54aA 0,65aA
Metil timol 1180 10,08aA 4,07cB 6,24bA 5,00cA 4,40cB 0,17dA 5,07cA Timol 1195 53,62aB 5,03bA 3,80bA 3,72bA 4,82 bA 6,23bA 4,61bA
Carvacrol 1228 0,90dA 45,96bA 44,98bA 51,35aA 52,24aA 35,16cA 46,12bA -Cariofileno 1291 11,98aA 6,29cA 3,87dA 6,81cA 3,94dA 8,24bA 5,04dA
α-Humuleno 1298 0,61bA 0,89aA 1,08aA 0,44cA 0,31cA 0,67bA 0,40cA Viridifloreno 1418 0,27aA 0,00aB 0,24aA 0,00aA 0,00aA 0,62aA 0,00aA
Biciclogermacreno 1432 0,00cA 1,46bA 3,41aA 0,91bA 0,17cA 1,30bA 0,90bA Espathulenol 1437 0,00dA 0,72bA 1,69aA 0,70bA 0,34cA 0,94bA 0,84bA
Oxido de Cariofileno 1454 0,45bB 0,51bB 0,61bA 0,75aB 0,57bB 0,80aA 0,85aA
Monoterpenos 97,02 90,58 87,62 92,05 90,55 91,20 91.87 Sesquiterpenos 1,33 3,59 7,03 2,80 1,39 4,33 2,99 Teor de óleo essencial (%) 1,60cA 2,32bA 2,25bA 2,00bA 1,95cA 3,00aA 2,45bA Rendimento de óleo essencial (mL/planta)
2,01cA 3,10bA 3,00bA 2,66cA 2,60cA 4,00aA 3,20bA
Constituinte IK LGRA106 LGRA107 LGRA108 LGRA109 LGRA110 LGRA201 LGRA202 Com irrigação
α-Thujeno 924 0,51cB 1,05bA 0,97bA 0,93bA 1,00bA 1,24aA 1,25aA α-Pineno 931 0,31bA 0,25bA 0,40aA 0,22bA 0,36aA 0,39aA 0,29bA
-Pineno 971 0,16aA 0,00bA 0,00bA 0,00bA 0,11aA 0,00bA 0,00bA Mirceno 976 2,25bB 2,46aA 2,00bA 2,00bA 2,63aA 2,74aA 2,40aA
α Terpineno 988 0,91cA 2,39bA 2,12bA 2,08bA 2,24bA 3,02aA 2,30bA p-Cimeno 1016 8,12bA 12,86aA 12,08aA 13,34aA 14,28aA 13,22aA 12,80aA Limoneno 1023 0,38bA 0,36bA 0,42bA 0,21cA 0,36bA 0,48aA 0,39bA 1,8 Cineol 1028 5,03aA 0,52cA 2,27bA 0,00cA 2,65bA 2,02bA 0,33cA -Terpineno 1031 3,50cA 13,66bA 11,54bA 10,52bA 11,45bA 19,55aA 12,53bA
Linalol 1057 0,36bA 0,55aB 0,28bA 0,59aA 0,45aA 0,56aA 0,59aA Terpinen-4-ol 1100 0,64aA 0,64aA 0,64aA 0,69aA 0,74aA 0,66aA 0,69aA
Metil timol 1180 10,78aA 5,40bA 6,18bA 5,70bA 5,93bA 0,23cA 6,01bA Timol 1195 56,77aA 4,42cA 3,89cA 3,50cA 3,83cA 6,95bA 4,53cA
Carvacrol 1228 0,64dA 43,84bA 43,85bA 48,29aB 46,91aA 36,57cA 44,41bA -Cariofileno 1291 7,27aB 4,72bB 4,22cA 4,96bB 3,21cA 5,30bB 4,18cA
α-Humuleno 1298 0,37cA 0,58bB 0,88aA 0,16dB 0,24dA 0,44cA 0,44cA Viridifloreno 1418 0,00bA 0,60aA 0,66aA 0,46aA 0,00bA 0,45aA 0,50aA
Biciclogermacreno 1432 0,00bA 1,28bA 2,03aB 0,48bA 0,24bA 1,14aA 1,08aA Espathulenol 1437 0,00cA 0,61aA 0,84aB 0,61aA 0,35bA 0,56aB 0,60aB
Oxido de Cariofileno 1454 1,13aA 0,73bA 0,62bA 1,09aA 0,84bA 0,93aA 0,77bA
Monoterpenos 97,16 92,85 90,46 92,77 95,68 92,54 92,41 Sesquiterpenos 1,50 3,19 5,03 2,80 1,67 3,03 3,39 Teor de óleo essencial (%) 1,42cA 2,02bA 2,17bA 1,85bA 2,15bA 2,87aA 2,77aA Rendimento de óleo essencial (mL/planta)
1,90cA 2,70bA 2,90bA 2,46bA 2,86bA 3,83aA 3,70aA
Médias seguidas das mesmas letras minúsculas, nas linhas (constituintes), e maiúsculas nas colunas (época) não diferem entre si pelo teste de Scott&Knott (p<0,05).
35
Figura 1 – Precipitação pluviométrica (mm) na área experimental nas épocas chuvosa e seca. Na época seca metade das parcelas recebeu irrigação por gotejamento (6mm/dia). C=indicam períodos de colheita de Lippia gracilis.
Pre
cipi
taçã
o pl
uvio
mét
rica
(mm
)
0
20
40
60
80
100
Época chuvosa
19 24 29 04 09 14 19
Junho/ 2009
0
1
2
3
4
5
6
Julho/ 2009
15 20 05 20 30 04 19
Novembro/ 2009 Dezembro/ 2009
25 30 10 15 25 09 14
Janeiro/ 2010
Época seca
C
com irrigaçãoC
sem irrigaçãoC C
36
0 10 20 30 40 50 60 70
Distância Euclidiana
LGRA201
LGRA109
LGRA202
LGRA110
LGRA108
LGRA107
LGRA106
0 10 20 30 40 50 60 70
Distância Euclidiana
LGRA201
LGRA109
LGRA110
LGRA108
LGRA202
LGRA107
LGRA106
Figura 2. Dendrograma bi-dimensional representando a similaridade da composição química entre 7 genótipos de Lippia gracilis colhidos na época chuvosa (A) e seca (B)
A
B
37
a-Thujeno
a-Pineno
b-Pineno
Mirceno
a-Terpinenop-Cimeno
Limoneno
1,8 Cineol
g-Terpineno
Linalol
Terpinen-4-ol
Metil timol
Timol
Carvacrol b-Cariofileno
a-Humuleno
Viridifloreno
BiciclogermacrenoSpatulenol
Oxido de cariofileno
-1,2 -1,0 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2
Componente principal primário (38,56%)
-1,0
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8C
om
po
ne
nte
prin
cip
al se
cu
nd
ario
(2
2,1
0%
)
a-Thujeno
a-Pineno
b-Pineno
Mirceno
a-Terpinenop-Cimeno
Limoneno
1,8 Cineol
g-Terpineno
Linalol
Terpinen-4-ol Metil timolTimolCarvacrol
b-Cariofileno
a-Humuleno
Viridifloreno
Biciclogermacreno
SpatulenolOxido de cariofileno
-1,2 -1,0 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2
Componente principal primário (43,74%)
-1,0
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
Co
mp
on
en
te p
rin
cip
al se
cu
nd
ário
(2
4,2
0%
)
Figura 3. Distribuição dos constituintes químicos do óleo essencial de Lippia gracilis extraído nas épocas chuvosa (A) e seca (B), através da análise de componente principal (ACP).
