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UNIVERSIDADE FEDERAL DO TOCANTINS
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE GURUPI
MESTRADO EM PRODUÇÃO VEGETAL
EFEITO DA ADUBAÇÃO MINERAL NA PRODUÇÃO DE BIOMASSA, TEOR
E COMPOSIÇÃO DO ÓLEO ESSENCIAL E FUNGITOXICIDADE IN VITRO
DO CAPIM-CITRONELA
PAULA TATIANA LOPES SEIXAS
GURUPI - TO JANEIRO/2012
Trabalho realizado junto ao Mestrado em Produção Vegetal da Universidade
Federal do Tocantins, sob orientação do Professor Dr. Henrique Guilhon de
Castro, com apoio financeiro da CAPES (Coordenação de Aperfeiçoamento de
Pessoal de Nível Superior).
BANCA EXAMINADORA
_________________________________ Profº. Dr. Henrique Guilhon de Castro
Universidade Federal do Tocantins (Orientador)
_________________________________Profº. Dr. Aloísio Freitas Chagas Júnior
Universidade Federal do Tocantins (Avaliador)
________________________________ Profº. Dr. Ildon Rodrigues do Nascimento
Universidade Federal do Tocantins (Avaliador)
________________________________ Drª. Dione Pereira Cardoso
Universidade Federal do Tocantins (Avaliadora)
UNIVERSIDADE FEDERAL DO TOCANTINS
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE GURUPI
MESTRADO EM PRODUÇÃO VEGETAL
EFEITO DA ADUBAÇÃO MINERAL NA PRODUÇÃO DE BIOMASSA, TEOR
E COMPOSIÇÃO DO ÓLEO ESSENCIAL E FUNGITOXICIDADE IN VITRO
DO CAPIM-CITRONELA
PAULA TATIANA LOPES SEIXAS
.
Gurupi – TO Janeiro/2012
Dissertação apresentada ao
Mestrado em Produção Vegetal
da Universidade Federal do
Tocantins, em janeiro de 2012,
como parte das exigências para a
obtenção do titulo de Mestre em
Produção Vegetal.
DEDICATÓRIA
Á DEUS, por iluminar todos os dias os meus passos nesta trajetória terrestre;
Ao meu amado pai, Domingos Lopes Silva in memoriam;
Ao meu esposo Edielson Marques da Silva, pelo apoio incondicional;
À minha irmã de coração Eliane Araújo Miranda, pela amizade sincera;
E a minha família em geral, que de alguma forma contribuíram para o meu
desempenho profissional.
AGRADECIMENTOS
Á Deus, pela força nos momentos difíceis;
À Universidade Federal do Tocantins pelo engrandecimento intelectual e
profissional.
Ao meu orientador Professor Dr. Henrique Guilhon de Castro pela paciência e
orientação.
Ao professor Gil Rodrigues dos Santos, pelo ensinamento e amizade,
disponibilizando o Laboratório de Fitopatologia para realização dos
experimentos.
Ao professor Raimundo Wagner de Souza Aguiar, pela amizade e confiança
em utilizar os equipamentos na realização dos experimentos.
Aos colegas de Laboratório de Fitopatologia, Dalmárcia, Evelynne, Rúbia,
Dione, Anielli, Francismar e Suetônio pela paciência e companherismo.
Á todos os professores do Programa Mestrado em Produção Vegetal pelos
ensinamentos.
Aos colegas da V turma do Mestrado em Produção Vegetal;
E a todos que de alguma forma contribuíram na realização desta dissertação.
O conhecimento ilustra,
mas a experiência assimilada traz a sabedoria;
Quem estuda pensa que sabe;
Quem experimenta descobre quanto ainda precisa aprender...
Os problemas, os desafios em nossa vida aparecem pela
necessidade que temos de aprender e evoluir!
Zibia Gaspareto
SUMÁRIO Página
Lista de Tabelas....................................................................................
4
Lista de Figuras....................................................................................
5
Resumo da Dissertação.......................................................................
7
Dissertation Abstract............................................................................
9
Introdução Geral...................................................................................
11
Revisão de Literatura...........................................................................
13
Plantas Medicinais do Gênero Cymbopogon.........................................
13
Cymbopogon martinii (Roxb.) Wats.................................................... 13 Cymbopogon citratus (DC) Stapf. ...................................................... 14 Cymbopogon nardus L. Rendle ......................................................... 15 Metabólitos Secundários.........................................................................
16
Óleos Essenciais ...................................................................................
19
Potencial de Plantas Medicinais no Controle de Doenças.....................
21
Doenças Causadas por Fitopatógenos...................................................
22
Crestamento gomoso da haste na cultura do Pepino......................... 22 Fusariose ou gomose na cultura do Abacaxi...................................... 24 Influência da Adubação na Composição Química das Plantas Medicinais...............................................................................................
25
Capítulo I - Efeito da adubação mineral na produção de biomassa do capim-citronela (Cymbopogon nardus l.) em cinco épocas de avaliação................................................................................................
27 Resumo...................................................................................................
28
Abstract...................................................................................................
29
Introdução...............................................................................................
30
Material e Métodos.................................................................................
32
Resultados e discussão..........................................................................
34
Conclusões............................................................................................. 38 Capítulo II - Avaliação do teor e composição do óleo essencial de Cymbopogon nardus (l.) em três doses de adubação mineral....
39
Resumo...................................................................................................
40
Abstract...................................................................................................
41
Introdução...............................................................................................
42
Material e métodos.................................................................................
44
Resultados e discussão..........................................................................
47
Conclusões.............................................................................................
53
Capítulo III - Potencial fungitóxico do óleo essencial de Cymbopogon nardus l. (capim-citronela) sobre os fungos fitopatogênicos Fusarium subglutinans e Didymella bryoniae........
54 Resumo...................................................................................................
55
Abstract...................................................................................................
56
Introdução...............................................................................................
57
Material e métodos.................................................................................
59
Experimento 01: Controle fitopatológico da fusariose (Fusarium subglutinans) pelo óleo essencial do capim-citronela (Cymbopogon nardus L.) e do composto citronelal........................................................
59 Experimento 02: Bioatividade de óleos essenciais na inibição do crescimento micelial do fungo Didymella bryoniae da cultura do pepino.....................................................................................................
60 Experimento 03: Bioatividade do óleo essencial de capim-citronela na inibição do crescimento micelial do fungo Didymella bryoniae da cultura do pepino....................................................................................
61 Resultados e discussão..........................................................................
62
Experimento 01: Controle fitopatológico da fusariose (Fusarium subglutinans) pelo óleo essencial do capim-citronela (Cymbopogon nardus L.) e do composto citronelal........................................................
62 Experimento 02: Bioatividade de óleos essenciais na inibição do
crescimento micelial do fungo Didymella bryoniae da cultura do pepino.....................................................................................................
66
Experimento 03: Bioatividade do óleo essencial de capim-citronela na inibição do crescimento micelial do fungo Didymella bryoniae da cultura do pepino....................................................................................
71 Conclusões.............................................................................................
75
Referências bibliográficas.......................................................................
76
LISTA DE TABELAS Página
Capítulo I
Tabela 1 - Características químicas do solo da área experimental, Gurupi - TO. ............................................................................................
32
Tabela 2 - Valores médios de crescimento, equação de regressão ajustadas e coeficientes de determinação (R2) de quatro níveis de adubação mineral (0, 50, 100 e 150%) em capim-citronela (Cymbopogon nardus) nas variáveis: massa fresca, massa seca, altura, número de folhas e perfilhos, em função de cinco épocas de avaliação (EP), em Gurupi - TO. ............................................................
35
Capítulo II Tabela 1 - Análise química do solo.........................................................
44
Tabela 2 - Resumo das análises de variância da variável teor do óleo essencial em três doses de adubação mineral de Cymbopogon nardus. ....................................................................................................
47 Tabela 3 - Concentração relativa (área %), obtida por cromatografia gasosa dos constituintes do óleo essencial da parte aérea de Cymbopogon nardus, em quatro doses de NPK.....................................
49 Capítulo III
Tabela 1 - Valores médios, equações de regressão e coeficiente de determinação (R2) do crescimento micelial (mm) do fungo Fusarium subglutinans, em cinco concentrações (C) (C1 = 0; C2 = 250ppm; C3 = 500ppm; C4 = 750ppm; C5 = 1000ppm e C6 = 1250ppm) do óleo essencial do capim-citronela e do citronelal, em cinco épocas de avaliação.................................................................................................
62 Tabela 2 - Valores médios, equações de regressão e coeficiente de determinação (R2) do crescimento micelial (mm) do fungo Didymella bryoniae, em cinco concentrações (C) (C1 = 0; C2 = 250ppm; C3 = 500ppm; C4 = 750ppm; C5 = 1000ppm e C6 = 1250ppm) dos óleos essenciais (Eucaliptus sp, Lippia alba e Cymbopogon nardus) em cinco épocas de avaliação......................................................................
67 Tabela 3 - Valores médios, equações de regressão e coeficiente de determinação (R2) do crescimento micelial (mm) do fungo Didymella bryoniae, em quatro concentrações (C) (C1 = 0; C2 = 150ppm; C3 = 300ppm; C4 = 450ppm; C5 = 600ppm) do óleo essencial do capim-citronela, em quatro épocas de avaliação...............................................
72
LISTA DE FIGURAS Página
Figura 1 – Plantio de capim-citronela (Cymbopogon nardus L.) na área experimental da Universidade Federal do Tocantins, campus de Gurupi – TO. ...........................................................................................
16 Figura 2- Substâncias naturais produzidas pelo metabolismo primário e secundário das plantas (Fonte: Braz Filho, 2010). ..............................
19 Figura 3 - Ciclo primário e secundário do crestamento gomoso do caule do pepino, causado por Didymella bryoniae (Fonte: Santos et al., 2005). ................................................................................................
23 Figura 4 - Sintomas da fusariose do abacaxi, causada pelo fungo Fusarium subglutinans f. sp. ananas (Fonte: Michereff, 2011). .............
25 Capítulo II
Figura 1 – Teor de óleo essencial de Cymbopogon nardus, em função de três doses de adubação mineral. ......................................................
47 Figura 2 – Fórmulas estruturais dos constituintes monoterpênicos presentes no óleo essencial da parte aérea de Cymbopogon nardus (Identificados por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massa). ...................................................................................................
50 Figura 3 - Fórmulas estruturais dos constituintes sesquiterpênicos presentes no óleo essencial da parte aérea de Cymbopogon nardus (Identificados por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massa). ...................................................................................................
50 Capítulo III
Figura 1 - Efeito de cinco concentrações 250, 500, 750, 1000 e 1250 ppm do óleo essencial do capim-citronela (a) e do composto citronelal (b) no crescimento micelial de Fusarium subglutinans............................
63 Figura 2 - Atividade fungitóxica do óleo essencial de capim-citronela (a) e do citronelal (b) sobre o crescimento micelial do patógeno Fusarium subglutinans em cinco épocas de avaliação. .........................
65 Figura 3 - Crescimento micelial do fungo Didymella bryoniae sob efeito do óleo essencial de Eucaliptus sp em cinco épocas de avaliação........
68 Figura 4 - Crescimento micelial do fungo Didymella bryoniae sob efeito do óleo essencial de Lippia alba (a) e Cymbopogon nardus (b) em
cinco épocas de avaliação. .................................................................... 69 Figura 5 - Efeito das alíquotas dos óleos essenciais de cinco espécies (A = capim-limão, B = hortelã, C = capim-citronela, D = erva-cidreira e E = eucalipto), no crescimento micelial de D. bryoniae aos 10 dias após repicagem. .....................................................................................
71 Figura 6 - Atividade fungitóxica do óleo essencial de capim-citronela sobre o crescimento micelial do patógeno Didymella bryoniae em quatro épocas de avaliação. ...................................................................
73
RESUMO DA DISSERTAÇÃO
O capim-citronela (Cymbopogon nardus L.) pertence à família Poaceae,
subfamília Panicoideae, e originada do Ceilão e da Índia. Possui em sua
composição óleo essencial com alto teor de geraniol e citronelal. O óleo
essencial do capim citronela e utilizado na fabricação de perfumes e
cosméticos, sendo um ótimo repelente de insetos, com ação fungicida e
bactericida. Produtos derivados de vegetais, tais como os óleos essenciais,
vem sendo intensivamente estudados quanto à eficácia no controle alternativo
de doenças de plantas, buscando a redução ou eliminação do uso de
agrotóxicos. Porém, existem poucas informações a respeito das técnicas de
cultivo do capim-citronela que sejam adequadas às condições edafoclimáticas
do Estado do Tocantins. Diante da escassez desses dados, este trabalho foi
desenvolvido com o objetivo de avaliar o efeito da adubação mineral no cultivo
do capim-citronela em condições edafoclimáticas do sul do estado do
Tocantins, analisar o teor e a composição do óleo essencial e estudar a
bioatividade do capim-citronela. No capítulo I, foi avaliar a produção de
biomassa do capim-citronela em cinco épocas de colheita (60, 88, 116, 144 e
172 dias após o transplantio) em diferentes dosagens de adubação mineral. As
doses N, P2O5 e K20 foram realizadas conforme análise de solo (adaptação).
