INFLUÊNCIA DA IDADE DA PLANTA NA COMPOSIÇÃO QUÍMICA … · 1. Erva-cidreira. 2. Essênciais e...
66
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRICULTURA E BIODIVERSIDADE INFLUÊNCIA DA IDADE DA PLANTA NA COMPOSIÇÃO QUÍMICA DO ÓLEO ESSENCIAL DE Lippia alba E DE UM CICLO DE SELEÇÃO RECORRENTE NA ATIVIDADE FORMICIDA VANDERSON DOS SANTOS PINTO 2017
Transcript of INFLUÊNCIA DA IDADE DA PLANTA NA COMPOSIÇÃO QUÍMICA … · 1. Erva-cidreira. 2. Essênciais e...
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRICULTURA E BIODIVERSIDADE
INFLUÊNCIA DA IDADE DA PLANTA NA COMPOSIÇÃO
QUÍMICA DO ÓLEO ESSENCIAL DE Lippia alba E DE UM
CICLO DE SELEÇÃO RECORRENTE NA ATIVIDADE
FORMICIDA
VANDERSON DOS SANTOS PINTO
2017
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRICULTURA E BIODIVERSIDADE
VANDERSON DOS SANTOS PINTO
INFLUÊNCIA DA IDADE DA PLANTA NA COMPOSIÇÃO QUÍMICA DO ÓLEO
ESSENCIAL DE Lippia alba E DE UM CICLO DE SELEÇÃO RECORRENTE NA
ATIVIDADE FORMICIDA
Dissertação apresentada à Universidade
Federal de Sergipe, como parte das exigências
do Curso de Mestrado em Agricultura e
Biodiversidade, área de concentração em
Agricultura e Biodiversidade, para obtenção
do título de “Mestre em Ciências”.
Orientador
Prof. Dr. Arie Fitzgerald Blank
SÃO CRISTÓVÃO
SERGIPE – BRASIL
2017
FICHA CATALOGRÁFICA ELABORADA PELA BIBLIOTECA CENTRAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
P659i
Pinto, Vanderson dos Santos
Influência da idade da planta na composição química do óleo essencial de Lippia
alba e de um ciclo de seleção recorrente na atividade formicida/ Vanderson dos
Santos Pinto; orientador Arie Fitzgerald Blank – São Cristóvão, 2017.
53f.: il.
Dissertação (Mestradoem Agricultura e Biodiversidade) –Universidade
Federal de Sergipe, 2017.
Orientador: Prof. Dr. Arie Fitzgerald Blank
1. Erva-cidreira. 2. Essênciais e óleos essenciais. 3. Plantas - Composição. 4.
Plantas – Melhoramento genético. I. Blank, Arie Fitzgerald Blank, orient.
II. Título.
CDU: 582.929.4
VANDERSON DOS SANTOS PINTO
INFLUÊNCIA DA IDADE DA PLANTA NA COMPOSIÇÃO QUÍMICA DO ÓLEO
ESSENCIAL DE Lippia alba E DE UM CICLO DE SELEÇÃO RECORRENTE NA
ATIVIDADE FORMICIDA
Dissertação apresentada à Universidade
Federal de Sergipe, como parte das exigências
do Curso de Mestrado em Agricultura e
Biodiversidade, área de concentração em
Agricultura e Biodiversidade, para obtenção
do título de “Mestre em Ciências”.
APROVADA em: 31/07/2017.
Prof. Dr. Alisson Marcel Souza de Oliveira
PPGAGRI/UFS
Prof. Dr. Marcelo da Costa Mendonça
UNIT
Prof. Dr. Arie Fitzgerald Blank
UFS
(Orientador)
SÃO CRISTÓVÃO
SERGIPE – BRASIL
Aos meus pais, namorada, ao
GPMACOe amigos
Dedico
AGRADECIMENTOS
Agradeço à Universidade Federal de Sergipe e ao CNPq pela oportunidade de
ingressar na vida acadêmica de financiarem todas as pesquisas que desenvolvi desde a
graduação até o mestrado.