A
B
38
0 10 20 30 40 50 60 70
Distância Euclidiana
LGRA201
LGRA110
LGRA109
LGRA108
LGRA202
LGRA107
LGRA106
0 10 20 30 40 50 60 70
Distância Euclidiana
LGRA201
LGRA110
LGRA109
LGRA108
LGRA202
LGRA107
LGRA106
Figura 4 - Dendrograma bi-dimensional representando a similaridade da composição química entre 7 genótipos de Lippia gracilis colhidos sem irrigação (A) e com irrigação (B)
A
B
39
a-Thujeno
a-Pimeno
b-Pimeno
Mirceno
a-terpineno
p-cimeno
Limoneno
1,8 cineolg-terpineno
Linalol
Terpinen-4-ol
Metil timol
Timol
Carvacrol
b-Cariofileno
a-Hamuleno
Viridrifloreno
BiciclogermagrenoSpatuleno
Oxido de cariofileno
-1,0 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2
Componente principal primário (42,59%)
-0,6
-0,4
-0,2
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
Co
mp
on
en
te p
rin
cip
al se
cu
nd
ário
(2
2,2
3%
)
-Thujeno
a-Pimeno
b-Pimeno
Mirceno
-Terpineno
p-Cimeno
Limoneno
1,8 Cineol
g-Terpineno
LinalolTerpinen-4-ol
Metil timol
Timol
Carvacrol
b-Cariofileno
a-Humuleno
Viridifloreno
Biciclogermagreno
Spatuleno
Oxido de cariofileno
-1,0 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2
Componente principal primário (50,48%)
-1,2
-1,0
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
Co
mp
on
en
te p
rin
cip
al se
cu
nd
ário
(2
1,3
2%
)
Figura 5 - Distribuição dos constituintes químicos do óleo essencial de Lippia gracilis extraído sem irrigação (A) e com irrigação (B), através da análise de componente principal (ACP).
B
A
40
CAPÍTULO 2 Atividade de óleo essencial de Lippia gracilis Schauer e seus constituintes majoritários em Rhipicephalus (Boophilus) microplus
Elizangela Mércia de Oliveira Cruza, Livio Martins Costa-Juniorb, Jessika Andreza Oliveira Pintoa, Darlisson de Alexandria Santosc, Sandra Alves de Araujob, Maria de Fátima Arrigoni-Blanka, Leandro Baccia, Péricles Barreto Alvesc, Sócrates Cabral de Holanda Cavalcantid, Arie Fitzgerald Blanka* a
Departamento de Agromonia, Universidade Federal de Sergipe, Av. Marechal Rondon S/N, CEP 49100-000, São Cristóvão-SE, Brasil b
Departamento de Ciencia Animal, Universidade Federal do Maranhão. Rua São José de Ribamar, nº 15. Boa Vista. CEP: 65500-000 Chapadinha/MA c Departamento de Quimica, Universidade Federal de Sergipe, Av. Marechal Rondon S/N, CEP 49100-000, São Cristóvão-SE, Brasil d Darpatamento de Farmacia, Universidade Federal de Sergipe, Av. Marechal Rondon S/N, CEP 49100-000, São Cristóvão-SE, Brasil Resumo O presente estudo teve como objetivo avaliar a atividade do óleo essencial de Lippia gracilis Schauer obtidos de diferentes genótipos de L. gracilis e de seus componentes principais, carvacrol e timol contra Rhipicephalus (Boophilus) microplus (carrapato bovino) larvas e fêmeas ingurgitadas. O teste larval foi realizado paralelo ao teste de imersão de adultos para fêmeas ingurgitadas de quatro genótipos de L. gracilis. Testes semelhantes foram também realizadas para a sua principal compostos de carvacrol e timol. Carvacrol (CL50 de 0,22 e 4,46 mg / ml, para as larvas e ingurgitadas fêmea, respectivamente) foi mais eficiente do que o timol (CL50 de 3,86 e 5,50 mg / ml, para as larvas e ingurgitadas fêmea, respectivamente). As concentrações letais obtidos para o óleo essencial isolado a partir de genótipos LGRA201 contra larvas (1,31 mg / mL) e LGRA106 contra ingurgitadas fêmea (4,66 mg / mL) confirmou a atividade acaricida do óleo essencial de L. gracilis e da sua eficácia no controle o carrapato bovino. Palavras chave: L. gracilis, óleo volátil, carvacrol, timol, carrapatos. Abstract
The present study aimed to evaluate the activity of Lippia gracilis Schauer essential oil obtained from different L. gracilis genotypes and their major components, carvacrol and thymol against Rhipicephalus (Boophilus) microplus (cattle tick) larvae and engorged females. The larval test was performed parallel to the adult immersion test for engorged females for four L. gracilis genotypes. Similar tests were further performed for their
* Corresponding author. tel.: +55 79 21056497; fax: +55 79 21056494
E-mail address: [email protected] (A.F. Blank)
Artigo publicado: Veterinary Parasitology . DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.vetpar.2012.12.046
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major compounds carvacrol and thymol. Carvacrol (LC50 of 0.22 and 4.46 mg/ml, to larvae and engorged female, respectively) were more efficient than thymol (LC50 of 3.86 and 5.50 mg/ml, to larvae and engorged female, respectively). The lethal concentrations obtained for the isolated essential oil from genotypes LGRA-201 against larvae (1.31 mg/mL) and LGRA-106 against engorged female (4.66 mg/mL) confirmed the acaricidal activity of L. gracilis essential oil and its effectiveness in controlling the southern cattle tick. Keywords: Lippa gracilis; volatile oil; carvacrol; thymol; cattle tick
1. Introdução Lippia gracilis Schauer (Verbenaceae) é um arbusto de caducifólio ramificado de até 2 m de altura. Esta planta é uma espécie típica da vegetação de solo bem drenados, da região semi-árida do nordeste do Brasil. As folhas aromáticas, juntamente com as flores, constituem a parte medicinal da planta, de onde é extraído o óleo essencial. O óleo vegetal exibe atividade antimicrobiana devido ao seu alto teor de carvacrol e / ou timol (Pessoa et al., 2005). O Banco Ativo de Germoplasma de L. gracilis que é mantido pela Universidade Federal de Sergipe onde o material vegetal está disponível para fornecer mudas para o cultivo em grande escala e a produção de óleo essencial.
Em geral o gênero Lippia apresenta composição química constante com alguns compostos que são encontrados em varias espécies como timol, carvacrol, 1,8 cineol, α-hamuleno, p-cimeno entre outros, com atividades farmacológicas antimalárica, anti-viral e citostática (Calvacanti, 2006) e que podem servir para o controle de insetos e carrapatos. O carrapato bovino, Rhipicephalus (Boophilus) microplus, tem sido associada com perdas em produção de leite e carne, bem como danos à peles de animais, que por sua vez resultaram em perdas econômicas em toda a região tropical e subtropical, onde este carrapato é distribuído (Graf et al.,2004).
O uso de produtos acaricidas sintéticos é o método mais comum para controlar o carrapato bovino. No entanto, o uso frequente destes produtos em rebanhos bovinos pode levar à contaminação de leite e carne e fomentando a seleção de carrapatos resistentes. Em muitos países, as populações de carrapatos resistentes a acaricida aumentou a tal ponto que alguns acaricidas sintéticos continuam a ter eficiência superior a 75% (Graf et ai., 2004). Castrejón (2003) propuseram previamente a utilização combinada de métodos de controlo não-químicas, incluindo a utilização de plantas com os compostos acaricidas, para reduzir o impacto ambiental e financeiro de acaricidas sintéticos. Neste contexto, fitoquímicos podem representar uma ferramenta útil para o controle de ectoparasitas e podem também, potencialmente, ser combinada com outras estratégias de controle. Além disso, fitoquímicos podem contribuir para a produção de leite e carne de animais livres de produtos químicos perigosos que são prejudiciais para os seres humanos, animais e meio ambiente (Agnolin, 2010). Além disso, timol e carvacrol são geralmente considerados como aromatizantes de alimentos seguro, que é uma indicação de materiais de baixa toxicidade (United States Office of the Federal Register, 2009).