Foram utilizadas doses intercaladas de 50% a mais ou a menos da dose
recomenda de 100%. Foi utilizado delineamento em blocos casualizados em
esquema de parcela subdividida com cinco repetições. Os adubos utilizados
foram superfosfato simples (390 kg ha-1), cloreto de potássio (70 kg ha-1) e
sulfato de amônio (250 kg ha-1). As variáveis analisadas foram massa fresca da
parte aérea, massa seca da parte aérea, altura das plantas, número de folhas e
perfilhos. A dose de adubação mineral que proporcionou maior ganho de
biomassa foi de 150% da dose recomendada. No capítulo II, analisar o teor e a
composição do óleo essencial do Cymbopogon nardus em três níveis de
adubação mineral no sul do Estado do Tocantins. A dosagem de NPK foi
realizada conforme análise química do solo em doses crescentes (50, 100 e
150%). A extração do óleo essencial foi realizada por hidrodestilação e a
identificação dos compostos por CG/EM. Os melhores resultados foram obtidos
nas doses de 100 e 150% devido ao aumento da produção de biomassa que
proporcionou maior rendimento do óleo essencial, alcançando 1,67%. Foram
identificados dez compostos no óleo essencial de capim-citronela. Os
monoterpenos majoritários foram citronelal e geraniol. E o sesquiterpeno
majoritário foi o elemol. No capítulo III, avaliar a atividade fungicida in vitro do
óleo essencial das folhas de Cymbopogon nardus na inibição do crescimento
micelial dos fungos Fusarium subglutinans e Didymella bryoniae. Na inibição do
crescimento micelial do fungo F. subglutinans utilizaram-se cinco
concentrações (250, 500, 750, 1000 e 1250 ppm) do óleo essencial do capim-
citronela e do composto citronelal. Na inibição do crescimento micelial do fungo
D. bryoniae foi usada cinco concentrações (250, 500, 750, 1000 e 1250 ppm)
do óleo essencial de capim-citronela, capim-limão, hortelã, erva-cidreira e
eucalipto.E em concentrações menores (150, 300, 450 e 600 ppm) foi usado o
óleo essencial do capim-citronela para verificar o efeito fungicida na inibição do
crescimento micelial do fungo D. bryonie. Os óleos essenciais foram
distribuídos na superfície do meio de cultura BDA (Batata-Dextrose-Àgar) para
avaliação do crescimento micelial nas diversas concentrações. O delineamento
estatístico utilizado foi o inteiramente casualizado com quatro repetições. Na
concentração de 1250 ppm foi observada a menor taxa de crescimento micelial
do fungo F. subglutinans com óleo essencial do capim-citronela. Com óleo
essencial de capim-limão houve 100% de inibição do crescimento micelial do
fungo D. bryoniae. Na concentração de 600 ppm foi observada a menor taxa de
crescimento micelial do fungo D. bryoniae com óleo essencial de capim-
citronela.
Palavras-chave: Cymbopogon nardus, óleo essencial, fungitoxicidade.
DISSERTATION ABSTRACT
The grass-citronella (Cymbopogon nardus L.) belongs to the family Poaceae,
subfamily Panicoideae and originated from Ceylon and India. Has in its
composition essential oil with high content of geraniol and citronellal. The
essential oil of citronella grass and used in the manufacture of perfumes and
cosmetics, with a good insect repellent with a fungicide and bactericide.
Products derived from plants, such as essential oils, have been intensively
studied for efficacy in the alternative control of plant diseases, aimed at
reducing or eliminating the use of pesticides. However, little information about
the techniques of cultivation of citronella grass that are appropriate to soil and
climatic conditions of the State of Tocantins. Given the scarcity of such data,
this work was to evaluate the effect of mineral fertilizers in the cultivation of
citronella grass soil and climatic conditions in the southern state of Tocantins,
analyze the content and essential oil composition and to study the bioactivity of
grass–citronella. In chapter I, evaluate the biomass production of citronella
grass into five harvest seasons (60, 88, 116, 144 and 172 days after
transplanting) at different doses of mineral fertilization. Doses N, P2O5 and K2O
were performed according to soil analysis (adaptation). The doses used were
interspersed with 50% more or less than the recommended dose of 100%. We
used randomized block design in a split-plot with five replicates. The fertilizers
used were superphosphate (390 kg ha-1), potassium chloride (70 kg ha-1) and
ammonium sulfate (250 kg ha-1). The variables analyzed were fresh weight of
shoot, shoot dry mass, plant height, number of leaves and tillers. The dose of
mineral fertilizer which provided greater biomass gain was 150% of the
recommended dose. In chapter II, analyze the content and composition of
essential oil of Cymbopogon nardus in three levels of mineral fertilizer in the
southern state of Tocantins. The dose of NPK was performed according to
chemical analysis of soil in increasing doses (50, 100 and 150%). The essential
oil extraction was performed by hydrodistillation and identification of compounds
by GC/MS. The best results were obtained with doses of 100 to 150% due to
increased biomass production which gave higher yield of essential oil, reaching
1.67%. We identified ten compounds in the essential oil of citronella grass. The
majority monoterpenes were citronellal and geraniol. And the majority was the
sesquiterpene elemol. In chapter III, evaluate the in vitro fungicidal activity of
essential oil from the leaves of Cymbopogon nardus in inhibiting the mycelial
growth of Fusarium subglutinans and Didymella bryoniae. Inhibition of mycelial
growth of the fungus F. subglutinans were used five concentrations (250, 500,
750, 1000 and 1250 ppm) of essential oil of citronella grass and compost
citronellal. Inhibition of mycelial growth of the fungus D. bryoniae was used five
concentrations (250, 500, 750, 1000 and 1250 ppm) of essential oil of citronella
grass, lemon grass, mint, lemon balm and eucalipto. E in lower concentrations
(150, 300, 450 and 600 ppm) was used essential oil of citronella grass to check
the effect of the fungicide in inhibiting mycelial growth of the fungus D. bryonie.
The essential oils were distributed on the surface of the culture medium PDA
(Potato-Dextrose-Agar) for evaluation of mycelial growth in different
concentrations. The experimental design was completely randomized with four
replications. At a concentration of 1250 ppm was observed at a lower rate of
mycelial growth of the fungus F. subglutinans with essential oil of citronella
grass. With essential oil of lemon grass was 100% inhibition of mycelial growth
of the fungus D. bryoniae. At a concentration of 600 ppm was observed at a
lower rate of mycelial growth of the fungus D. bryoniae with essential oil of
citronella-grass.
Key words: Cymbopogon nardus, essential oil, fungitoxicity.
INTRODUÇÃO GERAL
Atualmente, há consenso de cientistas, indústrias e organizações
ambientalistas que uma das iniciativas para reduzir a pressão sobre o meio
ambiente e preservar os recursos genéticos é o desenvolvimento de sistemas
que permitam o uso sustentável das espécies exploradas, por meio de cultivo
com base em pesquisas agronômicas, visando produzir matéria-prima com
qualidade e em quantidade (CORREA JUNIOR et al., 2009).
As espécies medicinais ainda se encontram em estado selvagem e
costumam apresentar ampla variabilidade genética (HOYT, 1992). O cultivo de
uma espécie selvagem desencadeará mudanças na estrutura genética da
população manejada, por meio das sucessivas gerações cultivadas. Essas
mudanças são uma resposta evolutiva da população, que antes estava sujeita
às pressões naturais de seleção e que sob cultivo está sujeita a pressões
diferentes, causadas pelo homem (CORREA JUNIOR et al., 2009).
A crescente procura por plantas medicinais e aromáticas é observada
em diversos países, devido à tendência dos consumidores em utilizarem,
preferencialmente, produtos farmacêuticos ou alimentícios de origem natural
(MARTINAZZO et al., 2007).
O uso de agrotóxicos na produção agrícola e a contaminação dos
alimentos por estes elementos tóxicos têm sido preocupação no âmbito de
saúde pública. Os agrotóxicos são ingredientes ativos com elevado grau de
toxicidade aguda comprovada e que causam problemas neurológicos,
reprodutivos, de desregulação hormonal e até câncer (ANVISA, 2011).
De acordo com pesquisa divulgada recentemente pela Agência Nacional
de Vigilância Sanitária (ANVISA) os alimentos que foram contaminados com
uma frequência maior de agrotóxicos foram: pimentão, uva, pepino, morango,
couve, abacaxi, mamão, alface, tomate e beterraba.
A
As funções fisiológicas dos princípios ativos nas plantas medicinais
ainda não estão inteiramente esclarecidas, mas a sua produção está associada
às relações entre a planta e o ambiente onde cresce, funcionando, por
exemplo, como repelente ou atraente de insetos, protegendo contra doenças,
herbivoria, radiação solar, etc. (KHANNA & SHUKLA, 1990).
Na literatura brasileira não há informações sobre níveis de adubação
mineral para o cultivo do capim-citronela no Estado do Tocantins e sua
influência na qualidade e rendimento do óleo essencial.
Portanto, objetivou-se com este trabalho avaliar o efeito da adubação
mineral no cultivo do capim-citronela em condições edafoclimáticas do sul do
estado do Tocantins, analisar o teor e a composição do óleo essencial e
estudar a bioatividade do capim-citronela.
REVISÃO DE LITERATURA
Plantas Medicinais do Gênero Cymbopogon
O grupo das plantas aromáticas que produzem óleos essenciais abrange
uma longa lista de espécies distribuídas em inúmeras famílias botânicas. A
família que apresenta o maior número de espécies aromáticas é a família
Lamiaceae, seguindo-se de outras menos representativas como as famílias
Myrtaceae, Asteraceae, Verbenaceae (CASTRO & RAMOS, 2003).
O gênero Cymbopogon (Poaceae) possui mais de 100 espécies nos
países tropicais, inclusive no Brasil (LORENZI & MATOS, 2002), dentre as
quais, aproximadamente 56 são aromáticas. A algumas delas deve-se dar
atenção especial pelo seu grande uso na medicina popular e pelo teor de óleo
essencial com as mais diferentes finalidades como o uso terapêutico,
cosmético e/ou perfumaria.
Cymbopogon martinii (Roxb.) Wats
O Cymbopogon martinii mais conhecido como palmarosa, é uma planta
perene nativa da Índia, no entanto, é cultivada em diferentes partes do mundo.
Produzindo em torno de 40 a 60 t ano-1. A Índia é o principal produtor do óleo
essencial, o qual é rico em geraniol (RAO et al., 2001; KLANUJA et al., 2005).
A palmarosa é uma planta estolonífera formando densas e compactas
touceiras, que pode atingir até 2 metros de altura, possui raízes fasciculadas,
abundantes, alongadas e de coloração pardo-escuras. Os colmos são
alongados, finos, numerosos, semi-eretos e verde-claros. Suas folhas são
alternas, estreitas e possuem ápice agudo. Apresentam flores reunidas em
espiguetas terminais de aspecto piramidal. É uma planta resistente a seca,
apresenta certa tolerância a condições de salinidade, no entanto, é sensível a
geadas, a umidades e baixas temperaturas (PATNAIK & DEDATA, 1997).
O óleo essencial de palmarosa é rico em geraniol (70-90%), tendo como
principais compostos químicos o geraniol (70-90%), o (E)-β-ocimeno, linalol,
geranil acetato e β-cariofileno dependendo do material botânico e do método
de extração do óleo essencial (RAO et al., 2001; KLANUJA et al., 2005).
A composição química do óleo essencial pode variar devido a
diversidade genética, o hábitat e os tratos culturais. A época da colheita, fontes
geográficas, o horário, o modo de secagem do material vegetal, parte da planta
e fatores ambientais, como umidade, água, solo e herbivoria também podem
influenciar sobre a composição e o teor do óleo e com isso aumentar ou
diminuir a resposta biológica. Outro fator importante para alta produtividade de
óleo essencial rico em princípios ativos é a escolha do genótipo (ROSA et al.,
2010).
Cymbopogon citratus (DC) Stapf.
O Capim-limão (Cymbopogon citratus) pertence a família das Poaceae,
é uma erva perene originária da Ásia e sub-espontânea nos países tropicais,
suas folhas são aromáticas, ásperas, estreitas e com mais de 50 cm de
comprimento (MATOS, 2000).
Diversos clones desta espécie são cultivados para produção comercial
de óleo essencial, conhecido internacionalmente como óleo de lemon grass. O
óleo essencial de capim-limão é largamente empregado como agente
aromatizante em perfumaria e cosmética por seu forte odor de limão, bem
como para obtenção do Citral, seu principal constituinte, atualmente vem sendo
utilizado também como feromônio artificial para a captura de enxames
(MATOS, 2000).
Craveiro et al. (1981) citado por Nascimento et al. (2003), o componente
mais importante do óleo essencial do capim-santo é o citral, sendo uma mistura
de isômeros, geranial (α-citral) e neral (β-citral) que é utilizada pela indústria
farmacêutica para síntese de ianonas e vitamina A, acompanhado de um pouco
de mirceno. Tem ação calmante e espasmolítica comprovada, que é atribuída a
presença do citral, considerando-se a atividade analgésica devida ao mirceno
(MATOS, 2000).
Segundo Leal et al. (2001) a composição química do óleo essencial de
capim-santo pode ser bastante variável, conforme a diversidade genética, o
habitat e os tratos culturais.
Cymbopogon nardus L. Rendle
O capim-citronela (Cymbopogon nardus L.) (Figura 1) é uma planta
originada do Ceilão e da Índia, utilizada na Indonésia, como chá calmante e
digestivo (CRAVEIRO et al., 1981).
A espécie Cymbopogon nardus L. Rendle é uma erva perene, cespitosa
de 0,80-1,20 m de altura. Os colmos são eretos, lisos, semilenhosos, maciços,
de cor verde-clara e internós longos sobre um rizoma curto amarelo-escuro,
com inúmeras raízes fibrosas e longas. A planta C. nardus possui hábito de
crescimento ereto, sendo as folhas longas de 0,5 – 1 m de comprimento e mais
largas que as do capim-limão (Cymbopogon citratus), com margens ásperas,
ápice agudo, face superior verde-escuro e inferior verde-oliva, podendo ser
facilmente reconhecida pelo forte e agradável aroma de eucalipto. A
inflorescência é em panícula, formada por racemos curtos e geminados,
floresce na primavera e produz sementes atrofiadas. É facilmente propagada
por perfilhos para formação de novos plantios. Permite até quatro cortes por
ano nos plantios com finalidades industriais de extração de óleo essencial das
folhas (MATOS, 2000; CASTRO & RAMOS, 2003).�
Figura 1 – Plantio de capim-citronela (Cymbopogon nardus L.) na área experimental da Universidade Federal do Tocantins, campus de Gurupi – TO
O capim-citronela (C. nardus) possui na sua composição óleo essencial
com alto teor de geraniol e citronelal. O geraniol possui atividade anti-séptica,
inibindo o crescimento de fungos e bactérias (MANN, 1995). O citronelal é
utilizado como material básico para a síntese de importantes compostos
químicos denominados iononas e para a síntese de vitamina A (CRAVEIRO et
al., 1981).