A Deus, por me proporcionar paciência e forças para conseguir executar todos os
projetos que me foram destinados até hoje e de ter-me dado forças para vencer todas as
dificuldades por que que passei desde minha infância até a vida adulta.
Aos meus pais, por toda educação que me deram durante esses anos, que foi
importante para minha formação como homem. Ao meu irmão Diego, por toda amizade e
companheirismo nas horas difíceis.
A minha namorada Juliana, por toda força emocional, acadêmica e psicológica que
vem me dando desde a graduação até hoje. A toda sua família, por me ter acolhido tão bem
comomembroe a todas as ajudas que me ofereceram nos momentos difíceis.
Aos meus professores do ensino básico, fundamental, médio e superior que
contribuíram de forma siginificativa para o ser humano ético e educado que sou hoje, como
também, o incentivo em todos os momentos de desânimo na minha vida.
A todos os membros do grupo GPMACO nesses anos de amizade, em especial
Elizangela, Camila, Mercia; a minha amiga Jessika Andreza pelo apoio de sempre; Alea,
Larissa, Hyrla, Faby, Lucas, Katily, Tais, Juliana Oliveira, Ianca, Luiz Fernando, Carlos,
Leticia e todos os membros que passaram pelo grupo e que contribuíram nesse trabalho.
Ao meu orientador, Arie Fitzgerald Blank, pela confiança nesses quase sete anos de
trabalho, que sempre acreditou na minha capacidade e colocou sobre minha responsabilidade
projetos que pensei que não iria conseguir executar, mas que suas sabias palavras sempre me
motivaram a continuar avançando e estudando para atingir as metas.
Aos meus co-orientadores, Magna, Alisson, Rodrigo e Thiago, pela amizade e
ensinamentos durante esses anos desde a graduação.
Aos funcionários da Fazenda Experimental “Campus Rural da UFS” pela amizade e
ajuda de sempre nos meus experimentos.
A todos os alunos da turma 2010 de Engenharia Agronômica da UFS, pela amizade e
cumplicidade durante esses cinco anos de curso, em especial, meus grandes amigos (a) Ane,
Morgana, Alexandre, Abraão, Jeffersonmeu irmão de graduação, Jean, Túlio, Ancelmo e
Pedro Rabelo pela amizade e experiências compartilhadas na área durante esse tempo.
A todos os integrantes do laboratório de cultura de tecidos, em especial, a professora
Fátima que sempre me recebeu muito bem e foi atenciosa em tirar minhas dúvidas.
A todos os professores e funcionários do programa de pós-graduação em Agricultura e
Biodiversidade.
A todos que contribuíram direta ou indiretamente na realização desse trabalho.
Obrigado
BIOGRAFIA
VANDERSON DOS SANTOS PINTO, filho de Ivonete Francisca do Santos Ferreira
e Valdir Gabriel Pinto, nasceu em São Caetano do Sul no Estado de São Paulo e mudou-se
para Sergipe no ano de 2001, onde reside até o momento.
Cursou o ensino fundamental na Escola EstadualGilson Amado e ensino médio na
Escola João Batista da Rocha/SESI em Estância-SE, onde concluiu no ano de 2009. Ingressou
no curso de Engenharia Agronômica pela Universidade Federal de Sergipe no ano de 2010,
concluindo em 2015 a graduação.
Durante a graduação, desenvolveu projetos de conservação de germoplasma de Lippia
alba (2011) e o programa de melhoramento de Ipomoea batatas (2012 a 2015) como bolsista
de iniciação científica e tecnológica sob orientação do professor Dr. Eng. Agr. Arie Fitzgerald
Blank-UFS.
Participou da organização de eventos na UFS como: o 1º dia de campo do GEBOL,
Seminário de recursos genéticos da UFS e o 2º dia de campo do Campus Rural da UFS.
Foi monitor voluntário nas disciplinas de entomologia agrícola 1: geral e entomologia
agricola 2: manejo de pragas durante a graduação por dois períodos.
Foi coordenador de relações públicas e presidente da Associação de Estudante
Federais da cidade de Estância-SE (ASEFE) nas gestões de 2012 e 2015. Tornou-se pioneiro
na elaboração e início do projeto de biblioteca pública e sala de aula para pessoas analfabetas
na cidade, além disso, criou o programa de transparência financeira e redução da
indadimplência na instituição.