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O objetivo do presente estudo foi avaliar a atividade do óleo essencial de genótipos de L. gracilis e seus principais componentes, carvacrol e timol, em larvas e fêmeas ingurgitadas de R. (B.) microplus
2. Metodologia 2.1 Material vegetal e biológico
As folhas foram coletadas de quatro genótipos de L. gracilis (Tabela 1) do
Banco Ativo de Germoplasma (BAG) de Plantas Medicinais na Fazenda Experimental Campus Rural da Universidade Federal de Sergipe (UFS). Desfolha foi realizada manualmente, e as folhas foram secas num estufa de circulação de ar forçada a 40 ° C durante cinco dias. Os carrapatos R. (B.) microplus utilizados nos bioensaios foram criados e mantidos no Departamento de Ciência Animal da Universidade Federal do Maranhão (UFMA). 2.2 Extração e análise de óleo essencial A extração do óleo essencial foi realizada no Laboratório de Fitotecnia da UFS, através de hidrodestilação com aparelho Clevenger. Cada amostra foi composta por 75g de folhas secas, que foram destiladas por 140 minutos. A análise da composição química do óleo essencial foi realizada em cromatógrafo gasoso acoplado a espectrômetro de massas (CG-EM) (Shimadzu, modelo QP 5050A), equipado com um autoinjetor AOC-20i (Shimadzu) e coluna capilar de sílica fundida J&W Scientific (5%-phenyl-95%-dimethylpolysiloxane) de 30 m x 0.25 mm i.d., 0.β5 μm de filme, usando He como gás de arraste com fluxo de 1,2 mL/min, a temperatura foi programada mantendo 50°C por 1,5 min, seguido de um aumento de 4°C/min até atingir 200 °C, depois a 15°C até atingir 250°C mantendo constante esta temperatura por 5 min.; temperatura do injetor de 250°C e temperatura do detector (ou interface) de 280°C; foi injetado um volume de 0,5 µL em acetato de etila; taxa de partição do volume injetado de 1:100 e pressão na coluna de 64.20 kPa. As condições do EM foi detector de captura iônica operando por impacto eletrônico e energia de impacto de 70 eV; velocidade de varredura 1.000; intervalo de varredura de 0,50 fragmentos/s e fragmentos detectados na faixa de 40 a 500 Da. Os componentes do óleo essencial foram identificados através da comparação de seu espectro de massas com espectros existentes nos espectros do banco de dados (NIST05 e WILEY8) do equipamento e, também, pela comparação dos índices de retenção com aqueles da literatura (Adams, 2007). Os índices de retenção relativos (IRR) foram determinados utilizando uma série homologa de n-alcanos (C8-C18) injetados nas mesmas condições cromatográficas das amostras, utilizando a equação de Van den Dool & Kratz (1963).
As médias dos constituintes químicos do oleo essencial foram submetidos ao teste de análise de variância e F foram comparados usando o teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade 2.3 Teste de sensibilidade larval O teste de sensibilidade larvar foi realizado em R. (B.) microplus no Laboratório de Parasitologia Animal da UFMA (Campus Chapadinha). A metodologia foi
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desenvolvida por Stone e Haydock, em 1962, e adaptado pela Organização para a Alimentação e Agricultura (FAO, 1984) e Leite (1988). Duas folhas de papel de filtro (4 cm2) (Whartman, 80g) foram tratados com 0,4 mL de uma solução contendo 3% de dimetil sulfóxido (DMSO) e de óleo essencial ou de um dos componentes principais. Dez concentrações variando de 0,0612 a 25,00 mg / mL de timol (Merck) ou carvacrol (Sigma-Aldrich) ou óleo essencial isolado de cada um dos quatro genótipos de L. gracilis foram usadas para o teste.
Aproximadamente 100 larvas foram colocadas sobre uma das folhas e, em seguida, coberta com a outra folha, formando um sanduíche. Os papéis de filtro e larvas foram então colocados num envelope de papel não-impregnado de filtro dobrado (72,25 cm2) e selados com um prendedor de plástico. O envelope foi colocado em uma incubadora e mantida em β7 ± 1 º C, com umidade relativa do ar (UR) ≥ 80% por β4 horas. Após este tempo, as larvas vivas e mortas foram contadas. Foram considerados mortos os carrapatos sem movimento. O experimento foi efetuado com quatro repetições de cada tratamento. Além disso, uma solução de 3% de dimetil sulfóxido (DMSO) foi utilizado como controle negativo. As correções para o teste de sensibilidade de larvas foram realizados de acordo com a fórmula de Abbott (Abbot, 1925). 2.4 Sensibilidade das fêmeas ingurgitadas em testes de imersão O teste de sensibilidade de fêmeas ingurgitadas de R. (B.) microplus foi realizado através do teste de imersão de acordo com a técnica desenvolvida por Drummond et al. (1973). As fêmeas ingurgitadas de R. (B.) microplus coletadas dos bezerros infestados artificialmente, foram lavadas em água corrente, secas em papel toalha, e pesadas em grupos de 10 espécimes, procurando obter os pesos dos grupos o mais homogêneo possível. Cada grupo de carrapato foi submerso, durante cinco minutos, em dez concentrações entre 1,00 a 25,00 mg/mL de timol (Merck) ou carvacrol (Sigma–Aldrich) ou óleos essenciais isolados de quatro diferentes genótipos de L. gracilis, usando uma solução de 3% de DMSO como solvente. DMSO (3%) foi usado como controle negativo. Após este período as fêmeas ingurgitadas foram secas em papel toalha, acondicionadas em placas de Petri e levadas a estufa BOD a β7 ± 1 ºC e UR ≥ 80%, por 15 dias. Concentração letal para 50 e 90% das larvas e fêmeas foram calculado para cada genótipo de L. gracilis utilizando o software GraphPad Prism 5.0. 3. Resultados e discussão Óleos essenciais de plantas podem ser utilizados como alternativas ou adjuvantes de terapias antiparasitárias (Anthony et al., 2005). Entretanto variabilidade química ocorre em óleos essenciais da mesma espécie vegetal (Cavalcanti et al., 2010) podendo ocasionar diferenças na bioatividade. No presente estudo foram identificados 20 compostos no óleo essencial de L. gracilis (Tabela 2). Destes 92% foram terpenos (mono e sesquiterpenos). Timol foi identificado como maior componente do genótipo
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LGRA106, que produz percentuais muito baixos de carvacrol. E para os demais genótipos, o carvacrol representa o maior componente. Com exceção do genótipo LGRA108, o percentual de mortalidade foi acima de 50% apartir da concentração de 2mg.mL-1. As concentrações 5, 4, 8 e 10mg.mL-1 apresentaram quase 100% de mortalidade para todos os genótipos. O carvacrol apresentou maior mortalidade que o timol isoladamente. Os resultados com timol, um dos principais componentes do óleo essencial L. gracilis, são mais visíveis do que os relatados por Mendes et al. (2011) quando o timol foi testado contra Amblyomma cajennense. Em concentrações de 2,5 e 5,0 mg / mL, que foram observadas taxas de mortalidade de 18,2% e 51,8%, respectivamente. Os resultados do presente estudo estão de acordo com os de Novelino et al. (2007) e Daemon et al. (2009), em que 1% e 2% de timol resultou em 100% de mortalidade, proporcionando evidência para a elevada atividade deste composto no gênero Rhipicephalus. Velazquez et al. (2011) relataram resultados similares para os óleos essenciais de Cuminum cyminum e Pimenta dioica, com concentrações de 2,5 mg / mL, produzindo 100% de mortalidade. Scolarick et al. (2012) observaram uma mortalidade superior a 90% em todas as experiências com o timol solubilizados em etanol. Panella et al. (2005) relataram LC50/90 para carvacrol para Ixodes scapularis e Dietrich et al. (2006) relataram repelência de carvacrol em I. scapularis. A Tabela 2 indica que terpinen-4-ol estava presente nas amostras. Panella et al. (1997) relataram LC50/90 para (+)-terpinen-4-ol para I. scapularis.