Metabólitos Secundários
As plantas produzem uma infinidade metabólitos que é capaz exercer
efeito regulador em outras plantas, microrganismos e animais, em vez de
serem utilizados como nutrientes. Para as plantas os metabólitos bioativos têm
uma importante função no ecossistema como substância de sinal,
reconhecimento, defesa e inibição ou ainda como substâncias venenosas
(LARCHER, 2000).
Os compostos em sua maioria são frutos do metabolismo secundário
tendo, portanto, função ligada à ecofisiologia da planta, isto é, ao
relacionamento da planta com o ambiente que a envolve e às respostas
metabólicas em sua fisiologia. O metabolismo secundário diferencia-se do
primário basicamente por não apresentar reações e produtos comuns à maioria
das plantas, sendo específico de determinados grupos (MARTINS et al., 2000).
Os princípios ativos não se distribuem de forma homogênea nos
vegetais e são instáveis. Dentro de uma mesma espécie podem existir
diferentes quimiotipos ou raças químicas. Algumas características são bastante
comuns entre eles dos quais esses compostos não são vitais para as plantas,
são a expressão da individualidade química dos indivíduos diferindo de espécie
para espécie de forma qualitativa e quantitativa, e são produzidos em
quantidades mínimas. Além disso, essas substâncias podem ser produzidas
naturalmente pela planta, ou serem produzidas mediante os estímulos
específicos. A regulação do metabolismo secundário é dependente da
capacidade genética da planta em responder a esses estímulos internos ou
externos, e da existência desses no momento e magnitude apropriado, de
fatores ambientais (clima, tipo de solo) e fatores técnicos (cultivo, manejo,
fitossanidade) (MARTINS et al., 2000).
Os metabólitos secundários pertencem a várias classes distintas de
substâncias químicas, como alcalóides, terpenos, flavonóides, cumarinas,
benzenóides, quinonas, xantonas, lactonas e esteróides, entre outras (DI
STASI, 1996; MARTINS et al., 2000) e estão distribuídos em um grande
número de famílias botânicas.
O metabolismo consiste de dois tipos de substâncias, os metabólitos
primários e os secundários. O metabolismo primário fornece as substâncias
envolvidas nas funções básicas essenciais da vida celular – respiração e
biossíntese de aminoácidos e outras substâncias necessárias para a vida da
célula. Basicamente, todos os organismos convivem com os mesmos tipos de
metabólitos primários e da incompetência para autoprodução de tais produtos,
pela sua própria rota biossintética; surge a necessidade de providências para
superar tal incapacidade orgânica pela busca de fornecimento usando fonte
externa (BRAZ FILHO, 2010).
Os metabólitos secundários são específicos das espécies e participam
das interações intra e intercelular do próprio organismo ou com células de
outros organismos, atuando em processos de polinização pela produção de
substâncias que atraem os agentes vivos deste processo ou contribuem para a
resistência dos organismos por meio de defesa contra pragas e outras doenças
e estabelecendo a competência para a guerra química dos ajustes necessários
à convivência e sobrevivência ambiental. Assim, por exemplo, o metabolismo
primário assume importância transcendental no crescimento e rendimento
agrícola e o metabolismo secundário contribui com os aromas, as cores dos
alimentos e com a resistência contra pragas e doenças, mantendo a
sobrevivência nas condições ambientais desfavoráveis (BRAZ FILHO, 2010).
As principais funções dos metabólitos secundários nos vegetais são:
proteção contra viroses, bacterioses, infecções fúngicas, herbivoria e também
atuam para atrair ou repelir outros organismos e para resistir ao estresse
ambiental. Assim os metabólitos secundários vegetais podem ser divididos em
três grupos distintos quimicamente: terpenos, compostos fenólicos e
compostos nitrogenados Os compostos terpenóides são derivados de
isoprenóides via mevalonato, sintetizados a partir do acetil-CoA (TAIZ &
ZEIGER, 2004).
Os terpenos são classificados de acordo com o número de unidades de
isopreno (u.i.) que os constitui: monoterpenos (C10, duas u.i.), sesquiterpenos
(C15, três u.i.), diterpenos (C20, quatro u.i.), sesterterpenos (C25, cinco u.i.),
triterpenos (C30, seis u.i.) e tetraterpenos (C40, oito u.i.) (CASTRO et al., 2004;
TORSSELL, 1997). O mevalonato (C6) é um composto derivado da
condensação de três moléculas de ácido acético, originando o isopreno (C5)
pela perda simultânea de água e CO2 (GEISSMAN & CROUT, 1969). O
isopreno é composto de dois isômeros, o isopentenil pirofosfato (IPP) e o
dimetilalil difosfato (DMAPP), os quais se ligam entre si, originando o geranil
pirofosfato (GPP), com dez carbonos, que é o precursor de quase todos os
monoterpenos (TAIZ & ZEIGER, 2004) (Figura 2).
Figura 2- Substâncias naturais produzidas pelo metabolismo primário e secundário das plantas (Fonte: Braz Filho, 2010).
Óleos Essenciais
A exploração de óleos essenciais começou no Oriente antes de Cristo,
tendo bases de produção na Pérsia, Índia, Egito e em outros países da região.
No decorrer do tempo surgiram destilarias de óleos essenciais pelo mundo
afora, mas somente com o advento da química fina a atividade tomou impulso,
permitindo a manipulação de produtos com várias aplicações científicas
(CHAVES, 1994). Neste caso, os óleos que contêm uma porcentagem alta de
um único composto, são usados para o isolamento e purificação do composto
majoritário. A presença dos componentes na essência, em maiores ou menores
quantidades, afeta diretamente sua qualidade, ditando as possibilidades do
aproveitamento industrial e, por conseqüência, o valor comercial do óleo bruto
(ZAMBONI, 1983 e CRAVEIRO & QUEIROZ, 1993).
Os óleos voláteis são raramente encontrados em gimnospermas, com
exceção das coníferas (SIMÕES & SPITZER, 2004), como em Pinus densiflora
e P. koraiensis (HONG et al., 2004). Nas angiospermas, ocorrem em menor
freqüência em monocotiledôneas, podendo citar as famílias Poaceae e
Zingiberaceae (SIMÕES & SPITZER, 2004), como em capim-citronela
(Cymbopogon winterianus) e gengibre (Zingiber officinale). Dessa forma, os
óleos voláteis são mais abundantes nas angiospermas dicotiledôneas, como
nas famílias Asteraceae, Apiaceae, Lamiaceae, Lauraceae, Myrtaceae,
Piperaceae e Rutaceae (SIMÕES & SPITZER, 2004).
Os óleos voláteis podem ser sintetizados em todos os órgãos das
plantas, como folhas (eucalipto), ramos (alecrim), raízes (vetiver), rizomas
(gengibre), flores (rosa), frutos (anisestrelado), sementes (noz-moscada),
madeira (pau-rosa) e casca do caule (canela), e são armazenados em
estruturas especializadas como células parenquimáticas diferenciadas
(Lauraceae, Piperaceae, Poaceae), bolsas lisígenas ou esquizolisígenas
(Pinaceae e Rutaceae), canais oleíferos (Apiaceae), células epidérmicas e
tricomas glandulares (Lamiaceae) (SIMÕES & SPITZER, 2004; BAKKALI et al.,
2008).
Óleos essenciais são substâncias obtidas de partes de plantas por meio
de hidrodestilação, segundo definição da ISO (International Standard
Organization). Seus constituintes são complexos e variáveis, como os
hidrocarbonetos terpênicos, alcoóis simples e terpênicos, aldeídos, cetonas,
fenóis, ésteres, éteres, óxidos, peróxidos, ácidos orgânicos, lactonas,
cumarinas e compostos de enxofre, dentre os quais destacam-se aqueles de
baixo peso molecular, como os monoterpenos com 10 carbonos e
sesquiterpenos com 15 carbonos. Possuem características peculiares
odoríferas, lipofílicas, líquidas e voláteis, conhecidos também como óleos
voláteis, óleos etéreos ou essências, apresentam-se em diferentes
concentrações, ocorrendo sempre um composto majoritário, e outros em
menores quantidades (SIMÕES et al., 1999; SIMÕES & SPITZER, 2000 e
DORAN & BROPHY, 1990).
Os óleos essenciais, produtos originados do metabolismo secundário,
são constituintes voláteis orgânicos responsáveis pela fragrância de muitas
plantas e apresenta compostos terpênicos com grande potencial no controle
fitossanitário, propiciando o desenvolvimento de técnicas que procuram
diminuir os efeitos negativos de oxidantes, radicais e microrganismos que
causam prejuízos nas indústrias alimentícias e na agricultura (BAKKALI et al.,
2008).
A exploração da bioatividade antimicrobiana e/ou elicitora de defesa
utilizando compostos secundários presentes em óleos essenciais de plantas
medicinais constitui-se em mais uma forma potencial para controle de doenças
em plantas cultivadas e saúde alimentar (CARVALHO et al., 2008).
Potencial de Plantas Medicinais no Controle de Doenças
Na natureza, a maioria das plantas é resistente aos diferentes
patógenos, e essa resistência pode estar relacionada à existência de fungicidas
naturalmente produzidos (LEMOS et al., 1990). Portanto, espera-se que a
descoberta de substâncias naturais, com efeito, fungitóxico possa contribuir no
controle e manejo das doenças das plantas.
Shahi et al. (2003) trabalhando com a espécie capim-limão
(Cymbopogon flexuosus), verificaram que o óleo essencial apresentava uma
potente bioatividade contra um grupo dominante de patógenos pós-colheita.
Além de não apresentar atividade fitotóxica em frutos de maça (Malus pumilo),
o óleo controlou em 100% a infecção por Botrytis cinerea, Phoma violacea e
Penicillium expansum em pré e pós-inoculação, em concentrações de 20 e 30
μL mL-1, respectivamente.
Para Palhano et al. (2004), o óleo essencial de capim-limão
(Cymbopogon citratus) e o próprio citral (componente do óleo) aliado à alta
pressão hidrostática apresentaram efeito inibitório na germinação de esporos
de Colletotrichum gloeosporioides, agente causal da antracnose em frutos de
mamão, sugerindo o uso desse óleo essencial e da alta pressão hidrostática no
controle alternativo de doenças pós-colheita.
Para Anthony et al. (2004), os óleos essenciais de capim-citronela
(Cymbopogon nardus) e manjericão (Ocimum basilicum) tiveram ação fungicida
em concentrações de 0,2 a 0,6% sobre Colletotrichum musae, Lasiodiplodia
theobromae e Fusarium proliferatum, agentes causais de podridão pós-
colheita em banana, e a combinação dos dois óleos exibiram efeito sinergístico
nos ensaios “in vivo”.
Doenças Causadas por Fitopatógenos
Crestamento gomoso da haste na cultura do Pepino
Um dos fatores limitantes na qualidade dos frutos é a podridão gomosa,
causada por Didymella bryoniae, que pode causar prejuízos de até 100% na
produção (VIDA et al., 2001). Por isso, torna-se importante realizar estudos que
resultem no desenvolvimento de tecnologias para o manejo da doença,
contribuindo para o aumento da qualidade, da quantidade e do valor comercial
da produção.
O crestamento gomoso da haste na cultura do pepino apresenta
sintomas na parte aérea das plantas em qualquer estádio de desenvolvimento.
Os ramos afetados exibem encharcamento com exsudação gomosa parda a
cinza circunscrevendo o caule e promovendo a seca da parte localizada acima
da lesão. Nas folhas aparecem manchas pardas a marrons, de formato circular
(KUROZAWA et al., 2005) que se iniciam nos bordos e crescem em direção à
nervura principal, com ou sem halo amarelo (VIANA et al., 2002).
Em frutos, as lesões são menos freqüentes, mostrando-se pardacentas,
circulares e profundas. Em estágios mais avançados da doença é possível
observar pequenas pontuações escuras e circulares com exudado gomoso ou
lesões, que correspondem aos corpos de frutificação do patógeno
(KUROZAWA et al., 2005).
O fungo sobrevive na ausência da cultura ou abaixo do solo, nos restos
culturais doentes, plantas daninhas ou em sementes. É muito resistente ao sol
e outras intempéries, permanecendo viável por vários anos no solo e nos
restos culturais. Frutos doentes geralmente apresentam sementes infectadas,
que constituem o principal meio de sobrevivência e transmissão do fungo
(Figura 3) (SANTOS et al., 2005).
Figura 3 - Ciclo primário e secundário do crestamento gomoso do caule do pepino, causado por Didymella bryoniae (Fonte: Santos et al., 2005).
Fusariose ou gomose na cultura do Abacaxi
A cultura do abacaxi (Ananas comosus) é acometida por diversas
doenças nas diferentes regiões produtoras do mundo, tanto em condições de
campo quanto em pós-colheita. De todas as doenças que afetam o
abacaxizeiro no Brasil, a fusariose, causada pelo fungo Fusarium subglutinans
é a mais destrutiva, com perdas estimadas que variam de 30 a 80% , podendo
causar até 100% de perdas. O patógeno é capaz de acometer toda a planta
(ALVES, 2006; ZACARONI et al., 2009).
Os primeiros sintomas consistem na degradação das células
parenquimatosas, que se transformam em uma goma viscosa, que exsuda
através de aberturas naturais, principalmente a cavidade floral e ferimentos.