Ingressou no mestrado no programa de pós-graduação em Agricultura e
Biodiversidade (PPGAGRI) no ano de 2015, onde foi membro do colegiado como
representante discente dos alunos de mestrado do PPGAGRI no período 2016/2017.
SUMÁRIO
Página
LISTA DE FIGURAS ..................................................................................................... i
LISTA DE TABELAS .................................................................................................... ii
RESUMO ........................................................................................................................ iii
ABSTRACT .................................................................................................................... iv
1.INTRODUÇÃO ............................................................................................................ 1
2.REVISÃO DE LITERATURA ..................................................................................... 2
2.1 Botânica, origem e usos ......................................................................................... 2
2.2 Aspectos morfológicos de L. alba ......................................................................... 2
2.3 Diversidade química nos óleos essenciais de plantas aromáticas .......................... 6
2.4 Melhoramento genético de espécies aromáticas .................................................... 9
2.5 Atividade formicida de óleo essencial ................................................................... 11
2.6 Carvona e sua atividade inseticida ......................................................................... 12
3.REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................................... 14
4. CAPÍTULO 1: A IDADE DA PLANTA AFETA O TEOR E COMPOSIÇÃO
QUÍMICA DOS ÓLEOS ESSENCIAIS DE GENÓTIPOS DE Lippia alba .................. 21
RESUMO ..................................................................................................................... 21
4.1 Introdução .............................................................................................................. 22
4.2 Material e Metodos ................................................................................................ 23
4.2.1 Material vegetal e delineamento experimental ................................................... 23
4.2.2 Extração e análise do óleo essencial ................................................................... 23
4.2.3 Análise estatística ............................................................................................... 24
4.3 Resultados .............................................................................................................. 24
4.4 Discussão ............................................................................................................... 26
4.5 Referências ............................................................................................................. 28
5. CAPÍTULO 2: A SELEÇÃO RECORRENTE RESULTA EM
ALTERAÇÕESMORFOAGRONOMICAS E AUMENTO DA ATIVIDADE
FORMICIDA EM Lippia alba ......................................................................................... 37
RESUMO ......................................................................................................................... 37
5.1 Introdução .............................................................................................................. 38
5.2 Material e Métodos ................................................................................................ 39
5.2.1 Material vegetal .................................................................................................. 39
5.2.2 Obtenção das progênies ...................................................................................... 39
5.2.3 Produção das mudas e sua multiplicação ............................................................ 39
5.2.4 Ensaio de competição ......................................................................................... 40
5.2.5 Variáveis avaliadas ............................................................................................. 40
5.2.6 Atividade formicida ............................................................................................ 41
5.2.7 Análise estatística ............................................................................................... 42
5.3 Resultados .............................................................................................................. 42
5.4 Discussão ............................................................................................................... 43
5.5 Referências Bibliográficas ..................................................................................... 46
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS ....................................................................................... 52
ANEXOS ......................................................................................................................... 54
i
LISTA DE FIGURAS
Figura Página