As concentrações resultantes em 50% de letalidade (CL50) em larvas de R. (B.) microplus variaram entre 1,31 mg / mL (LGRA201) a 4,34 mg / mL (LGRA108), e os valores de LC90 variaram de 2,18 mg / mL (LGRA201) a 6,02 mg / mL (LGRA109) (Tabela 3). Estes valores demonstram a elevada eficiência do óleo essencial L. gracilis para o controle de carrapatos, juntamente com a eficiência do seu principal componentes carvacrol (0,22 mg/mL) e timol (3,86mg/mL). O óleo essencial isolado do genótipo LGRA201 provou ser o mais letal para as larvas de carrapato, com altas taxas de mortalidade observadas mesmo em baixas concentrações. Uma possível explicação para esta descoberta é a presença de carvacrol como componentes principais e de efeito sinérgico com os outros monoterpenos, tais como α-thujene, α-terpineno e -terpineno. Da mesma forma, ao investigar o efeito do óleo essencial de L. javanica em vários subgênero Boophilus, Madzimure et al. (2011) observaram elevada eficiência do óleo essencial em ambos, larvas e adultos. Os padrões observados para as concentrações letais em fêmeas ingurgitadas foram semelhantes aos observados em larvas. No entanto, para o genótipo LGRA106 CL50 (4,66 mg / mL) e CL90 para o genótipo LGRA201 (8,87 mg / mL) indicou maior eficácia em relação às outras amostras contra fêmeas ingurgitadas (Tabela 3). No que diz respeito aos componentes principais, foi encontrado efeito superior em carvacrol, com elevada letalidade mesmo em baixas concentrações. Da mesma forma, Cetin et al. (2010) obteve CL50 de 3,18 mg / mL usando carvacrol puro em adultos do carrapato Mediterrâneo Hyalomma marginato.
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4. Conclusões
A utilização de produtos naturais como acaricidas pode representar uma alternativa importante para o controle de parasitas de animais, uma vez que são fontes ricas de compostos bioativos que sejam biodegradáveis e, potencialmente adequado para utilização como pesticidas. Os presentes resultados demonstram que o óleo essencial L. gracilis pode ser utilizado como um acaricida natural. Timol e carvacrol são os principais compostos no óleo essencial de L. gracilis e podem agir sinergicamente para produzir a ação acaricida observada contra R. (B.) microplus. Agradecimentos Os autores agradecem a CNPq, FAPITEC/SE e CAPES pelo apoio financeiro. 5. Referencias Abbott, W.S., 1925. A method of computing the effectiveness of an insecticide. J. Econ.
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Tabela 1 Genótipos de Lippia gracilis mantidos no BAG de plantas medicinais da UFS e utilizados no presente estudo. Código Local de origem Dados geográficos da origem No Voucher Herbário UFS LGRA-106 Tomar do Geru – SE 11 19' 16,7'' S; 37 55' 09,2'' W 14733 LGRA-108 Tomar do Geru – SE 11 19' 22,4" S; 37 55' 12,6" W 14734 LGRA-109 Tomar do Geru – SE 11 19' 20,7" S; 37 55' 16,9" W 14735 LGRA-201 Rio Real – BA 11 23' 38,7" S; 38 00' 54,1" W 14736
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Tabela 2 Composição química dos óleos essenciais de quatro genótipos de L. gracilis Constituintes IRR LGRA106 LGRA108 LGRA109 LGRA201 α-Thujeno 924 0,45c 0,98 b 0,85b 1,37 a α-Pineno 931 0,28 b 0,38 a 0,26 b 0,37 a
-Pineno 971 0,10 a 0,14 a 0,0 b 0,12 a Mirceno 976 2,74 a 2,05 b 2,06 b 3,20 a α-Terpineno 988 1,00 d 1,79 c 1,82b 3,01 a p-Cimeno 1016 6,70 b 11,75 a 13,02 a 13,74 a Limoneno 1023 0,36 b 0,38 b 0,21 c 0,44 a 1.8 Cineol 1028 3,92 a 2,10 b 0,0 d 1,50 c -Terpineno 1031 3,66 c 8,81 b 8,55 b 21,11a
Linalol 1057 0,41 b 0,44 b 0,79 a 0,72 a Terpinen-4-ol 1100 0,57 a 0,59 a 0,61 a 0,57 a Metil timol 1180 8,32 a 5,85 b 4,77 c 0,19 d Timol 1195 59,26 a 3,65 c 3,20 c 5,78 b Carvacrol 1228 0,88 c 47,10 a 48,99 a 35,28 b
-Cariofileno 1291 8,57 a 3,92 d 7,80 b 6,26 c α-Humuleno 1298 0,47 b 1,00 a 0,38 b 0,49 b Viridifloreno 1418 0,15 d 1,02 a 0,84 b 0,51 c Biciclogermacreno 1432 0,07 d 1,95 a 0,55 c 1,05 b Spathulenol 1437 0,19 c 1,36 a 0,58 b 0,69 b Óxido de cariofileno 1454 0,74 a 0,62 a 0,71 a 0,82 a Monoterpenos (%) 88,65 86,01 85,13 87,04 Sesquiterpenos (%) 10,19 9,87 10,86 9,82 Total (%) 98,17 95,88 96,29 92,02 Teor de óleo essencial (%) 1,42 b 2,17 a 1,85 b 2,37 a Médias seguidas da mesma letra na linha não diferem pelo teste de Scott & Knott (p <0.05).
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Tabela 3 Concentração letal para 50 e 90% das larvas e fêmeas ingurgitadas de R. (B.) microplus com respectivo Intervalo de confiança a 95% dos genótipos de L. gracilis.
Genótipo CL50 (mg/mL) LC CL90 (mg/mL) LC R2 Larvas
LGRA-201 1.31 1.22 - 1.42 2.18 1.96 - 2.43 0.947 LGRA-106 2.23 1.21 - 4.13 3.21 2.64 - 3.91 0.830 LGRA-109 3.21 3.08 - 3.34 6.02 5.25 - 6.90 0.939 LGRA-108 4.34 1.83 - 10.32 5.26 4.22 - 6.56 0.871 Carvacrola 0.22 0.8 – 0.5 0.89 0.51 – 0.1 0.781
Timola 3.86 3.25 - 4.57 6.89 5.88 - 8.06 0.824 Fêmeas ingurgitadas
LGRA-201 6.55 6.25 - 6.88 8.87 7.39 - 10.66 0.999 LGRA-106 4.66 4.13 - 5.27 11.32 9.06 - 14.13 0.997 LGRA-109 7.15 2.69 - 19.00 12.82 6.18 - 26.57 0.960 LGRA-108 9.21 4.92 - 17.24 20.01 12.73 - 31.43 0.923 Carvacrol 4.46 4.32 - 4.60 5.71 5.36 - 6.09 0.995
Timol 5.50 5.41 - 5.58 6.01 5.88 - 6.15 0.998 CL50 = Concentração em que 50% de larvas ou fêmeas ingurgitadas de R. (B.) microplus morrem; CL90 = Concentração em que 90% de larvas ou fêmeas ingurgitadas de R. (B.) microplus morrem; LC = Limite de confiança para 95% de probabilidade. R2 = Regressão a Produto comercial.
52
CAPÍTULO 3
Atividade fungicida de óleo essencial de genótipos de Lippia gracilis Schauer em
Thielaviopis paradoxa.
Elizangela M.O. Cruza, Dulce R.N. Warwickb, Jessika A.O. Pintoa, Juliana O. Meloa,
Maria F. Arrigoni-Blanka, Péricles B. Alvesc, Patrícia Cerpe, Rogéria Nunes, Arie F.
Banka*
aDepartamento de Engenharia Agronômica, Universidade Federal de Sergipe, Av. Marechal Rondon S/N,
CEP 49100-000, São Cristóvão-SE,Brasil
bEmbrapa Tabuleiros Costeiros. Av. Beira Mar, 1300. 13 de Julho, Aracaju-SE
c Departamento Química, Universidade Federal de Sergipe, Av. Marechal Rondon S/N, CEP 49100-000,
São Cristóvão-SE,Brasil
Abstract
The aim of this study was to evaluate the effect of essential oils of genotypes of L.
gracilis, its major components thymol and carvacrol and complex of inclusion of the
essential oil in ciclodextrin, on Thielaviopis paradoxa. To test the antifungal activity,
the essential oil in different concentrations was added to BDA medium flux with a
maximum temperature of 45 °C. Each plate was inoculated in the center, with 5 mm
diameter disk containing mycelium culture T. paradoxa. The plates were incubated at a
temperature between 25-28° C under a photoperiod of 12 hours. The assessments made
daily, until one reaches the treatment foverall diameter petri dish. The essential oil of L.
gracilis has high fungicidal activity, and the genotype LGRA109 demonstrated greater
efficiency.