Qualquer parte da planta adulta é susceptível, mas o fungo acomete,
principalmente, as mudas e frutos (MICHEREFF, 2011).
No fruto, a penetração do fungo ocorre principalmente pela cavidade
floral e ferimentos, podendo os sintomas se manifestar em qualquer estádio de
desenvolvimento do fruto. Internamente, pode-se observar que as lesões
partem da cavidade floral avançando até o eixo central do fruto, apresentando,
inicialmente, uma coloração clara e de aspecto encharcado, passando para
amarelo e, finalmente, a um marrom escuro, terminando com a morte dos
tecidos do fruto. Durante a fase de maturação, quando há a exsudação gomosa
proveniente dos frutilhos, a parte afetada diminui de tamanho e toma uma
coloração avermelhada (MICHEREFF, 2011).
No estágio final, o fruto pode ser parcial ou totalmente afetado, tomando
um aspecto mumificado. No caule, as lesões ocorrem só na parte basal, quer
em plantas adultas, quer em mudas ainda aderentes à planta mãe e se
manifestam por uma podridão gomosa. As plantas afetadas no caule sofrem
interrupção no fluxo da seiva e as folhas tomam um aspecto amarelo-
avermelhado ficando flácidas e murchas. Nas folhas, as lesões se localizam na
parte basal, apresentam exsudação de goma rala, geralmente associada com a
lesão do caule. Nas raízes provoca podridão. No estágio avançado da doença,
as plantas apresentam podridão (Figura 4) (MICHEREFF, 2011).
Figura 4 - Sintomas da fusariose do abacaxi, causada pelo fungo Fusarium
subglutinans f. sp. ananas (Fonte: Michereff, 2011).
Influência da Adubação na Composição Química das Plantas Medicinais
Dentre os fatores de estresse que podem interferir na composição
química da planta, a nutrição merece destaque, pois a deficiência ou o excesso
de nutrientes pode interferir na produção de biomassa e na quantidade de
princípio ativo (MAPELI et al., 2005). Na obtenção da matéria-prima de plantas
medicinais, a técnica de cultivo deve atender ao objetivo de aumentar a
produção de biomassa por área, sem comprometer o valor terapêutico da
planta (CASTRO et al., 2004).
Na agricultura, a adição de nutrientes, particularmente nitrogênio, é
geralmente empregada para aumentar a produção de biomassa. No entanto, os
nutrientes afetam não somente o metabolismo primário, mas também
influenciam a produção de diferentes metabólitos secundários (GOBBO-NETO
& LOPES, 2007).
O estresse nutricional, usualmente, resulta em aumento nas
concentrações de metabólitos secundários, exceto no caso da deficiência de
nitrogênio e enxofre, em que a produção de metabólitos secundários contendo
estes elementos é diminuída. Os níveis de fósforo e potássio podem ter efeitos
na produção de metabolitos nitrogenados. Por outro lado, os metabólitos
derivados do mevalonato parecem não mostrar correlações consistentes com
mudanças na disponibilidade de nitrogênio, fósforo e potássio (GOBBO-NETO
& LOPES, 2007).
O conhecimento dos fatores nutricionais limitantes ao crescimento de
plantas medicinais é de grande importância para seu cultivo e manejo. De
acordo com Brasil (2006), a aplicação de adubos deve ser feita com
moderação, conforme a análise de solo e as necessidades específicas das
espécies.
O desenvolvimento vegetal e a produção de óleos essenciais em plantas
aromáticas são influenciados por vários fatores ambientais, incluindo condições
edáficas. Neste sentido, os macronutrientes N, P2O5 e K2O atuam influenciando
vários eventos bioquímicos do metabolismo primário e secundário das plantas
(TAIZ & ZEIGER, 2009).
CAPÍTULO I
EFEITO DA ADUBAÇÃO MINERAL NA PRODUÇÃO DE BIOMASSA DO
CAPIM-CITRONELA (Cymbopogon nardus L.) EM CINCO ÉPOCAS DE
AVALIAÇÃO
RESUMO
O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de biomassa do capim-citronela
em cinco épocas de colheita (60, 88, 116, 144 e 172 dias após o transplantio)
em diferentes dosagens de adubação mineral. As doses N, P2O5 e K20 foram
realizadas conforme análise de solo (adaptação). Foram utilizadas doses
intercaladas de 50% a mais ou a menos da dose recomenda de 100%. Foi
utilizado delineamento em blocos casualizados em esquema de parcela
subdividida com cinco repetições. Os adubos utilizados foram superfosfato
simples (390 kg ha-1), cloreto de potássio (70 kg ha-1) e sulfato de amônio (250
kg ha-1). As variáveis analisadas foram massa fresca da parte aérea, massa
seca da parte aérea, altura das plantas, número de folhas e perfilhos. A dose
de adubação mineral que proporcionou maior ganho de biomassa foi de 150%
da dose recomendada.
Palavras-chave: Adubação mineral, capim-citronela, época de colheita.
ABSTRACT
EFFECT OF MINERAL FERTILIZATION ON THE PRODUCTION OF
BIOMASS OF GRASS CITRONELLA (Cymbopogon nardus L.) IN FIVE
TIMES THE EVALUATION
The objective of this study was to evaluate the biomass production of citronella
grass into five harvest seasons (60, 88, 116, 144 and 172 days after
transplanting) at different doses of mineral fertilization. Doses N, P2O5 and K20
were performed according to soil analysis (adaptation). The doses used were
interspersed with 50% more or less than the recommended dose of 100%. We
used randomized block design in a split-plot with five replicates. The fertilizers
used were superphosphate (390 kg ha-1), potassium chloride (70 kg ha-1) and
ammonium sulfate (250 kg ha-1). The variables analyzed were fresh weight of
shoot, shoot dry mass, plant height, number of leaves and tillers. The dose of
mineral fertilizer which provided greater biomass gain was 150% of the
recommended dose.
Key words: Mineral fertilizer, citronella grass, harvest time.
INTRODUÇÃO
O capim-citronela (Cymbopogon nardus L.), planta originada da Índia e
do Ceilão, é utilizado na Indonésia como chá calmante e digestivo. O gênero
Cymbopogon pertence à família Poaceae, subfamília Panicoideae. O óleo
essencial extraído de C. nardus possui alto teor de geraniol e citronelal e
apresenta atividade repelente a insetos e ação fungicida e bactericida
(CASTRO et al., 2010).
O cultivo do capim-citronela é extensamente estudado ao nível mundial,
em virtude do seu potencial industrial. Entretanto, no Brasil, pouco se sabe a
respeito do seu manejo agronômico, principalmente no que se refere a tratos
culturais, como adubação mineral. No caso das espécies medicinais, a
adubação pode favorecer ou não a produtividade em termos de biomassa e
também de princípios ativos (ANDRADE &CASALI, 1999).
A partir dos dados de crescimento podem-se ampliar os conhecimentos
a respeito da biologia da planta, permitindo o desenvolvimento de técnicas de
manejo das espécies ou estimando, de forma bastante precisa, as causas da
variação de crescimento entre plantas geneticamente diversas ou entre plantas
crescendo em ambientes diferentes (CASTRO et al., 2007).
O desenvolvimento vegetal e a produção de óleos essenciais em plantas
aromáticas são influenciados por vários fatores ambientais, incluindo condições
edáficas. Neste sentido, os macronutrientes N, P2O5 e K20 atuam influenciando
vários eventos bioquímicos do metabolismo primário e secundário das plantas
(TAIZ & ZEIGER, 2009).
Segundo Sangwan et al. (2001), a aplicação de fertilizantes em plantas
aromáticas normalmente afeta a produção de óleos essenciais e, portanto, há
necessidade de se avaliar as exigências de cada espécie, bem como, o manejo
adequado da adubação.
Dentre os fatores de estresse que podem interferir na composição
química da planta, a nutrição merece destaque, pois a deficiência ou o excesso
de nutrientes pode interferir na produção de biomassa e na quantidade de
princípio ativo (MAPELI et al., 2005). Na obtenção da matéria-prima de plantas
medicinais, a técnica de cultivo deve atender ao objetivo de aumentar a
produção de biomassa por área, sem comprometer o teor de princípio ativo
(CASTRO et al., 2004).
Objetivou-se com este trabalho avaliar a produção de biomassa do
capim-citronela em cinco épocas de colheita em diferentes dosagens de
adubação mineral nas condições edafoclimáticas do sul do estado do
Tocantins.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi conduzido no período compreendido entre fevereiro e
outubro de 2010 na Universidade Federal do Tocantins, na área experimental
do Campus Universitário de Gurupi. A exsicata da amostra do material vegetal
utilizada está depositada no herbário da Universidade Federal de Viçosa com o
número VIC 30283.
“As coordenadas geográficas locais de referência da cidade de Gurupi
são 11º43’45” sul e 49º04’07” oeste, com altitude média de 300 m. A região
apresenta clima do tipo B1wÀà- clima úmido com moderada deficiência hídrica
segundo o método de Thornthwaite (SEPLAN, 2003).
As mudas foram feitas por divisão de touceiras de plantas matrizes
retiradas dentro da área experimental da Universidade Federal do Tocantins -
UFT em sacos de plástico. O substrato utilizado no preparo das mudas foi
constituído por terra de subsolo, esterco bovino curtido e casca de arroz
carbonizada, na proporção de 2:3:2.
O solo da área experimental foi classificado como Latossolo vermelho-
amarelo eutrófico de textura média (EMBRAPA, 2006), cujas características
químicas encontram-se na Tabela 1. Para a caracterização química, amostras
de solo foram coletadas na profundidade de 0-20 cm e encaminhadas para
análise no Laboratório de Solos da Universidade Federal do Tocantins.
Tabela 1 - Características químicas do solo da área experimental, Gurupi - TO
Profundidade pH P K Al3+
H + Al Ca2+
Mg2+
SB T V MO
cm H2O mg dm-3
-----------------cmolc dm-3
----------------- % g dm-3
0-20 6,3 5,6 16,2 0,0 2,7 1,6 1,3 3,0 3,0 52,6 10,8
Atributos químicos da profundidade de 0-20 cm; pH em água - Relação 1:2,5; P e K – extrator Mehich 1; Al
3+, Ca
2+ e Mg
2+ – Extrator KCl (1 mol L
-1); H + Al – Extrator SMP; SB = Soma de Bases Trocáveis; (T) =
Capacidade de Troca Catiônica a pH 7,0; V – Índice de Saturação de Bases; e MO = matéria orgânica (oxidação: Na
2Cr
2O
7 4N + H2SO4 10N).
Como não há uma recomendação para plantas medicinais, adotou-se
como parâmetro uma adubação de outra espécie da mesma família Poaceae, a
espécie Braquiaria decumbens.
A recomendação de adubação mineral conforme o livro 5ª Aproximação
foi de 100 kg ha-1 P205, 40 hg ha-1 K2O e 50 kg ha-1 N. Foi utilizado no plantio
390 kg ha-1 de superfosfato simples e 70 kg ha-1 de cloreto de potássio e 250
kg ha-1 de sulfato de amônio. O sulfato de amônio foi aplicado após 30 dias do
transplantio das mudas (RIBEIRO et al., 1999).
Foi utilizado o delineamento em blocos casualizados em esquema de
parcela subdividida, com cinco repetições. As parcelas foram constituídas por
três níveis de adubação mineral com fertilizantes NPK (50, 100 e 150% da
dose recomendada) e as subparcelas por cinco épocas de avaliação (60, 88,
116, 144 e 172 dias após o transplantio). O espaçamento foi de 0,5 m na linha
e 1,0 m entre linhas, contendo 45 mudas por parcela.
Foram avaliadas as seguintes características: massa fresca da parte
aérea, massa seca da parte aérea, altura da planta, número de folhas e
número de perfilhos. Os números de folhas e perfilhos foram realizados por
simples contagem manual. A determinação da altura das plantas foi realizada
com o uso de fita métrica. Na obtenção da massa seca, amostras da massa
fresca foram mantidas em estufa com circulação forçada de ar a 70 °C por 72
h, até atingir massa constante, em seguida pesada em balança analítica.
Os dados foram interpretados por meio de análises de variância e de
regressão. No fator adubação mineral, as médias foram comparadas pelo teste
de Tukey, a 5% de probabilidade. No fator época de avaliação, as equações
foram ajustadas com base no teste “t” e os coeficientes angulares foram
comparados pelo teste “t”.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Para variável massa fresca da parte aérea não houve diferença
significativa entre os níveis de adubação química na primeira e segunda época
de colheita. Na quinta época de colheita, o tratamento com 150% de adubação
química apresentou valor significativamente maior que os outros tratamentos.
Observando-se uma maior taxa de crescimento 30,13 g dia-1, atingindo na
última época de colheita 3.198,20 g planta-1 (Tabela 2).
Castro et al., (2007), observaram no capim-citronela cultivados com
adubação orgânica uma taxa de acúmulo de massa fresca de 25,22 g dia-1,
atingindo total de 3305,63 g planta-1 aos 168 DAT.
Na variável massa seca da parte aérea não houve diferença estatística
na primeira e segunda época de colheita. Na última época de colheita o
tratamento com 150% da dose recomendada de adubação foi superior aos
demais, com taxa de crescimento de 8,73 g dia -1, atingindo na última época de
colheita 913,64 g planta-1. A testemunha apresentou a menor taxa de
crescimento na variável massa seca, 4,45 g dia-1, atingindo na última época de
colheita 489,85 g planta-1 (Tabela 2).
Os valores de massa seca da parte aérea foram inferiores em
comparação com experimento realizado com adubação orgânica por Castro et
al., (2007) onde foi observado um acúmulo de massa seca de 10,10 g dia-1 e
aos 168 dias após transplante as plantas atingiram 1.275,05 g planta-1.