2.1 Estruturas vegetais da Lippia alba. A: Planta de Lippia alba. B: Fitotaxia
oposta de folhas. C: Folhacom borda serreada. D: Inflorescência .................. 3
2.2 Tipos de inflorescências de espécies do gênero Lippia. A: espiga cilíndrica
deLippia augustifolia. B: espiga cilíndrica de Lippia laxibracteata. C: espiga
capituliforme de Lippia lupulina. D: espiga capituliforme de Lippia alba. E e
F: representação de inflorescências ................................................................ 4
2.3 Variação de cores em inflorescência de Lippia alba. A: Flores antes da
fecundação. B: Flores após fecundação .......................................................... 5
2.4 A. mellifera em inflorescência de Lippiaalba ................................................. 6
2.5 Representação de estruturas moleculares responsáveis pela cor da flor de
Lippiaalba ....................................................................................................... 6
2.6 Formiga quenquén (Acromyrmex sp.) ............................................................. 11
4.1 Agrupamento dos acessos de Lippia alba com um ano de idade (A) e 10 anos
(B) com base no método de agrupamento de Ward ........................................ 34
4.2 Distribuição dos constituintes químicos dos óleos essenciais de Lippia alba
em relação aos dois componentes principais através da análise de
componente principal (ACP) com um ano (A) e 10 anos de idade (B). ......... 35
4.3 Médias com erros padrão da média, dos constituintes químicos dos óleos
essenciais dos grupos I e II de Lippia alba com um ano e 10 anos de idade.. 36
5.1 Efeito da mortalidade de A. balzani para as concentrações 0.01 e 0.3 µL L-1
para parentais e progênies do primeiro ciclo de seleção recorrente ............... 51
ii
LISTA DE TABELAS
Tabela Página
2.1 Atividade biológica da carvona em pragas agrícolas ..................................... 13
4.1 Identificação e origem de 18acessosda coleção de Lippia albado Banco
Ativo de Germoplasma de Plantas Medicinais e Aromáticas da Universidade
Federal de Sergipe, município de São Cristóvão, Estado de Sergipe, Brasil . 32
4.2 Média dos constituintes químicos de 18 acessos da coleção de Lippia alba
do Banco Ativo de Germoplasma de Plantas Medicinais e Aromáticas da
Universidade Federal de Sergipe, com 1 e 10 anos de idade ......................... 33
4.3 Coeficientes de correlação para os constituintes químicos dos óleos
essenciais de acessos de Lippia alba com um e 10 ano de idade de planta .... 38
5.1 Resumo da análise de variância para variáveis morfoagronômicas,
composição química e atividade formicida de genótipos do primeiro ciclo de
seleção recorrente de Lippia alba Federal de Sergipe, município de São
Cristóvão, Estado de Sergipe, Brasil. ............................................................. 50
5.2 Valores médios para altura de planta (AL), hábito de crescimento (HC), área
foliar (AF), massa seca de folha e inflorescência (MSF), concetração de óleo
essencial (OE), atividade formicida sobre Acromyrmex balzani e principais
compostos químicos detectados na análise química entre parentais e
progênies do programa de melhoramento de Lippia albada UFS, São
Cristóvão, Sergipe, Brasil ............................................................................... 51
iii
RESUMO
PINTO, Vanderson dos Santos. Influência da idade da planta na composição química do
óleo essencial de Lippia alba e de um ciclo de seleção recorrente na atividade formicida. São Cristóvão: UFS, 2017. 54p. (Dissertação– Mestrado em Agricultura e Biodiversidade).*
A erva-cidreira-brasileira [Lippia alba (Mill.) N. E. Brown] é uma espécie medicinal e
aromática que apresenta vários quimiotipos. O óleo essencial rico em carvona possui
atividade inseticida sobre pragas de interesse agrícola. Diante disso, o objetivo do trabalho foi
avaliar a influência da idade da planta nos óleos essenciais de acessos de L. alba e de um ciclo
de seleção recorrente na atividade formicida. Os ensaios foram conduzidos na Fazenda
Experimental “Campus Rural da UFS”. Para o primeiro ensaio foram testados 18 acessos de
L. alba, que foram colhidos quando as plantas estavam com um ano de idade (fevereiro/2006)
e dez anos (fevereiro/2016). No segundo experimento foi realizado um ciclo de seleção
recorrente com três acessos com alto teor de carvona no seu óleo essencial. Para o ensaio de
competição de progênies foi implantado um ensaio testando 11 progênies e os três parentais.
A idade da planta influenciou na produção e composição química dos óleos essenciais dos
acessos de L. alba testados. Observou-se maior aumento doteor de óleo essencial para os
acessos LA-41 (0,69-2,48%) e LA-53 (0,76-2,84%). Com o envelhecimento das plantas
notou-se maior variação nos óleos essenciais para os compostos p-cimeno (0,00-5,12%),
limoneno (0,00-11,08%) e elemol (0,00-10,54%). No segundo experimento a maior produção
de massa seca da parte aérea foi observada para o genótipo LA-56 (57,54 g planta-1). O teor
de óleo essencial foi superior na progênie LA-57-10 (2,844%) e o parental LA-57 (2,644%).