Keywords: L. gracilis, carvacrol, thymol, ciclodextrina, filamentous fungi
_______________________________
53
* Autor correspondente: tel.:+ 55 79 2105-6981; fax: + 55 79 2105-6494 Email: [email protected] (A.F. Blank) Artigo a ser submetido para publicação no periódico Tropical Plant Patology
Introdução
A cultura do coqueiro é uma atividade agrícola de grande importância em mais de
86 países, gerando emprego, renda e alimentação para a população (Cuenca et al.,
2002). É responsável, no Brasil, por cerca de 500 mil empregos diretos, além de
milhares de empregos indiretos para pessoas envolvidas ao longo da cadeia produtiva.
Somente na região Nordeste, a cocoicultura gera emprego e renda para mais de 220.000
produtores, com aproximadamente 85% representados por produtores familiares e com
propriedades inferiores a 10 ha (Cuenca, 2007).
Em decorrência da rápida expansão das áreas de plantio, especialmente para
exploração do coco verde para o consumo da água, tem sido também observado um
aumento da incidência de doenças, especialmente daquelas consideradas de importância
secundária ou até mesmo desconhecidas no Brasil (Freire et al., 2010).
A resinose do coqueiro ou “stem bleeding”, causada pelo fungo Thielaviopsis
paradoxa (De Seynes) Höhn, tornou-se o principal problema na cultura do coqueiro no
estado de Sergipe, devido a sua rápida disseminação e consequente queda de produção.
T. paradoxa é a fase imperfeita ou assexual do patógeno, sendo responsável pela
produção de dois tipos de esporos, os endoconídeos e os clamidósporos. Em sua fase
sexual ou perfeita é denominado Ceratocystis paradoxa (Dade) C. Moreau, (1952)
(Ascomycetes, Microascales, família Ophiostomatacea), fase esta raramente encontrada
na natureza e até o momento não verificado nas condições nacionais (Costa e Carvalho
et al., 2011).
Em levantamento realizado no Estado de Sergipe, foi evidenciada a presença da
resinose em quase metade das propriedades da região, onde na grande maioria dos
54
casos, as plantas atingidas já se encontravam em estágio avançado da doença, levando a
morte da planta. A situação na região é preocupante pela forma como a doença se
estabeleceu e como vem se disseminando, não existindo relatos na literatura de produtos
químicos capazes de curar uma planta em estágio avançado da doença ou de conter a
sua disseminação (Costa e Carvalho, 2011).
Dentre as medidas de controle atualmente utilizadas, podem ser citadas: raspagem e
pincelamento com piche ou alcatrão vegetal da região lesionada do estipe de plantas
infectadas; erradicação e queima das plantas severamente infectadas; monitoramento e
controle do Rhynchophorus palmarum, principal inseto transmissor da resinose, através
do uso de armadilhas atrativas (Costa e Carvalho et al., 2011).
No Brasil, dentre as plantas do semi-árido nordestino conhecidas como alecrins,
estão várias espécies do gênero Lippia (Verbenaceae). Lippia gracilis Schauer,
popularmente conhecida como alecrim-de-tabuleiro ou alecrim-da-chapada, é um
arbusto caducifólio, ramificado, de até 2 m de altura (Lorenzi e Matos, 2002), que
produz óleo essencial nas folhas, com atividades antimicrobiana e carrapaticida, devido
à presença de monoterpenos fenólicos timol e carvacrol (Albuquerque et al., 2006;
Costa e Carvalho et al., 2013; Cruz et al., 2013).
A atividade antimicrobiana desenvolvida por óleos essenciais tem sido atribuída
a pequenos terpenóides e compostos fenólicos como timol, carvona, carvacrol, mentol e
muroleno, que também na forma pura exibem atividade antifúngica. Apesar dos
mecanismos de ação serem pouco caracterizados, parecem estar associados ao caráter
lipofílico dos compostos, havendo um acúmulo em membranas e perda de energia pelas
células microbianas, uma vez que determinados terpenos presentes nos óleos essenciais
são capazes de tornarem a membrana celular do fungo permeável, causando o
vazamento de seu conteúdo. Pesquisas desenvolvidas utilizando-se extratos brutos ou
55
óleos essenciais obtidos de plantas medicinais têm mostrado um grande potencial no
controle de fitopatógenos, tanto pela ação fungitóxica direta, inibindo o crescimento
micelial e a germinação de esporos, quanto pela indução de fitoalexinas, indicando a
presença de compostos com características elicitoras (Knaak e Fiúza, 2010).
A -ciclodextrina é resultante da quebra do amido pela enzima glucosiltransferase
(CGT), formando compostos cíclicos com ligações glicosídicas α-(1,4), formadas de sete
unidades de glicopiranose, em forma de cone truncado com cavidade no centro. As
ligações glicosídicas estão voltadas para o centro da cavidade, apresentando um caráter
de base de Lewis, proporcionando a -ciclodextrina um caráter hidrofóbico ou semi-
polar. O complexo de inclusão usando a -ciclodextrina consiste em na substituição de
parte ou todas as moléculas de água da cavidade por moléculas cujas dimensões se
ajustem ao tamanho da mesma. A inclusão provoca uma melhora nas propriedades
físico-químicas das substancias, como aumento na solubilidade, proteção contra
degradação oxidativa, aquecimento, volatilização e sublimação, entre outras (Lima,
2005; Venturini et al., 2008).
O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito de óleos essenciais de
genótipos de L. gracilis, dos seus componentes majoritários carvacrol e timol e do
complexo de inclusão óleo essencial – ciclodextrina, em T. paradoxa.
Material e Métodos
Material vegetal
As coletas de folhas de sete genótipos de L. gracilis (Tabela 1) do Banco Ativo
de Germoplasma (BAG) de L. gracilis da Universidade Federal de Sergipe (UFS), que
conta com seis plantas de cada genótipo. Os tratos culturais despendidos são capinas
56
manuais, sempre que necessário, adubação com esterco bovino a cada três meses e
irrigação por microaspersão.
A desfolha foi feita manualmente e secagem foi realizada em estufa de secagem
com circulação de ar forçada a 40°C, por cinco dias.
Isolado de Thielaviopsis paradoxa Höhn
Fragmentos de tecido da raiz do coqueiro lesionados foram removidos das
margens da lesão, esterilizados superficialmente com etanol a 70%, seguido por 45
segundos de hipoclorito de sódio, 0,65% e plaqueadas em placas de Petri (9 mm de
diâmetro) com agar de batata-dextrose. As culturas foram incubadas rotineiramente
(23-25 º C). Um fragmento de 5 mm de diâmetro retirados da margem da cultura foi
transferido para purificação em BDA. A morfologia dos isolados foi típica de T.
paradoxa. O fungo tinha micélio marrom pálido e conidióforos retos até 250 µm de
comprimento. Cada um tinha uma phialide terminal. Os conídios eram incolores,
cilíndricos para castanho claro (7-15 x 2,5-6 m). Os clamidósporos foram encontrados
em cadeias, lisos, castanho-oval pálido ao castanho-preto (9-25 x 6-15 mm).
A patogenicidade do fungo foi testada pela inoculação de três anos de idade, de
folhas coco anão verde em uma casa de vegetação. Inoculo consistiu de 5mm de
diâmetro de a partir de uma cultura de sete dias, cultivadas em BDA. Os fragmentos de
BDA foram colocadas em troncos saudáveis, ráquis e folíolos que eram intactos ou
feridos. As feridas foram feitas com um furador de cortiça estéril. Os locais das
inoculações foram embrulhados com fita plástica para evitar a dessecação. O
experimento foi realizado com três repetições. Os controles receberam BDA estéril. O
isolado foi depositado na Coleção de Fungos Maria Menezes Recife PE, como isolado
CMM 1588.