A interação entre doses de P2O5 e N sobre massa fresca e seca de
capim-citronela foi significativa indicando que a aplicação do P2O5, na forma de
superfosfato simples, associado ao uso do N, na forma de sulfato de amônio,
promoveu, de modo geral, maiores produções de biomassa comprovando a
eficiência desses dois fertilizantes.
Tabela 2 - Valores médios de crescimento, equação de regressão ajustadas e coeficientes de determinação (R2) de quatro níveis de adubação mineral (0, 50, 100 e 150%) em capim-citronela (Cymbopogon nardus) nas variáveis massa fresca, massa seca, altura, número de folhas e perfilhos, em função de cinco épocas de avaliação (EP), em Gurupi - TO. AD Épocas de avaliação (dias após o transplantio)
(1)
% 60 88 116 144 172 Equações de regressão (2)
R2
Massa fresca da parte aérea (g planta-1
)
0
50
100
150
178,75 a
231,00 a
227,75 a
238,50 a
378,75 a
468,00 a
532,00 a
561,00 a
451,25 a
622,50 ab
810,75 bc
893,75 c
1105,00 b
1200,75 b
2078,50 a
2244,50 a
1970,00 c
2192,50 c
3247,50 b
3615,75 a
Ŷ=-968,304+15,3884**
Ŷ=-985,861+16,6277**
Ŷ=-1764,7+27,0929**
Ŷ=-1984,99+30,1348)**
0,85
0,85
0,89
0,88
Massa seca da parte aérea (g planta-1
)
0 57,00 a 121,25 a 135,50 c 298,50 b 591,25 c Ŷ=275,396+4,4491** 0,82
50 74,25 a 149,75 a 187,00 bc 324,25 b 658,00 c Ŷ=-227,321+4,7928** 0,82
100 73,00 a 170,50 a 243,25 ab 561,50 a 974,00 b Ŷ=504,079+7,8321** 0,87
150 76,25 a 178,25 a 268,25 a 606,00 a 1084,75 a Ŷ=-570,125+8,7312** 0,87
Altura (cm planta-1
)
0 49,00 a 56,00 a 58,25 a 75,75 b 92,50 c Ŷ=22,0750+0,3813** 0,88
50 51,25 a 53,00 a 61,25 a 79,75 b 99,00 b Ŷ=18,2036+0,4366** 0,88
100 49,50 a 54,50 a 58,75 a 81,25 ab 103,00 ab Ŷ=13,9893+0,4776** 0.89
150 52,25 a 58,50 a 60,25 a 60,25 a 106,25 a Ŷ=16,6214+0,4821** 0.86
Número de folhas
0 80,00 a 233,25 b 282,00 c 411,50 b 482,00 c Ŷ=-109,182+3,5080** 0,88
50 88,75 a 251,00 b 312,25 bc 419,75 b 509,25 c Ŷ=-102,639+3,6098** 0,95
100 92,75 a 275,50 ab 337,50 ab 520,00 a 603,50 b Ŷ=-105,636+4,5214** 0,94
150 95,25 a 309,50 a 374,75 a 533,00 a 661,75 a Ŷ=-167,129+4,8446** 0,95
Número de perfilhos
0 26,25 a 52,75 a 62,75 b 102,25 c 127,00 b Ŷ=-29,785+0,8964** 0,93
50 30,50 a 54,50 a 75,50 b 108,25 bc 121,00 b Ŷ=-19,3036+0,8383** 0,97
100 32,50 a 57,25 a 94,75 a 119,75 ab 130,50 b Ŷ=-20,1429+0,9232** 0,91
150 29,75 a 61,75 a 103,50 a 124,50 a 150,50 a Ŷ=-32,0464+1,0866** 0,95
(1) Médias seguidas pela mesma letra na coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey (P ˃ 0,05). (2) ** = significativo a 1% de probabilidade pelo teste “t”;
Em relação à variável altura das plantas não houve diferença
significativa entre os níveis de adubação na primeira, segunda e terceira
épocas de colheita. Na quarta e quinta época de colheita os níveis de
adubação de 100 e 150% não diferiram das demais. A adubação de 150% de
NPK apresentou a maior taxa de crescimento em altura, 0,48 cm dia-1,
passando de 45,58 cm planta-1 aos 60 DAT para 99,54 cm planta-1 aos 172
DAT. No tratamento com 0% de NPK foi verificada a menor taxa de
crescimento em altura das plantas 0,38 cm dia-1 e aos 60 DAT as plantas
estavam com 45 cm, atingindo 87,66 cm planta-1 na última época de colheita
(10 DAT).
A altura da planta é um caráter importante no que se refere ao processo
de colheita, a qual é feita manualmente. Plantas com maior altura favorecem a
colheita e, conseqüentemente, seu rendimento. Entretanto, não há relatos na
literatura de estudos que avaliaram a altura de plantas de capim-citronela para
efeitos de comparação.
Quanto à variável número de folhas, na primeira época de avaliação aos
60 DAT, não houve diferença significativa entre os níveis de adubação. No
entanto, a partir da segunda época de avaliação houve diferença significativa
entre as dosagens de adubação. Todos os níveis apresentaram tendência de
crescimento contínuo ao longo do período avaliado. De acordo com a equação
de regressão ajustada, as plantas apresentaram na ausência de adubação de
adubação a taxa de crescimento diário de 3,50 folhas dias-1, atingindo 494,19
folhas planta-1 na ultima época de avaliação. No tratamento de 150% de
adubação química foi observada a maior taxa de crescimento 4,84 folhas dia-1,
atingindo 666,14 folhas planta-1 na última época de avaliação (Tabela 2).
Na variável número de perfilhos as doses de adubação (50, 100 e 150%)
não tiveram diferença estatística na primeira e segunda época de colheita. No
nível de adubação de 150%, foi observada uma taxa de crescimento de 1,08
perfilhos dia-1, atingindo 154,84 perfilhos na última época de avaliação (Tabela
2).
Por outro lado, Silva et al. (2003), trabalhando com capim-limão
submetido a três tipos de adubação (esterco bovino, esterco bovino+NPK e
NPK), observaram para o número de perfilhos por touceira que as adubações
não promoveram diferenças significativas entre os tratamentos porém vale
salientar que os perfilhos do tratamento adubação mineral + orgânica
mostraram-se mais vigorosos, com um melhor desenvolvimento vegetativo.
CONCLUSÕES
O uso da adubação mineral promoveu aumento na massa fresca da
parte aérea, massa seca, altura das plantas, número de folhas e perfilhos no
nível de 150% da dose recomendada nas condições edafoclimáticas do sul do
Estado do Tocantins.
A maior dose de adubação mineral (150%) proporcionou maior produção
de biomassa e consequentemente maior rendimento do óleo essencial de
capim-citronela.
CAPÍTULO II
AVALIAÇÃO DO TEOR E COMPOSIÇÃO DO ÓLEO ESSENCIAL DE
Cymbopogon nardus (L.) EM TRÊS DOSES DE ADUBAÇÃO MINERAL
RESUMO
O objetivo deste trabalho foi analisar o teor e a composição do óleo essencial
do Cymbopogon nardus em três níveis de adubação mineral no sul do Estado
do Tocantins. A dosagem de NPK foi realizada conforme análise química do
solo em doses crescentes (50, 100 e 150%). A extração do óleo essencial foi
realizada por hidrodestilação e a identificação dos compostos por CG/EM. Os
melhores resultados foram obtidos nas doses de 100 e 150% devido ao
aumento da produção de biomassa que proporcionou maior rendimento do óleo
essencial, alcançando 1,67%. Foram identificados dez compostos no óleo
essencial de capim-citronela. Os monoterpenos majoritários foram citronelal e
geraniol. E o sesquiterpeno majoritário foi o elemol.
Palavras-chave: óleo essencial, plantas medicinais, adubação mineral
ABSTRACT
EVALUATION OF CONTENT AND COMPOSITION OF THE ESSENTIAL OIL
OF Cymbopogon nardus (L.) IN THREE DOSES OF MINERAL
FERTILIZATION
The objective of this study was to analyze the content and composition of
essential oil of Cymbopogon nardus in three levels of mineral fertilizer in the
southern state of Tocantins. The dose of NPK was performed according to
chemical analysis of soil in increasing doses (50, 100 and 150%). The essential
oil extraction was performed by hydrodistillation and identification of compounds
by GC / MS. The best results were obtained with doses of 100 to 150% due to
increased biomass production which gave higher yield of essential oil, reaching
1.67%. We identified ten compounds in the essential oil of citronella grass. The
majority monoterpenes were citronellal and geraniol. And the majority was the
sesquiterpene elemol.
Key words: essential oil, medicinal plants, citronella grass.
INTRODUÇÃO
A família Poaceae é cultivada em larga escala, especialmente nas
regiões tropicais e subtropicais, com distribuição irrestrita em regiões
montanhosas, planícies e zonas áridas. O gênero Cymbopogon que compõem
esta família tem sua importância econômica na produção de óleo essencial,
como por exemplo, o capim-citronela (Cymbopogon nardus L.) Rendle,
originário do Ceilão e da Índia, conhecido pelo poder repelente do óleo
essencial rico em citronelal (MARCO et al., 2007; CASTRO & RAMOS, 2003).
Os óleos essenciais são misturas complexas e seus constituintes podem
pertencer as mais diversas classes de compostos, porém os terpenos e
fenilpropenos são as classes de compostos mais encontrados (CASTRO et al.,
2010).
O óleo essencial do capim-citronela possui alto teor de geraniol e
citronelal. Está planta medicinal tem crescido em importância no Brasil devido à
grande procura pelo seu óleo essencial, tanto no mercado interno, quanto para
exportação. Apesar disso, existem poucas informações no Brasil a respeito das
técnicas de cultivo dessa planta (MARCO et al., 2007; CASTRO et al., 2010).
O desenvolvimento vegetal e a produção de óleos essenciais em plantas
aromáticas são influenciados por vários fatores ambientais, incluindo condições
edáficas. Nesse sentido, os macronutrientes N, P2O5 e K2O atuam
influenciando vários eventos bioquímicos do metabolismo primário e
metabólitos secundários de plantas medicinais (TAIZ & ZEIGER, 2009).
Entre os fatores de estresse que interferem na composição química da
planta, a nutrição merece destaque, pois a deficiência ou o excesso de
nutrientes pode interferir na produção de biomassa e na quantidade de
princípio ativo (MAPELI et al., 2005).
Objetivou-se com este trabalho analisar o teor e a composição do óleo
essencial do capim-citronela em três níveis de adubação mineral (NPK) no sul
do Estado do Tocantins.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi conduzido na Universidade Federal do Tocantins,
Câmpus de Gurupi, tendo as coordenadas geográficas locais de referência da
cidade de Gurupi são 11º43’45” S e 49º04’07” W com altitude média de 300 m.
A região apresenta clima do tipo B1wÁá - clima úmido com moderada
deficiência hídrica) segundo o método de Thornthwaite (SEPLAN, 2003). A
exsicata com amostra do material vegetal de capim-citronela foi depositada no
herbário da Universidade Federal de Viçosa com o número VIC 30283.
O preparo das mudas foi realizado por divisão de touceiras e o
transplante das mudas feito após 60 dias. No plantio foi utilizado o
espaçamento de 1 m entre fileiras e 0,5 m entre covas. Foi utilizada adubação
química, conforme análise de solo (Tabela 1), constando no plantio 390 kg ha-1
de superfosfato simples 70 kg ha-1 de cloreto de potássio e 250 kg ha-1 de
sulfato de amônio. O sulfato de amônio foi aplicado após 30 dias do transplante
das mudas.
Tabela 1 - Análise química do solo.
Profundidade pH P K Al3+
H + Al Ca2+
Mg2+
SB T V MO
cm H2O mg dm-3
-----------------cmolc dm-3
----------------- % g dm-3
0-20 6,3 5,6 16,2 0,0 2,7 1,6 1,3 3,0 3,0 52,6 10,8
As amostras para extração do óleo essencial foram realizadas em três
doses de adubação mineral (50, 100 e 150%) aos 172 dias após transplantio.
O óleo essencial foi obtido por hidrodestilação, utilizando-se aparelho
Clevenger a partir de amostras da parte aérea da planta desidratada (0,03 kg)
em condições ambiente. As amostras foram colocadas em balão de fundo
redondo contendo 1 litro de água destilada, que foi acoplado ao Clevenger e
este, a um condensador. Após destilação por 2 horas foram recolhidos,
aproximadamente 0,3 litro de hidrolato (água + óleo).
O óleo foi extraído da fase aquosa com funil de separação, utilizando o
pentano como solvente. Foram realizadas quatro extrações com 0,04 L de
pentano. As frações orgânicas obtidas foram reunidas e secadas com sulfato
de magnésio anidro, filtradas e o solvente foi removido sob pressão reduzida
em evaporador rotativo a 40 ºC. A massa do óleo obtido foi determinada por
pesagem em balança analítica, com precisão de 0,0001 kg. Na determinação
do teor do óleo essencial foram utilizadas cinco repetições.
As amostras de óleo essencial obtidas foram transferidas para frascos
de vidro (envolto com papel alumínio) e armazenadas em geladeiras a 10 ºC,
até o momento das análises.
A identificação dos compostos do óleo essencial foi realizada por
cromatografia gasosa acoplada ao espectrômetro de massas (CG-EM)
(CASTRO et al., 2004), em equipamento Shimadzu, modelo CG 17A, com
detector seletivo de massa, modelo QP 5000. A coluna cromatográfica utilizada
foi do tipo capilar de sílica fundida com fase estacionaria DB – 5, de 0,30 x 10-3
m de comprimento e 0,2543 x 10-3 m de diâmetro interno, utilizando hélio como
gás carreador. As temperaturas foram de 220ºC no injetor e 300°C no detector.