A carvona foi superior para o LA-57 (59,02%) com diferença significativa em comparação as
progenies avaliadas. Entre as progênies, o maior teor foi observado para a progênie LA-56-04
(57,78%) e o menor para o LA-57-01 (17,71%) e LA-57-02 (17,27%). Um ciclo de seleção
recorrente resultou no aumento da atividade formicida de algumas progênies.Maior
mortalidade de Acromyrmex balsani foi causada pelos essenciais das progênies LA-56-04 e
LA-70-03.
Palavras-chave: erva-cidreira-brasileira, metabolismo secundário, melhoramento vegetal,
atividade inseticida.
___________________
* Comitê Orientador: Arie Fitzgerald Blank – UFS (Orientador), Thiago Matos Andrade – UFS (co-orientador).
iv
ABSTRACT PINTO, Vanderson dos Santos. Influence of plant age on the chemical composition of the
essential oil of Lippia alba and of a recurrent selection cycle on formicidal activity. São
Cristóvão: UFS, 2017. 54p. (Thesis - Master of Science in Agriculture and Biodiversity).*
Brazilian lemon balm (Lippiaalba (Mill.) N. E. Brown) is a medicinal and aromatic species
widely used to fight diseases. Its essential oil, rich in carvone, has insecticidal activity on
pests of agricultural interest. Cutting ants cause severe economic damage to forest and
horticultural species and hinder cultivation worldwide. Plant aging is one of the main factors
that alter the biological activity of essential oils. The objective of this work was to evaluate
the influence of plant age on the essential oil of L. alba accessionsand of a recurrent selection
cycle onformicidal activity. The experiments were carried out at the Experimental Farm -
Campus Rural UFS.The experiment consisted of a randomized blocks design with three
replications. For the first experiment, 18 L. albaaccessions were used at two plant ages: one-
year-old plants (February2006), and ten-year-old plants (February 2016). In the second
experiment, a recurrent selection cycle was carried out with three accessions of the
limonene/carvonechemotype. For the progeny competition experiment, three parent genotypes
and 11 progenies were taken to the field. In the first experiment, plant age influenced the
essential oil production and the chemical composition.The highest essential oil content
increase was observed for accessions LA-41 (0.69-2.48%) and LA-53 (0.76-2.84%). The
compounds with the greatest variation in the second harvest were p-cymene (0.00-5.12%),
limonene (0.00-11.08%), and elemol (0.00-10.54%), because of plant aging. In the second
experiment, the highest dry weight of aerial part was observed for parental LA-56 (57.54 g
plant-1). The essential oil content was higher in the progeny LA-57-10 (2.844%) and the
parental LA-57 (2.664%). Carvone concentration was higher for LA-57 (59.02%), with a
significant difference when compared with the evaluated progenies. Among the progenies, the
highest carvone concentration was observed for LA-56-04 (57.78%) and the lowest for LA-
57-01 (17.71%) and LA-57-02 (17.27%).One recurrent selection cycle resulted in increased
formicidal activity of some progenies. Higher mortility of Acromyrmex balsani was caused by
the essential oils of the progenies LA-56-04 and LA-70-03.
Key words: Brazilian lemon balm, secondary metabolism, plant breeding, insecticidal
activity.
___________________
* Supervising Committee: Arie Fitzgerald Blank – UFS (Advisor), Thiago Matos Andrade – UFS (Co-advisor).
1
1. INTRODUÇÃO GERAL
A Lippia alba é uma planta nativa brasileira, pertence a família Verbenaceae e que
pode ser encontrada em diversos estados e biomas. A espécie possui grande popularidade
devido seu uso na medicina popular para a cura de enfermidades como dores de barrigas e
insônia. Sua ação medicinal é proporcionada pela produção de óleos essenciais em resposta a
interação genótipo x ambiente, como forma de defesa a fatores bióticos (patogenos) e
abióticos (estresses hídricos e térmicos) que comprometem a sobrevivência da planta no
ecossistema (SANTOS e CARLESSO, 1998; VIANA e SOUZA, 2002).