57
Extração do óleo essencial
A extração do óleo essencial foi realizada no Laboratório de Fitotecnia da UFS,
através de hidrodestilação com aparelho Clevenger modificado. Cada amostra foi
composta por 75g de folhas secas, que foram destiladas por 140 mim (Ehlert et al.,
2006).
O óleo essencial foi estocado a -20 ± 2°C em frascos âmbar até a sua análise
química. O teor de óleo essencial foi calculado e expresso em percentagem (v.p). Os
padrões carvacrol e timol foram obtidos da Sigma-Aldrich.
Complexo de inclusão do óleo essencial em ciclodextrina
O complexo de inclusão óleo essencial de L. gracilis e ciclodextrina (Sigma-
Alderich) foi obtido por meio da malaxagem, que consiste em formar uma pasta a partir
da adição de quantidade suficiente de líquido (água) para umedecer a mistura em pó de
óleo essencial e ciclodextrina (Cunha-Filho e Sá-Barreto, 2007).
O complexo de inclusão foi homogeneizada manualmente em um gral contendo
5g de ciclodextrina . Após, foi adicionado 0,66 g de óleo essencial, razão molar 1:1
(baseado no peso molecular do carvacrol), a amostra foi secada em dessecador até a
formação de um filme seco. Em seguida, foram trituradas e acondicionadas em frascos
plásticos.
Para a confirmação da inclusão do óleo essencial na ciclodextrina foi feita a
extração do óleo total dos complexos utilizando água destilada 8 ml, hexano 4 ml e 0,2 g
do complexo de inclusão, foram colocados em um Becker sob agitação e aquecimento
constante a 85 ºC por 20 mim. A suspensão foi filtrada e o resíduo lavado com hexano
10 ml, três vezes. Depois a amostra foi concentrada em rota evaporador. Adicionou-se,
hexano 1 mL e o padrão interno mentol 2mg a amostra concentrada e analisado por
58
CG/EM. O total de óleo corresponderá à quantidade de óleo essencial complexado na
cavidade da -ciclodextrina mais o óleo adsorvido na superfície da mesma. Também foi
realizada a extração do óleo adsorvido à superfície da ciclodextrina foram determinados
através de 3 g do complexo de inclusão em 20 mL de hexano, sob agitação por 20min.
A suspensão foi filtrada e o resíduo lavado com hexano 10 ml, três vezes, a amostra foi
concentrado em rota evaporador e após, adicionou-se hexano 1 mL e o padrão interno
mentol 2mg a amostra concentrada e analisado por CG/EM. A diferença entre o óleo
total e o óleo adsorvido na superfície foi utilizado para determinar o teor de inclusão
(Marreto et al., 2008).
Análise química dos óleos essenciais
As análises de qumíca do óleo essencial foram realizadas no laboratorio de
Cromatografia do Departamento de Química da Universidade Federal de Sergipe,
utilizando um CG-EM/DIC (GC-2010 Plus; CGEM-QP2010 Ultra, Shimadzu
Corporation, Kyoto, Japão) equipado com um amostrador automático AOC-20i
(Shimadzu). As separações foram realizadas usando uma coluna capilar de sílica
fundida Rtx®-5MS Restek (polissiloxano 5%-difenil-95%-dimetil) de 30 m x 0,25 mm
de diâmetro interno(d.i.), 0,25-m de espessura de filme, em um fluxo constante de
hélio (99,999%) com taxa de 1,2 mL.min-1. Foi utilizado um volume de injecção de 0,5
uL (5 mg.mL-1), com uma razão de split de 1:10. A programação de temperatura do
forno utilizada foi a partir de 50 ° C (isoterma durante 1,5 min), com um aumento de 4 °
C / min, à 200 ° C, em seguida, a 10 ° C / min até 250 ° C, terminando com uma
isoterma de 5 min a 250 °C.
Os dados de EM e DIC foram simultaneamente adquiridas empregando um
sistema de separação de detector; a razão de separação de escoamento foi de 4:1 (EM:
59
DIC). Um tubo restritor de 0,62 m x 0,15 milímetros d.i.. (coluna capilar) foi usado para
ligar o divisor para o detector EM; um tubo restritor de 0,74 m x 0,22 mm d.i. foi usado
para ligar o divisor para o detector DIC. A temperatura do injetor foi de 250 °C e a
temperatura da fonte de íons foi de 200 ° C. Os espectros de massa foram gerados à 70
eV; uma velocidade de varrimento de verificação 0,3 s , e os fragmentos detectados no
intervalo de 40-350 Da. A temperatura do DIC foi ajustada para 250 ºC, e os
suprimentos de gás para o DIC foram ar sintético, hidrogénio, hélio em taxas de fluxo
de 30, 300 e 30 mL.min-1, respectivamente. A quantificação de cada constituinte foi
estimada por normalização da área do pico gerado no DIC (%). As concentrações dos
compostos foram calculados a partir das áreas dos picos de CG e foram dispostos por
ordem de eluição de CG.
A identificação dos constituintes foi realizada com base na comparação dos
índices de retenção da literatura (ADAMS, 2007). Para o índice de retenção foi
utilizando a equação de Van den Dool e Kratz (1963) em relação a uma série homóloga
de n-alcanos (nC9- nC18). Também foram utilizadas três bibliotecas WILEY8,
NIST107 e NIST21, do equipamento, que permitem a comparação dos dados dos
espectros com aqueles constantes das bibliotecas utilizando um índice de similaridade
de 80%.
Teste de atividade fungicida
Os bioensaios foram realizados no Laboratório de Fitopatologia da Embrapa
Tabuleiros Costeiros, e testou-se as concentrações de 0,18; 0,45; 0,91 e 2,75 mg.mL-1 de
óleos essenciais de L. gracilis e os compostos majoritários timol (Sigma) e carvacrol
(Aldrich). Estas substâncias foram solubilizadas em DMSO a 1% e homogeneizadas em
meio de cultura BDA (Agar Batata Dextrose, HIMEDIA). O controle consistiu do disco
60
do fungo cultivado em meio BDA em placas de Petri de 9 cm de diâmetro. Cada placa
foi inoculada, no centro, com um disco de 5 mm de diâmetro, contendo micélios da
cultura monospórica de T. paradoxa. As placas foram incubadas a uma temperatura
entre 25-28ºC sob fotoperíodo de 12h. As avaliações foram realizadas diariamente,
através de medições do diâmetro das colônias em dois eixos ortogonais (média das duas
medições diametricamente opostas), iniciado 24 h após adição do inóculo nas placas e
sempre no mesmo horário, até que um dos tratamentos atingisse o diâmetro total da
placa de Petri. Após a realização das avaliações, calculou-se a porcentagem de inibição
do crescimento do fungo dos tratamentos em relação à testemunha, utilizando-se a
fórmula:
PIC = (diâmetro da testemunha – diâmetro do tratamento)/diâmetro da testemunha) x
100
Para avaliar a quantidade de Unidades Formadoras de Colônias (UFC) por
tratamento foram adicionados 10 mL da solução água mais Tween20 a 1% na superfície
das colônias e raspadas com auxílio da alça de Drigalski. Os esporos das placas foram
filtrados em gazes e resuspensos em 50 mL de água. Para cada suspensão de esporos,
três alíquotas de 0,1 mL foram transferidas, separadamente, para uma lâmina de
hemacitômetro, onde se procede a contagem de esporos através do microscópio óptico.
Os dados médios das três contagens foram transformados em número de conídios por
cm2 de colônia, considerando-se a quantidade de conídios produzidos na área tomada
pela colônia em cada placa. Os dados obtidos nesse estudo foram submetidos à análise
de variância, e as médias comparadas pelo teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade
sendo esta realizada utilizando-se o programa SISVAR.
61
As análises das atividades fungistática e fungicida foram realizadas com óleo
essencial de sete diferentes genótipos de L. gracilis, timol (Sigma), carvacrol (Aldrich)
e o complexo de inclusão de óleo essencial de L. gracillis e -Ciclodextrina foram
utilizados nas concentrações que variam de 0,20 a 3mg.mL-1, foram primeiramente
adicionados ao meio BDA fundente com temperatura máxima de 45ºC, e em seguida
vertido em placas de Petri de 9cm de diâmetro. Cada placa foi inoculada, no centro, com
um disco de 5mm de diâmetro contendo micélios da cultura monospórica de T.
paradoxa. As placas foram incubadas a uma temperatura entre 25-28ºC durante sete
dias.