A temperatura do forno foi programada de 60° a 240°C, com acréscimo de 3°C
a cada minuto. A temperatura inicial foi de 60ºC, seguido de um incremento de
3ºC por minuto ate atingir 240ºC, sendo mantida constante por 30 minutos.
A identificação dos componentes foi feita por comparação dos espectros
de massas com os espectros de massas disponíveis no banco de dados do
equipamento, com a literatura e pelo índice de Kovat's (ADAMS, 2007). A
quantificação dos componentes foi realizada utilizando um cromatografo a gás
com detector de ionização de chama de hidrogênio em equipamento Shimadzu
CG-17A. As análises para quantificação dos componentes foram realizadas
nas mesmas condições descritas para a identificação dos constituintes. Essas
análises foram realizadas em triplicatas.
Os dados foram interpretados por meio de análises de variância e de
regressão. No fator adubação mineral, as médias foram comparadas pelo teste
de Tukey, a 5% de probabilidade. No fator época de avaliação, as equações
foram ajustadas com base no teste “t” e os coeficientes angulares foram
comparados pelo teste “t”. A análise estatística foi realizada no programa
SAEG (RIBEIRO JÚNIOR & MELO, 2009).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
O resumo da análise de variância da variável teor de óleo essencial, em
três doses de adubação mineral encontra-se na Tabela 2.
Tabela 2 - Resumo das análises de variância da variável teor do óleo essencial em três doses de adubação mineral de Cymbopogon nardus.
Fonte de Variação GL Quadrado médio
Adubação 3 0,1139**
Resíduo 16 0,018
CV% 9,012
** = Significativo a 1% de probabilidade pelo teste F.
Os maiores teores de óleo essencial foram obtidos nas doses de 100%
(1,59%) e 150% de NPK (1,67%). Na dose de 50% foi de 1,42% e na dose zero
(testemunha) foi obtido o menor valor em teor de óleo essencial (1,35%)
(Figura 1).
Figura 1 – Teor de óleo essencial de Cymbopogon nardus, em função de três doses de adubação mineral.
Foi verificado que ao aumentar as doses de adubação mineral implicava
na elevação dos teores de óleo essencial. Isso pode ser explicado pelo fato de
que com o aumento das dosagens de adubação mineral maiores teores de N
(faz parte da molécula de clorofila) estará disponível e consequentemente
ocorrerá maior atividade fotossintética; P fornece energia para diversos
processos metabólicos ligados ao crescimento das plantas e o K em maior
disponibilidade eleva a translocação de açúcares para as regiões de
crescimento (CORRÊA et al., 2010).
Resultados diferentes dos obtidos no teor do óleo essencial de
Cymbopogon nardus foram encontrados em vários trabalhos consultados.
Marco et al. (2007) estudando diferentes espaçamentos, altura e épocas de
cortes do capim-citronela, encontraram resultados variando de 3,52% a 4,18%
de óleo essencial na matéria seca.
Castro et al. (2007) observaram valor do teor do óleo essencial de
capim-citronela sob adubação orgânica de 1,15%. No trabalho de Oliveira et
al., (2011) houve rendimento do óleo essencial de C. nardus em torno de
2,27%.
Na Tabela 3, constam que houve variação no número de compostos
identificados do óleo essencial do C. nardus presentes nas quatro doses de
adubação mineral. Foi obtido, na dose de 100% de NPK, o maior número de
compostos (10) e, nas doses de 0, 50 e 150% de NPK, o menor número de
compostos (09).
Segundo Burt (2004), variações no rendimento de óleo essencial entre
plantas pertencentes à mesma espécie podem ser atribuídas, principalmente, a
diferença de época de colheita, tipo de solo, clima da região e umidade relativa
do ar.
Tabela 3 - Concentração relativa (área %), obtida por cromatografia gasosa dos constituintes do óleo essencial da parte aérea de Cymbopogon nardus, em quatro doses de NPK.
Compostos
Doses de adubação química % (NPK)
0% 50% 100% 150% IK
Limoneno 1,30 1,27 2,01 1,15 1025
Linalol 0,36 0,15 0,13 0,17 1094
Óxido de rosa - - 0,13 - 1102
Citronelal 15,44 21,30 17,48 18,32 1148
Citronelol 2,20 3,56 1,13 11,82 1229
Geraniol 26,15 13,51 23,29 24,51 1256
Acetato de citronelila 2,30 1,70 1,30 1,65 1346
Acetato de geranila 3,62 3,17 2,69 3,12 1377
Germacreno D 0,87 0,79 0,63 0,68 1485
Elemol 12,19 11,47 10,32 12,03 1533
NC 09 09 10 09
NC = número de compostos; IK = Índice de Kovats calculado
Dez compostos químicos foram identificados no óleo essencial do
capim-citronela divididos em monoterpenos e sesquiterpenos, mostrados na
tabela 3 e nas figuras 2 e 3.
OH
O
OH
OH
O Ac
Limoneno Linalol
Citronelal
Citronelol Geraniol
Acetato de citronelol
O Ac
Acetato de geraniol
O
cis - Óxido de rosa
OH
O
OH
OH
O Ac
Limoneno Linalol
Citronelal
Citronelol Geraniol
Acetato de citronelol
O Ac
Acetato de geraniol
O
cis - Óxido de rosa
Figura 2 – Fórmulas estruturais dos constituintes monoterpênicos presentes no óleo essencial da parte aérea de Cymbopogon nardus (Identificados por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massa)
CH3
H3C
CH3
HH
CH2
Cariof ileno
CH3
CH3
CH3
CH3
Humuleno
Germacreno D
H
H
- Muroleno
H
H
- Cadineno - Cadineno
OH
Elenol
H
H
HO
- Cadinol
CH3
H3C
CH3
HH
CH2
Cariof ileno
CH3
CH3
CH3
CH3
Humuleno
Germacreno D
H
H
- Muroleno
H
H
- Cadineno - Cadineno
OH
Elenol
H
H
HO
- Cadinol
Figura 3 - Fórmulas estruturais dos constituintes sesquiterpênicos presentes no óleo essencial da parte aérea de Cymbopogon nardus (Identificados por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massa)
Em todas as doses de adubação mineral foi obtida maior concentração
relativa de compostos monoterpênicos, em relação aos sesquiterpênicos.
Foram identificados três compostos majoritários: o citronelal (monoterpeno), o
geraniol (monoterpeno) e o elemol (sesquiterpeno).
Elemol
Acetato de citronelila Acetato de geranila
Oliveira et al. (2011) estudando a composição química de óleos
essenciais da espécie Cymbopogon, constataram no óleo essencial de C.
nardus, os constituintes majoritários citronelal (34,61%), seguido de geraniol
(23,18%) e citronelol (12,10%).
De acordo com trabalho de Castro et al. (2007) foram identificados
quinze compostos no óleo essencial de Cymbopogon nardus, divididos entre
monoterpenos e sesquiterpenos, sendo o citronelal (36,67%) e o geraniol
(25,05%) os compostos majoritários. Entre os sesquiterpenos, o elemol foi o
composto encontrado em maior concentração.
Gobbo-Neto & Lopes, (2007) explica que os metabólitos secundários
representam uma interface química entre as plantas e o ambiente circundante,
portanto, sua síntese é freqüentemente afetada por condições ambientais.
Os óleos essenciais são produtos voláteis e, geralmente, apresentam
uma constituição complexa. Em alguns casos, chegam a conter mais de uma
centena de componentes distribuídos em quantidades variáveis. No caso do
óleo essencial do capim-citronela, os componentes presentes no óleo é que
promovem a eficácia do mesmo como repelente a insetos, ação fungicida,
bactericida e utilização na fabricação de perfumes e cosméticos (REIS et al.,
2006; CASTRO et al., 2010).
Scherer et al. (2009) verificaram no óleo essencial do capim-citronela
(Cymbopogon winterianus) os compostos majoritários β-citronelal (45%),
geraniol (20,71%) e β-citonelol (14,49%). No óleo essencial de palmarosa (C.
martinii), o geraniol constituiu cerca de 80%, sendo o acetato de geranila (12%)
o segundo composto em maior porcentagem.
Em óleos essenciais, os constituintes e as concentrações relativas não
dependem somente da espécie da planta. Entre os vários fatores que
influenciam a composição química, os mais importantes são a origem da
planta, a parte da planta utilizada, o estágio de desenvolvimento da planta, as
condições climáticas e de crescimento, como temperatura, solo, adubação e as
condições de destilação e estocagem (OLIVEIRA et al., 2011).
Segundo Amaral et al. (2008), a aplicação de fertilizantes em plantas
aromáticas normalmente afeta a produção de óleos essenciais e, portanto, há
necessidade de se avaliar as exigências de cada espécie, bem como, o manejo
adequado da adubação. Tais fatores podem explicar as diferenças observadas
entre as composições químicas e o teor do óleo essencial do capim-citronela
de outros trabalhos já publicados.
CONCLUSÕES
O nível de adubação de 150% foi o mais favorável ao rendimento do
óleo essencial de capim-citronela nas condições edafoclimáticas do sul do
Estado do Tocantins.
Os compostos majoritários do óleo essencial do capim-citronela foram
citronelal, geraniol e elemol.
CAPÍTULO III
POTENCIAL FUNGITÓXICO DO ÓLEO ESSENCIAL DE Cymbopogon
nardus L. (CAPIM-CITRONELA) SOBRE OS FUNGOS FITOPATOGÊNICOS
Fusarium subglutinans E Didymella bryoniae
RESUMO
O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade fungicida in vitro do óleo
essencial das folhas de Cymbopogon nardus na inibição do crescimento
micelial dos fungos Fusarium subglutinans e Didymella bryoniae. Na inibição do
crescimento micelial do fungo F. subglutinans utilizaram-se cinco
concentrações (250, 500, 750, 1000 e 1250 ppm) do óleo essencial do capim-
citronela e do composto citronelal. Na inibição do crescimento micelial do fungo
D. bryoniae foi usada cinco concentrações (250, 500, 750, 1000 e 1250 ppm)
do óleo essencial de capim-citronela, capim-limão, hortelã, erva-cidreira e
eucalipto.E em concentrações menores (150, 300, 450 e 600 ppm) foi usado o
óleo essencial do capim-citronela para verificar o efeito fungicida na inibição do
crescimento micelial do fungo D. bryonie. Os óleos essenciais foram
distribuídos na superfície do meio de cultura BDA (Batata-Dextrose-Àgar) para
avaliação do crescimento micelial nas diversas concentrações. O delineamento
estatístico utilizado foi o inteiramente casualizado com quatro repetições. Na
concentração de 1250 ppm foi observada a menor taxa de crescimento micelial
do fungo F. subglutinans com óleo essencial do capim-citronela. Com óleo
essencial de capim-limão houve 100% de inibição do crescimento micelial do
fungo D. bryoniae. Na concentração de 600 ppm foi observada a menor taxa de
crescimento micelial do fungo D. bryoniae com óleo essencial de capim-
citronela.
Palavras-chave: Bioatividade, plantas medicinais, óleo essencial.
ABSTRACT
POTENTIAL FUNGITOXIC ESSENTIAL OIL Cymbopogon nardus L.
(GRASS CITRONELLA) ON PATHOGENIC FUNGI Fusarium subglutinans
AND Didymella bryoniae
The objective of this study was to evaluate the in vitro fungicidal activity of
essential oil from the leaves of Cymbopogon nardus in inhibiting the mycelial
growth of Fusarium subglutinans and Didymella bryoniae. Inhibition of mycelial
growth of the fungus F. subglutinans were used five concentrations (250, 500,
750, 1000 and 1250 ppm) of essential oil of citronella grass and compost
citronellal. Inhibition of mycelial growth of the fungus D. bryoniae was used five
concentrations (250, 500, 750, 1000 and 1250 ppm) of essential oil of citronella
grass, lemon grass, mint, lemon balm and eucalipto. E in lower concentrations
(150, 300, 450 and 600 ppm ) was used essential oil of citronella grass to check
the effect of the fungicide in inhibiting mycelial growth of the fungus D. bryonie.
The essential oils were distributed on the surface of the culture medium PDA
(Potato Dextrose Agar) for evaluation of mycelial growth in different
concentrations. The experimental design was completely randomized with four
replications. At a concentration of 1250 ppm was observed at a lower rate of
mycelial growth of the fungus F. subglutinans with essential oil of citronella
grass. With essential oil of lemon grass was 100% inhibition of mycelial growth
of the fungus D. bryoniae. At a concentration of 600 ppm was observed at a
lower rate of mycelial growth of the fungus D. bryoniae with essential oil of
citronella-grass.
Key words: Bioactivity, medicinal plants, essential oil.
INTRODUÇÃO
Os óleos essenciais são originados de metabólitos secundário de
plantas e possuem composição complexa, destacando-se a presença de
terpenos e fenilpropanóides (OLIVEIRA et al., 2011).
O capim-citronela (Cymbopogon nardus), planta originada do Ceilão e da
Índia, possui uso medicinal como calmante e digestivo. O gênero Cymbopogon
pertence à família Poaceae, subfamília Panicoideae. Este gênero é constituído
de oitenta e cinco espécies. No Brasil, óleo essencial de C. nardus tem sido
tradicionalmente usado como repelente de insetos (CASTRO et al., 2007).
O óleo essencial extraído de C. nardus possui alto teor de geraniol e
citronelal. O geraniol possui atividade anti-séptica, inibindo o crescimento de
fungos e bactérias. O citronelal é utilizado como material básico para a síntese
de importantes compostos químicos denominados iononas e para a síntese de
vitamina A. Esse óleo apresenta atividade repelente a insetos, e também ação
fungicida e bactericida (CASTRO et al., 2007).
Nesse enfoque, uma nova política agrícola através da agricultura
alternativa tem sido desenvolvida, voltada à minimização desses impactos no
ambiente e ao homem por meio do controle alternativo de doenças de plantas,
o qual inclui o controle biológico, a indução de resistência em plantas
(BETTIOL, 2001) e o uso de produtos alternativos no controle químico, como
extratos e óleos vegetais, seja por sua ação fungitóxica direta, ou indiretamente
por meio da ativação de mecanismos de defesa nas culturas tratadas.
Na literatura é possível encontrar vários trabalhos que utilizam as
propriedades antimicrobianas dos compostos secundários de plantas
medicinais para o controle de agentes fitopatogênicos, como de mil-folhas
(Achillea millefolium), capim-limão (Cymbopogon citratus), eucalipto
(Eucalyptus citriodora) e mentrasto (Ageratum conyzoides) contra Didymella
bryoniae (FIORI et al., 2000), cânfora (Artemisia camphorata) contra Bipolaris
sorokiniana (FRANZENER et al., 2003), eucalipto (E. citriodora) contra
Colletotrichum lagenarium (BONALDO et al., 2004), pimneta-longa (Curcuma
longa) contra Alternaria solani (BALBI-PEÑA et al., 2006) eucalipto (Corymbia
citriodora), capim-citronela (Cymbopogon nardus), nin (Azadirachta indica) e
tomilho (Thymus vulgaris) em urediniósporos de Phakopsora pachyrhizi
(MEDICE et al., 2007).
Visto que a utilização de óleos essenciais oriundos de plantas medicinais
tem mostrado resultados promissores no controle de patógenos de plantas,
objetivou-se como este trabalho avaliar a atividade antifúngica do óleo
essencial do capim-citronela sobre a inibição do crescimento micelial do fungo
Fusarium subglutinans e Didymella bryoniae.
MATERIAL E MÉTODO
Os experimentos foram conduzidos no Laboratório de Fitopatologia, do
Câmpus Universitário de Gurupi, Universidade Federal do Tocantins – UFT. As
coordenadas geográficas locais de referência são 11° 43’ S de latitude e 49°
04’ W de longitude e altitude média de 300 m. A exsicata da amostra do
material vegetal utilizado de capim-citronela (Cymbopogon nardus) foi
depositada no herbário da Universidade Federal de Viçosa com o número VIC
30283.
Experimento 01: Controle fitopatológico da fusariose (Fusarium
subglutinans) pelo óleo essencial do capim-citronela (Cymbopogon
nardus L.) e do composto citronelal
O isolamento do patógeno foi realizado a partir de frutos oriundos do
município de Miranorte - TO (pólo de produção regional de abacaxi), com
sintomas típicos de fusariose. Os procedimentos de isolamento constaram da
desinfestação superficial de fragmentos de tecidos lesionados em solução de
hipoclorito de sódio a 5%, por três minutos, lavagem em álcool 70%, por um
minuto, e lavagem por três vezes consecutivas em água destilada esterilizada.
Os fragmentos foram acondicionados em placas de Petri contendo o meio
nutritivo BDA (Batata – Dextrose - Ágar). As placas foram incubadas por oito
dias à temperatura de 25 ± 2ºC e fotoperíodo de 12 horas.
A extração do óleo essencial foi feita pelo método de hidrodestilação em
equipamento Clevenger, com 1000 mL de água destilada e 100 g da folha
desidratada do capim-citronela, por um período de 2 horas. Ao final, coletou-se
o óleo essencial de capim-citronela (sobrenadante) com auxílio de uma pipeta,
e posteriormente armazenou-se em frascos de vidro protegidos da luz envolto
com papel alumínio. O composto citronelal foi adquirido na forma pura
Para verificar o efeito do óleo essencial sobre o crescimento micelial,
concentrações de 250, 500, 750, 1000 e 1250 ppm do óleo essencial e do
citronelal, foram colocados no centro de placas de Petri contendo BDA e
distribuídos sobre a superfície do meio de cultura com auxílio da alça de
Drigalsky. Em seguida, um disco de 6 mm de diâmetro contendo micélio de
Fusarium subglutinans com cerca de 8 dias de idade em BDA, foi repicado para
o centro das placas, vedadas com filme plástico e mantidas a 25º ± 2ºC em
B.O.D. As avaliações foram realizadas por medições, após 48 horas da
instalação do experimento e depois a cada dois dias, usando-se paquímetro
digital para medir o comprimento das colônias, totalizando cinco épocas de
avaliação.
Os dados foram interpretados por meio de análises de variância e de
regressão. No fator adubação mineral, as médias foram comparadas pelo teste
de Tukey, a 5% de probabilidade. No fator época de avaliação, as equações
foram ajustadas com base no teste “t” e os coeficientes angulares foram
comparados pelo teste “t”.
Experimento 02: Bioatividade de óleos essenciais na inibição do
crescimento micelial do fungo Didymella bryoniae da cultura do pepino
O isolado de Didymella bryoniae (LAS-051) proveniente da cultura do
pepino foi obtido da Coleção Micológica do Laboratório de Patologia de
Sementes - LAPS, Departamento de Fitopatologia da UFLA, Lavras, MG. No
procedimento de repicagem do fungo, foram incubadas em placas de Petri por
oito dias à temperatura de 25 ± 2ºC e fotoperíodo de 12 horas. A extração do
óleo essencial foi realizada da mesma forma que no experimento 01.
Foram testados cinco óleos essenciais: capim-citronela (Cymbopogon
nardus), capim-limão (Cymbopogon citratus), eucalipto (Eucaliptus sp.), hortelã
(Mentha piperita) e erva-cidreira (Lippia alba) in vitro sob o crescimento micelial
do fungo Didymella bryoniae, causador da doença crestamento gomoso da
haste do pepino (Cucumis sativus). As concentrações testadas foram 250, 500,
750, 1000 e 1250 ppm em cinco épocas de avaliação (2, 4, 6, 8 e 10 dias após
repicagem)..
Os óleos essenciais de Cymbopogon nardus e C. citratus tiveram a
extração realizada por meio de hidrodestilação, usando o aparelho Clevenger,
de acordo com experimento 01. Os demais óleos essenciais (Eucaliptus sp,
Lippia alba e Mentha piperita) foram adquiridos em feira local.
Experimento 03: Bioatividade do óleo essencial de capim-citronela na
inibição do crescimento micelial do fungo Didymella bryoniae da cultura
do pepino
Para verificar o efeito do óleo essencial sobre o crescimento micelial do
fungo Didymella bryoniae, concentrações 150, 300, 450 e 600 ppm do óleo
essencial do capim-citronela foram colocados no centro de placas de Petri
contendo BDA e distribuídos sobre a superfície do meio de cultura com auxílio
da alça de Drigalsky. Em seguida, um disco de 6 mm de diâmetro contendo
micélio de D. bryoniae com cerca de 8 dias de idade em BDA, foi repicado para
o centro das placas, vedadas com filme plástico e mantidas a 25 ± 2ºC em
B.O.D.
As avaliações foram realizadas por medições, após 72 horas da
instalação do experimento e depois a cada dois dias, usando-se paquímetro
digital para medir o comprimento das colônias, totalizando quatro épocas de
avaliação.
Os dados foram interpretados por meio de análises de variância e de
regressão. No fator adubação mineral, as médias foram comparadas pelo teste
de Tukey, a 5% de probabilidade. No fator época de avaliação, as equações
foram ajustadas com base no teste “t” e os coeficientes angulares foram
comparados pelo teste “t” (RIBEIRO JÚNIOR & MELO, 2009).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Experimento 01: Controle fitopatológico da fusariose (Fusarium
subglutinans) pelo óleo essencial do capim-citronela (Cymbopogon
nardus L.) e do composto citronelal
Os tratamentos com óleo essencial de capim-citronela e citronelal
propiciaram redução do crescimento micelial in vitro do fungo Fusarium
subglutinans. O óleo essencial do capim-citronela nas alíquotas de 15, 20 e 25
µL aos 2 e 4 DAR (dias após repicagem) apresentaram 100% de inibição do
crescimento micelial do patógeno (Tabela 1).
Tabela 1 - Valores médios, equações de regressão e coeficiente de determinação (R2) do crescimento micelial (mm) do fungo Fusarium subglutinans, em cinco concentrações (C) (C1 = 0; C2 = 250ppm; C3 = 500ppm; C4 = 750ppm; C5 = 1000ppm e C6 = 1250ppm) do óleo essencial do capim-citronela e do citronelal, em cinco épocas de avaliação. Épocas de avaliação
DAR (dias após repicagem)
C 2 4 6 8 10 Equações de regressão R2
Óleo essencial
C1
C2
20,27a
6,52 b
39,52 a
14,43 b
56,23 a
25,45 b
71,26 a
39,32 b
90,00 a
56,39 b
Ŷ= 4,0915+8,5605**
Ŷ=-8,9665+6,2310**
0,9862
0,9144
C3 0,00 b 7,59 bc 14,38 c 23,15 c 36,30 c Ŷ=-10,1663+4,4081** 0,9178
C4 0,00 b 0,00 c 5,81 d 8,49 d 13,77 d Ŷ=- 5,1945 + 1,8013** 0,8829
C5 0,00 b 0,00 c 6,66 d 8,88 d 12,03 d Ŷ=- 4,3678 + 1,6466** 0,9103
C6 0,00 b 0,00 c 5,82 d 8,02 d 11, 60 d Ŷ=-4,2730+1,5518** 0,4977
Citronelal
C1 20,71 a 43,46 a 63,21 a 74,25 a 90,00 a Ŷ=4,0915+8,5605** 0,9862
C2 7,43 ab 21,91 b 37,73 b 52,19 b 67,22 b Ŷ=-7,6593+7,4934** 0,9640
C3 3,38 b 16,16 bc 29,25 bc 42,87 bc 58,05 b Ŷ=-10,8833+6,8034** 0,9781
C4 0,00 b 10,38 bc 19,15 cd 30,33 cd 39,33 c Ŷ=-9,7458+4,9301** 0,9285
C5 0,00 b 6,01 c 16,26 cd 26,72 de 40,76 c Ŷ=-12,7188+5,1114** 0,9359
C6 0,00 b 3,58 c 8,25 d 15,78 e 27,52 c Ŷ=-9,1485+3,3623** 0,6841
Médias seguidas pela mesma letra na coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey (P > 0,05). ** significativo a 1% de probabilidade, pelo teste “t”.
Nas épocas de avaliação realizadas aos 6, 8 e 10 DAR o óleo essencial
do capim-citronela nas concentrações de 750 a 1250 ppm diferiram
estatisticamente dos outros tratamentos, apresentando maior efeito de inibição
do crescimento micelial. De acordo com as equações de regressão ajustadas
foi observado uma taxa de crescimento micelial na concentração de 1250ppm
do óleo essencial de citronela de 1,55 mm dia-1, atingindo 11,25 mm na última
época de avaliação. A testemunha apresentou taxa de crescimento micelial de
8,56 mm dia-1, atingindo na última época de avaliação crescimento micelial de
89,70 mm (Tabela 1 e Figura 1).
Figura 1 - Efeito de cinco concentrações 250, 500, 750, 1000 e 1250 ppm do óleo essencial do capim-citronela (a) e do composto citronelal (b) no crescimento micelial de Fusarium subglutinans.
Resultados foram alcançados com óleo essencial de manjericão
(Ocimum gratissimum) nas doses de 20, 40 e 60 µL, que inibiram totalmente o
crescimento micelial in vitro dos fungos Rhizoctonia solani, Sclerotium rolfsii,
Phytophthora sp. e Alternaria alternata (BENINI et al., 2010).
Diniz et al. (2008) verificaram a ação fungicida do óleo de hortelã
(Mentha arvensis L.) com a alíquota de 100 μL que propiciou a inibição de
100% no crescimento micelial dos fungos Aspergillus sp., Penicillum rubrum e
A
B
5 µL 5 µL
10 µL
10 µL
20 µL
25 µL
20 µL
15 µL
15 µL
25 µL
T T
Fusarium moniliforme, comprovando a eficácia do uso de óleo essencial no
controle de patógenos in vitro.
Pereira et al. (2011) observaram que doses a partir de 1000 µL L-1 dos
óleos essenciais de canela (Cinnamomum zeylanicum), tomilho (Thymus
vulgaris), erva-cidreira (Lippia alba) e capim-citronela (Cymbopogon nardus),
inibiram completamente a germinação de conídios de Cercospora coffeicola. O
óleo de cravo-da-índia (Sizygium aromaticum) e árvore de chá (Melaleuca
alternifólia) inibiram completamente a germinação de conídios a partir de 1500
e 2000 µL L-1, respectivamente.
Da mesma forma Rozwalka et al. (2008) verificaram que o óleo
essencial de capim-limão (Cymbopogon citratus) apresentou atividade
antifúngica sobre o desenvolvimento micelial de Colletotrichum
gloeosporioides. Lima et al. (2008) relataram a eficiência do óleo essencial de
capim-citronela (Cymbopogon nardus L.) no controle da ramulose
(Colletotrichum gossypii) na cultura do algodão (Gossypium hirsutum L.).
De acordo com Amaral & Bara (2005), os óleos essenciais,
possivelmente atuam na parede celular dos fungos, causando o vazamento do
conteúdo celular. E esse efeito também foi observado por Rasooli et al. (2006),
usando microscopia eletrônica de transmissão, onde o óleo essencial de
Thymus eriocalyx promoveu danos severos para as paredes, membranas e
organelas celulares de Aspergillus niger. O mecanismo de ação dos
monoterpenos envolve, principalmente, efeitos tóxicos à estrutura e à função
da membrana celular (OLIVEIRA et al., 2011).
Em relação ao composto citronelal foi observado 100% de inibição do
crescimento micelial do fungo nas concentrações de 750, 1000 e 1250 ppm na
primeira época de avaliação. Na última época de avaliação (10 DAR), as
alíquotas de 750 a 1250 ppm diferiram estatisticamente das outras
concentrações. Na concentração de 1250 ppm do composto citronelal
observou-se uma taxa de crescimento micelial do fungo de 3,36 mm dia-1,
atingindo na última época de avaliação 24,48 mm (Tabela 2 e Figura 2).