Foi considerada Concentração Inibitória Mínima (CIM) a menor concentração
na qual não houve crescimento visível do fungo após sete dias de tratamento com óleo
essencial ou um dos majoritários ou do complexo de inclusão. As placas com
concentrações que não houve crescimento do fungo foram repicadas em meio BDA
puro para determinação da Concentração Fungicida Mínima (CFM), ou seja, onde o
fungo mesmo sem a presença do óleo essencial, um dos majoritários ou do complexo de
inclusão não se desenvolveu após sete dias, o qual foi considerado morto. Todos os
experimentos foram realizados com três repetições. Como testemunhas foram usadas
meio BDA puro e meio BDA mais -Ciclodextrina pura.
Resultados e Discussão
No presente estudo foram identificados 19 compostos químicos no óleo
essencial de L. gracilis (Tabela 2). Destes mais de 95% foram terpenos (mono e
sesquiterpenos), tendo como componente majoritário o timol para o genótipo LGRA106
e carvacrol para os demais genótipos. Outros compostos encontrados em percentagens
62
representativas foram -cimeno, -terpineno e -cariofileno. Na análise química do
complexo de inclusão (Tabela 3) foram encontrados componentes similares ao do óleo
puro em concentrações um pouco mais baixa, a exemplo do carvacrol (46,76%), p-
cimeno (10,7%), -terpineno (13,85%) e timol (4,99%). O mentol foi usado como
padrão interno nas analises de CG/EM.
As concentrações 0,45; 0,91 e 2,75 mg.mL-1 de todos os genótipos de L. gracilis
inibiram completamente o desenvolvimento do patógeno T. paradoxa, correspondendo
a uma porcentagem de inibição do crescimento micelial de 100% ocasionando uma forte
ação fungicida nessas três concentrações (Tabela 4). Para a concentração de 0,18
mg.mL-1 houve uma maior variação na atividade dos genótipos estudados, sendo que
para LGRA106, LGRA107, LGRA110, LGRA201 e LGRA202 houve, em média, uma
inibição micelial acima de 50% em contrapartida os genótipos LGRA108 e LGRA109
apresentaram uma baixa atividade fungistática, nesta mesma concentração, ficando
abaixo dos 20% de inibição.
Trabalhos anteriores indicavam a forte atividade antimicrobiana do óleo
essencial de L. gracilis, no controle do crescimento micelial de alguns fungos
contaminantes de laboratório utilizando óleos essenciais L. gracilis na concentração de
114,58 mg.mL-1, observou-se que está espécie mostrou-se eficiente na inibição do
crescimento micelial de todos os fungos avaliados (Oliveira et al., 2008). Em outro
estudo realizado in vitro contra Geotrichum candidum; Trichoderma viride; Torula
herbarum; Paecillomyce ssp.; Pseudomonas aeruginens; Aspergillus nidulans;
Aspergillus flavus; Fusiococcum sp. houve inibição total na concentração mínima de 42
mg.mL-1do óleo essencial de L. gracilis (Albuquerque et al., 2006).
A concentração de 0,18 mg.mL-1de óleo essencial foi suficiente para reduzir
significativamente o número de esporos de T. paradoxa quando comparado com o
63
controle. Observou-se também que os componentes majoritários presentes nos óleos
essenciais de L. gracilis os monoterpenos timol e carvacrol inibiram completamente a
produção de conídios em todas as concentrações avaliadas (Tabela 5). A ação
antifúngica do óleo de L. gracilis deve-se a presença do timol e carvacrol, que já
apresentaram ação comprovada contra outros tipos de fungos como demonstrados na
patente PI090503-5 e nos trabalhos de Gomes et al., (2011) e Oliveira et al, (2008). O
mecanismo de ação dessas substâncias baseia-se no seu caráter lipofílico que interage
facilmente com a membrana celular, provocando distorção na sua estrutura física,
causando expansão e, consequentemente, desestabilidade na membrana, modificando a
sua permeabilidade, desnaturando proteínas essenciais e enzimas ligadas a respiração
celular, além de alterar a força próton motora por meio de variações no pH e no
potencial elétrico (Cavalcanti et al., 2011).
De acordo com Aligiannis et al. (2001) são considerados como de forte atividade
antimicrobiana óleos ou extratos que apresentaram CIM de até 0,5 mg.mL-1; de
atividade moderada, os que apresentaram CIM entre 0,6 e 1,5 mg.mL-1; e de fraca
atividade os que apresentaram CIM acima de 1,6 mg.mL-1. Portanto o óleo essencial de
L. gracilis e seus componentes majoritários (Tabela 6) têm forte atividade fungistática
uma vez que varia entre 0,18 e 0,27 mg.mL-1, podendo inibir com alta eficiência o
agente causador da resinose.
O óleo essencial de várias espécies de citros apresentou CIM de 0,56 a 1,13
mg.mL-1para vários tipos de Aspergilus e Penicilium (Rammanee e Hongpattarakere,
2011). Em trabalho como óleo essencial de Callistemonlance olatusa CIM foi de 0,68
mg.mL-1sobre fungos filamentosos isolados de grão de bico (Shukla et al., 2012).
A CFM de T. paradoxa foi encontrada entre as concentrações de 0,89 a 0,80
mg.mL-1para os óleos essenciais e 0,26 mg.mL-1 para o carvacrol, e 0,35 mg.mL-1 para o
64
timol (Tabela 5). Esses resultados indicam o carvacrol como um dos principais
compostos responsáveis pela ação fungicida dos óleos essenciais de L. gracilis. O
genótipo LGRA109 apresentou a menor CIM (0,23 mg.mL-1). Além da forte atividade
antimicrobiana ser bem justificada pela presença dos marcadores químicos timol e
carvacrol, também podemos sugerir que esta forte atividade pode estar associada a
presença de compostos como -cimeno, -terpineno e -cariofileno, que são
comprovadamente fungicidas (Pascual et al. 2001).
O complexo de inclusão apresentou atividade superior a do óleo essencial puro
uma vez que apresentou atividade fungistática com CIM de 0,22 mg.mL-1 (Tabela 6),
demonstrando atividade contra o fungo causador da resinose, podendo ser a base para o
desenvolvimento de um produto comercial para o tratamento desta doença.
Estudos recentes com complexos de inclusão com substancias organicas e
medicamentos já conhecidos demonstram o grande potencial do uso desse metodo. Uma
vez que favorece sua disponibilidade, sem o risco da degradação pelo ambiente e a
facilidade de aplicação. Fernandes (2008) observou esses aspectos com o complexo de
inclusão do oleo essencial de L. sidoides no combate a fungos e bacterias, com
resultados promissores. Ribeiro (2008), testando o mecanismo de ação de complexos de
inclusão em celulas humanas confirma sua eficiencia e sua segurança na liberação
gradativa do matreial incluido na celula alvo.
A testemunha com a -ciclodextrina pura não apresentou diferenças da
testemunha com BDA puro quanto o crescimento e o numero de esporos produzidos na
colônia de T. paradoxa.
65
Conclusão
O óleo essencial de L. gracilis tem potencial antifúngico para o controle da
resinose do coqueiro. Os terpenos avaliados timol e carvacrol, principais compostos dos
óleos essenciais de L. gracilis, também apresentaram atividade fungicida. O complexo
de inclusão óleo essencial em ciclodextrina é uma alternativa no controle de T.
paradoxa no coqueiro.
Agradecimentos
Os autores agradecem ao CNPq, RENORBIO e FAPITEC/Se pelo suporte
financeiro.