(a)
(b)
Figura 2 - Atividade fungitóxica do óleo essencial de capim-citronela (a) e do citronelal (b) sobre o crescimento micelial do patógeno Fusarium subglutinans em cinco épocas de avaliação.
O maior efeito de inibição do óleo essencial do capim-citronela no
crescimento micelial do fungo Fusarium subglutinans em relação ao composto
citronelal pode estar relacionado com a interação dos vários compostos
constituintes do óleo essencial. Desta forma, o maior efeito de inibição do óleo
essencial é devido ao sinergismo existente entre os compostos do óleo
essencial do capim-citronela, que atuam de forma conjunta, o que propiciou um
maior efeito fungistático do que o composto citronelal.
Experimento 02: Bioatividade de óleos essenciais na inibição do
crescimento micelial do fungo Didymella bryoniae da cultura do pepino
O óleo essencial de Eucaliptus sp. proporcionou crescimento micelial do
fungo em todas as concentrações testadas. A testemunha apresentou
diferença significativa em relação todas às concentrações testadas em todas as
épocas de avaliação. De acordo com a equação de regressão ajustada foi
observado uma taxa de crescimento micelial de 7,78 mm dia-1, atingindo 94,22
mm na última época de avaliação. A concentração de 1250 ppm apresentou
taxa de crescimento micelial do fungo 4,73 mm dia-1, atingindo 44,47 mm aos
10 DAR (Tabela 2 e Figura 3).
Tabela 2 - Valores médios, equações de regressão e coeficiente de determinação (R2) do crescimento micelial (mm) do fungo Didymella bryoniae, em cinco concentrações (C) (C1 = 0; C2 = 250ppm; C3 = 500ppm; C4 = 750ppm; C5 = 1000ppm e C6 = 1250ppm) dos óleos essenciais (Eucaliptus sp, Lippia alba e Cymbopogon nardus) em cinco épocas de avaliação.
Épocas de avaliação DAR (dias após repicagem)
Equações de
regressão
R
2
Óleo essencial de Eucaliptus sp.
C 2 4 6 8 10
C1 23,42 a 53,54 a 72,14 a 76,18 a 90,00 a Ŷ= 16,3252 + 7,7891** 0,89
C2 11,19 b 22,82 b 40,71 b 52,68 b 68,03 b Ŷ=-3,9697 + 7,1763** 0,91
C3 9,85 b 20,02 bc 30,82 c 41,20 c 55,95 c Ŷ=-2,4392 + 5,6686** 0,96
C4 10,03 b 19,67 bc 29,98 c 40,07 c 48,38 cd Ŷ=0,4942 + 4,8558** 0,98
C5 7,85 b 16,73 bc 26,37 c 36,24 c 46,13 d Ŷ=-2,1542 + 4,8036** 0,99
C6 6,99 b 15,13 c 25,98 c 35,34 c 44,22 d Ŷ=-2,8635 + 4,7332** 0,99
Óleo essencial de Lippia alba
C1 23,42 a 53,54 a 72,14 a 76,18 a 90,00 a Ŷ= 16,3252 + 7,7891** 0,89
C2 1,82 b 17,40 b 41,72 b 59,01 b 68,82 b Ŷ=-14,9257 + 8,7803** 0,91
C3 0,00 b 0,00 c 9,76 c 25,58 c 50,41 c Ŷ=-20,7710 + 6,3207** 0,78
Óleo essencial de Cymbopogon nardus
C1 23,42 a 53,54 a 72,14 a 76,18 a 90,00 a Ŷ= 16,3252 + 7,7891** 0,89
C2 0,00 b 0,00 b 5,17 b 15,81 b 28,69 b Ŷ=-12,0220 + 3,6595** 0,75
Médias seguidas pela mesma letra na coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey (P > 0,05). ** significativo a 1% de probabilidade, pelo teste “t”.
Perini (2009) constatou o efeito inibitório de 100% do óleo essencial de
eucalipto sp sob crescimento micelial do fungo Pyricularia grisea na
concentração de 90 µL.
Figura 3 – Crescimento micelial do fungo Didymella bryoniae sob efeito do óleo essencial de Eucaliptus sp em cinco épocas de avaliação.
No óleo essencial de Lippia alba foi observado crescimento micelial
somente nas concentrações de 250 e 500 ppm. Em relação ao óleo essencial
de Cymbopogon nardus verificou-se crescimento micelial somente na
concentração de 250 ppm (Tabela 2 e Figuras 4 e 5).
O óleo essencial de capim-limão (Cymbopogon citratus) inibiu em 100%
o crescimento micelial do fungo Didymella bryoniae em todas as concentrações
testadas (250, 500, 750, 1000 e 1250 ppm) e do óleo essencial de hortelã
(Mentha piperita) houve crescimento somente na concentração de 250 ppm
aos 10 DAR (Figura 5).
Figura 4 - Crescimento micelial do fungo Didymella bryoniae sob efeito do óleo essencial de Lippia alba (a) e Cymbopogon nardus (b) em cinco épocas de avaliação.
O óleo essencial de erva-cidreira (Lippia alba) na concentração de 500
ppm aos 4, 6, 8 e 10 DAR apresentou diferença significativa em relação a
concentração de 250 ppm. De acordo com a equação de regressão ajustada foi
observado uma taxa de crescimento micelial na concentração de 500 ppm do
óleo essencial de erva-cidreira de 6,32 mm dia-1, atingindo 42,44 mm na última
época de avaliação (Tabela 2).
O óleo essencial de capim-citronela (Cymbopogon nardus) proporcionou
inibição de 100% no crescimento micelial do fungo nas concentrações de 500,
750, 1000 e 1250 ppm. No entanto, foi observado na concentração de 250
ppm, um crescimento micelial do fungo a partir de 6 DAR. De acordo com a
equação de regressão ajustada foi observado uma taxa de crescimento micelial
do fungo de 3,65 mm dia-1, atingindo 24,57 mm aos 10 DAR (Tabela 2 e
Figuras 4 e 5).
Perini (2009) observou inibição de 100% no crescimento micelial do
fungo Pyricularia grisea usando o óleo essencial de capim-citronela nas
alíquotas de 30, 60, 90, 120 e 150 µL.
T
5µL
5µL 5µL 5µL
L
5µL 5µL
L
10µL 5µL
L
10µL 5µL
L
10µL 5µL
L
10µL 5µL
L
15µL 5µL
L
15µL 5µL
L
15µL 5µL
L
15µL 5µL
L
20µL 20µL
15µL 5µL 15µL
5µL
5µL
L
20µL 15µL
5µL
5µL
L
20µL 15µL
5µL
5µL
L
25µL 15µL
5µL
5µL
L
25µL 15µL
5µL
5µL
L
20µL 15µL
5µL
5µL
L
25µL 15µL
5µL
5µL
L
25µL 15µL
5µL
5µL
L
T
T
T
A B
C D
Figura 5 - Efeito das alíquotas dos óleos essenciais de cinco espécies (A = capim-limão, B = hortelã, C = capim-citronela, D = erva-cidreira e E = eucalipto), no crescimento micelial de D. bryoniae aos 10 dias após repicagem.
Resultados semelhantes aos obtidos nesse trabalho, utilizando plantas
medicinais no controle de doenças de plantas, têm sido relatados por vários
pesquisadores. Valarini et al (1994) trabalhando com óleo essencial do capim-
limão (Cymbopogon citratus) observaram inibição total do crescimento micelial
de Fusarium solani, Sclerotinia sclerotiorum e Rhizoctonia solani. Zeni et al.
(2004) verificaram efeito inibidor do óleo de Eucalyptus citriodora sobre Botrytis
cinérea. Em outro trabalho, Lima (2007) estudando o óleo essencial de
citronela (C. nardus) observou inibição total do crescimento micelial do fungo
Colletotrichum gossypii.
Com intuito de testar concentrações inferiores foi instalado outro
experimento com o óleo essencial do capim-citronela.
Experimento 03: Bioatividade do óleo essencial de Cymbopogon nardus
(capim-citronela) na inibição do crescimento micelial do fungo Didymella
bryoniae da cultura do pepino
Os tratamentos com capim-citronela demonstraram redução do
crescimento micelial in vitro do fungo Didymella bryoniae. O óleo essencial do
capim-citronela nas concentrações de 300, 450 e 600 ppm aos 3 DAR (dias
5µL 5µL
L
10µL 5µL
L
15µL 15µL
5µL
5µL
L
20µL 15µL
5µL
5µL
L
25µL 15µL
5µL
5µL
L
T
E
após repicagem) apresentaram 100% de inibição do crescimento micelial do
patógeno. No entanto, somente a concentração de 600 ppm apresentou 100%
de inibição em todas as épocas de avaliação. Em todas as épocas de avaliação
(3, 5, 7 e 9 DAR) o óleo essencial do capim-citronela apresentou diferença
estatística entre todos os tratamentos (150, 300, 450 e 600 ppm) em relação a
testemunha (Tabela 3).
Tabela 3 - Valores médios, equações de regressão e coeficiente de determinação (R2) do crescimento micelial (mm) do fungo Didymella bryoniae, em quatro concentrações (C) (C1 = 0; C2 = 150ppm; C3 = 300ppm; C4 = 450ppm; C5 = 600ppm) do óleo essencial do capim-citronela, em quatro épocas de avaliação.
Épocas de avaliação
DAR (dias após repicagem)
Equação de regressão
R2
C 3 5 7 9
C1 46,34 a 69,85 a 79,06 a 90,00 a Ŷ= 9,6936 + 9,8044** 0,9080
C2 6,59 b 17,05 b 31,52 b 58,30 b Ŷ= -12,6900 + 7,0770** 0,8774
C3 0,00 c 6,78 c 12,32 c 29,23 c Ŷ= -8,0286 + 3,5391** 0,8268
C4 0,00 c 0,00 d 5,87 c 12,15 d Ŷ= -3,9408 + 1,5093** 0,7444
C5 0,00 0,00 0,00 0,00 Ŷ= 0
Médias seguidas pela mesma letra na coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey (P > 0,05). ** significativo a 1% de probabilidade, pelo teste “t”.
Houve decréscimo no crescimento micelial conforme se aumentou as
concentrações do óleo essencial do capim-citronela. De acordo com as
equações de regressão ajustadas foi observada uma taxa de crescimento
micelial na concentração de 450 ppm de 1,50 mm dia-1, atingindo 11,15 mm na
última época de avaliação. Na concentração de 600 ppm houve 100% de
inibição do crescimento micelial do fungo em todas as épocas de avaliação. A
testemunha apresentou taxa de crescimento micelial de 9,80 mm dia-1,
atingindo na última época de avaliação crescimento micelial de 88,35 mm
(Figura 6).
Figura 6 – Atividade fungitóxica do óleo essencial de capim-citronela sobre o crescimento micelial do patógeno Didymella bryoniae em quatro épocas de avaliação.
Os resultados comprovam o efeito fungicida na concentração de 600
ppm do óleo essencial do capim-citronela sobre fungo D. bryoniae.
No trabalho de Medice et al. (2007), verificaram que os óleos essenciais
de eucalipto citriodora (Corymbia citriodora), capim-citronela (Cymbopogon
nardus), nin (Azadirachta indica) e tomilho (Thymus vulgaris) nas
concentrações de 0,01%, 0,5%, 0,3% e 1% respectivamente, inibiram a
germinação dos urediniósporos de Phakopsora pachyrhizi. Estes dados
mostram que todos os óleos essenciais estudados apresentam efeito
fungistático direto sobre o fungo. E em outro trabalho também verificou o efeito
fungitóxico destes óleos (SCHWAN-ESTRADA et al., 2003).
Segundo Rozwalka et al. (2008), o óleo essencial de capim-limão
(Cymbopogon citratus) sobre Colletotrichum gloeosporioides, propiciou inibição
do crescimento micelial de 100% utilizando concentração de 10 mL na
superfície da placa.
Fiori et al. (2000) utilizaram os óleos essenciais de capim-limão
(Cymbopogon citratus), mentrasto (Ageratum conyzoides) e eucalipto
(Eucaliptus citriodora) observaram 100% de inibição do crescimento micelial e
germinação de esporos de Didymella bryoniae com uma concentração de 20
µL.
Bonaldo et al. (2007) observaram que o óleo essencial de eucalipto
(Corymbia citriodora) em todas as concentrações testadas (5, 10, 20, 40 e 60
μL), inibiu o crescimento micelial e a germinação de conídios de Alternaria
alternata e Colletotrichum sublineolum e escleródios de Sclerotium rolfsii.
Segundo Silva (2001), a reunião de vários componentes na composição
de óleos essenciais, pode atuar em harmonia sinergética e apresentar uma
ampla gama de atuação fungicida ou fungistática.
Os resultados obtidos demonstraram que o óleo essencial de capim-
citronela (Cymbopogon nardus) teve ação fungitóxica significativa contra os
fitopatógenos testados. Isto indica, portanto, boas perspectivas para uso
experimental desses óleos no controle dos fitopatógenos em condições de
casa-de-vegetação e de campo. A possibilidade de uso de produtos de origem
natural, que apresentam baixa toxicidade, se traduz em vantagem por ser um
procedimento menos agressivo ao meio ambiente.
CONCLUSÕES
- Experimento 01: Óleo essencial do capim-citronela foi mais eficaz na inibição
do crescimento micelial do fungo Fusarium subglutinans do que o composto
citronelal.
- Experimento 02: O óleo de capim-limão e hortelã inibiu em 100% o
crescimento micelial do fungo em todas as concentrações. Os demais óleos
essenciais demonstraram efeito fungistático.
- Experimento 03: O óleo essencial do capim-citronela com a concentração de
600 ppm inibiu 100% do crescimento micelial do fungo.
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