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Tabela 1. Genótipos de L. gracilis presentes no BAG de plantas medicinais da UFS
Código Local de origem Dados geográficos No Voucher Herbário UFS
LGRA106 Tomar do Geru – SE 11 19' 16,7'' S; 37 55' 09,2'' W 14733 LGRA107 Tomar do Geru – SE 11 19' 20,1" S; 37 55' 13,5" W 14737 LGRA108 Tomar do Geru – SE 11 19' 22,4" S; 37 55' 12,6" W 14734 LGRA109 Tomar do Geru – SE 11 19' 20,7" S; 37 55' 16,9" W 14735 LGRA110 Tomar do Geru – SE 11 19' 21,1" S; 37 55' 14,9" W 14732 LGRA201 Rio Real – BA 11 23' 38,7" S; 38 00' 54,1" W 14736 LGRA202 Rio Real – BA 11 23' 45,3" S; 38 00' 51,3" W 14731
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Tabela 2 - Composição química dos óleos essenciais de sete genótipos de L. gracilis
Constituinte IRR LGRA106 LGRA107 LGRA108 LGRA109 LGRA110 LGRA201 LGRA202 α-Thujeno 924 0,44 0,25 0,56 1,04 1,01 1,38 1,55 α-Pineno 931 0,21 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Mirceno 976 2,18 1,64 1,61 1,89 2,43 2,79 2,96
α Terpineno 988 0,94 1,39 1,33 1,94 1,56 2,92 2,01 p-Cimeno 1016 6,31 12,59 14,44 15,27 20,09 14,91 18,98 Limoneno 1023 0,50 0,34 0,58 0,26 0,35 0,48 0,45 1,8 Cineol 1028 3,80 1,33 3,21 0,0 2,32 2,06 0,0 -Terpineno 1031 4,37 8,89 6,68 8,89 6,98 18,88 9,55
Linalol 1057 0,44 1,03 0,22 0,66 0,44 0,14 0,62 Terpinen-4-ol 1100 0,66 0,81 0,75 0,70 0,72 0,66 0,64
Metil timol 1180 9,81 5,51 7,43 6,25 6,10 0,23 7,20 Timol 1195 60,47 5,43 3,09 3,23 3,51 6,29 3,68
Carvacrol 1228 0,38 48,15 46,10 49,25 48,70 35,02 40,29 -Cariofileno 1291 6,55 4,11 2,93 5,34 2,51 6,83 3,66
α-Humuleno 1298 0,34 0,55 0,71 0,0 0,0 0,55 0,29 Viridifloreno 1418 0,32 0,76 0,51 0,40 0,0 0,0 0,26
Biciclogermacreno 1432 0,39 0,97 1,63 0,54 0,0 1,28 0,65 Espathulenol 1437 0,0 1,08 1,85 1,04 0,39 0,65 0,78
Oxido de Cariofileno 1454 1,15 1,30 1,03 0,46 1,38 0,99 1,16 Monoterpenos (%) 90,51 87,36 86,00 89,38 94,21 85,76 87,93 Sesquiterpenos (%) 8,75 8,77 8,66 7,80 4,28 10,30 6,80
Total (%) 99,26 96,13 94,66 97,18 98,49 96,06 94,73 Teor de óleo essencial (%)
1,42 2,02 2,17 1,85 2,15 2,37 2,70
72
Tabela 3 - Caracterização do óleo essencial de Lippia gracilis e dos complexos de inclusão com -Ciclodextrina obtidos por malaxagem com água (MAH)
L. gracilis MAH TR (mim) Componentes % Óleo superf. Óleo total Óleo (%) complexado 7.267 α – Thujeno 0,83 0,24 0,54 0,30 7.483 α – Pineno 0,16 0,09 0,23 0,14 9.375 Miceno 2,39 0,74 1,63 0,89 10.367 α – Terpineno 2,27 0,64 1,55 0,91 10.642 p-Cimeno 10,70 4,33 10,16 5,83 10.783 Limoneno 0,19 0,49 0,40 -0,09 10.933 1,8 Cineol 0,22 0,73 1,44 0,71 11.883 ϒ – Terpineno 13,85 3,80 8,08 4,28 13.442 Linalol 0,60 0,08 0,30 0,22 16.392 Menthol (P.I) - 64,34 37,43 - 16.500 Terpineno-4-ol 0,56 0,33 0,62 0,29 20.492 Timol 4,99 1,08 2,58 1,50 20.808 Carvacrol 46,76 14,15 29,40 15,25 25.058 -Cariofileno 5,78 2,78 1,12 -1,66 25.683 Aromadendreno 0,48 0 0,09 0,09 26.258 α- Humuleno 0,75 0,29 0,08 -0,21 27.417 Viridifloreno 0,84 0,12 0,16 0,04 30.142 Spathulenol 0,67 1,60 0,20 -1,4 30.325 Oxido Cariofileno 0,51 0,98 0,15 -0,83 P.I = Padrão interno
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Tabela 4. Percentual de inibição de colônia (PIC) de óleo essencial dos genótipos de L. gracilis, timol e carvacrol em T. paradoxa.
PIC* (%)
Genótipos 0,18 mg.mL-1 0,45 mg.mL-1 0,91 mg.mL-1 2,75 mg.mL-1
LGRA106 69,81 b 100 a 100 a 100 a
LGRA107 60,55 b 100 a 100 a 100 a
LGRA108 14,25 c 100 a 100 a 100 a
LGRA109 29,07 c 100 a 100 a 100 a
LGRA110 49,44 b 100 a 100 a 100 a
LGRA201 61,29 b 100 a 100 a 100 a
LGRA202 57,96 b 100 a 100 a 100 a
Timol1 100 a 100 a 100 a 100 a
Carvacrol1 100 a 100 a 100 a 100 a
Testemunha 0,0 d 0,0 b 0,0 b 0,0 b
CV (%) 10,62
*Média seguidas da mesma letra na coluna não diferem entre si pelo teste de média de Scott Knot a 5% de probabilidade 1Produto comercial
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Tabela 5. Contagem de unidade formadora de colônia (UFC) de óleo essencial de genótipos de L. gracilis, timol e carvacrol em T. paradoxa.
UFC x 108
Genótipos 0,18 mg.mL-1 0,45 mg.mL-1 0,91 mg.mL-1 2,75 mg.mL-1
LGRA-106 0,86 e 0 b 0 b 0 b LGRA-107 2,26 d 0 b 0 b 0 b LGRA-108 5,10 b 0 b 0 b 0 b LGRA-109 3,90 c 0 b 0 b 0 b LGRA-110 1,16 e 0 b 0 b 0 b LGRA-201 1,10 e 0 b 0 b 0 b LGRA-202 1,16 e 0 b 0 b 0 b Timol1 0 f 0 b 0 b 0 b Carvacrol1 0 f 0 b 0 b 0 b Testemunha 11,73 a 11,73 a 11,73 a 11,73 a CV (%) 66,39
Média seguidas da mesma letra na coluna não diferem entre si pelo teste de média de Scott&Knot a 5% de probabilidade 1Produto comercial
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Tabela 6. Concentração mínima inibitória (CIM) e concentração fungicida mínima (CFM) de óleos essenciais de L. gracilis, seus componentes majoritários timol e carvacrol e complexo de inclusão óleo essencial – ciclodextrina em T. paradoxa, valores expressos em mg.mL-1
Composto CIM* CFM* LGRA 106 0,24 0,82 LGRA 107 0,24 0,80 LGRA 108 0,26 0,86 LGRA 109 0,23 0,80 LGRA 110 0,24 0,89 LGRA 201 0,27 0,88 LGRA 202 0,25 0,80
Timola 0,18 0,35 Carvacrola 0,25 0,26
Complexo de inclusão 0,22 ND aProduto comercial ND- Não determinado * Média de três repetições
76
Anexos
77
Patente Depositada no INPI: PI0000221107712
RESUMO
FORMULAÇÃO CARRAPATICIDA, MÉTODO PARA REPELIR OU ELIMINAR CARRAPATOS COM USO DE ÓLEO ESSENCIAL DE LIPPIA GRACILIS E/OU CARVACROL. A presente invenção refere-se à formulação carrapaticida, método para repelir ou eliminar carrapatos e aplicações em vertebrados terrestres ou em ambientes contendo óleo essencial de Lippia gracilis, como constituinte único ou misturado com outros óleos essenciais, ou isoladamente o cravacrol que é um de seus componentes majoritários.