A L. alba é caracterizada por ser uma planta produtora de óleo essencial, sua ampla
diversidade química foi comprovada através de estudos realizados por Blank et al. (2015),
avaliando genótipos do Banco de Germoplasma da Universidade Federal de Sergipe, que
observaram a presença de seis grupos químicos: Grupo 1 (linalol, 1,8-cineol e óxido de
cariofileno); Grupo 2 (linalol, geranial, neral, 1,8-cineol e óxido de cariofileno); Grupo 3
(limoneno, carvona e sabineno); Grupo 4 (Carvona, limoneno, g-muurolene e mirceno);
Grupo 5 (neral, geranial e óxido de cariofileno); Grupo 6 (geranial, neral, o-cimeno, limoneno
e óxido de cariofileno), destacando-se como compostos mais abundantes o 1,8-cineol, linalol,
mirceno, limoneno, carvona, geranial e neral.
Os óleos essenciais possuem ação bioativa sobre insetos pragas. As formigas
cortadeiras, principalmente os gêneros Acromyrmex e Atta, provocam danos milionários em
cultivos agrícolas e florestais. Esses gêneros são responsáveis pelo desfolhamento e uso no
cultivo do fungo Leucoagaricus gongylophorus, alimento das formigas. Como alternativa ao
controle químico, o uso de plantas aromáticas torna-se viável por ser menos danoso ao
ecossistema e na geração de renda para pequenos e médios produtores rurais (SANCHES et
al., 2003; NEHRING et al., 2015).
O potencial bioativo da L. alba trouxe interesse de instituições de pesquisas em
estudar e caracterizar materiais genéticos nativos para introdução em programas de
melhoramentosque visam o desenvolvimento de cultivares adaptadas a regiões produtoras e
que possuam alto teor de compostos químicos majoritários com ação comprovada na literatura
como a carvona (PEIXOTO et al., 2015). No entanto, a exposição da planta a fatores
ambientais pode favorecer alterações morfológicas e fisiologicas na planta que alteram a
composição e composição do óleo essencial na espécie.
O processo de envelhecimento vegetal é um dos principais fatores que contribui com
as alterações na composição química da planta. Segundo Pandeló et al. (2012), a produção de
óleo essencial em folhas oriundas de segmentos nodais mais desenvolvidos reduzem o
conteúdo de constituintes majoritários como a carvona, neral, geranial e linalol. Esse efeito foi
comprovado em experimento realizado com a Lippia sidoides por Santos et al. (2015), que
observaram a redução do composto timol em plantas com oito anos de idade.
O objetivo do trabalho foi avaliar a influência da idade da planta nos óleos essenciais
de genótipos de L. alba e de um ciclo de seleçao recorrente na atividade formicida.
2
2. REVISÃO DE LITERATURA
2.1. Botânica, origem e usos
A familia Verbenaceae apresenta cerca de 40 gêneros e 1035 espécies, entre eles, o
gênero Lippia. Este gênero foi inicialmente descrito pelo botânico Carolus Linnaeus em 1728,
possui aproximadamente 254 espécies encontradas na Argentina, no Brasil e Paraguai
(PIMENTA et al., 2007). Estas espécies encontram-se, algumas mais estudadas, com
aplicação em pesquisascomo: Lippia alba, L. dulcis, L. filifolia, L. florida, L. gracilis, L.
multiflora, L. oreganoides e L. sidoides (SOUZA, 2008; BLANK et al., 2015).
A L. alba (Mill.) N. E. Br. é uma espécie aromática com origem na América do Sul
(BIASI e COSTA, 2003). Foi descrita em 1768 pelo botânico inglês Phillip Miller e adotam a
nomenclatura binomial Lantana alba (MILLER, 1768; MUNIR, 1993).
Segundo o banco de dados internacional de plantas, “The Plant List”, a L. alba foi
classificada por Nicholas Edward Brown e sofreu mudança passando do gênero Lantana para
o Lippia em 1928 (PLANT LIST, 2017).
A espécie possui uma ampla distribuição global nos ecossistemas, com relatos de
ocorrência desde a América do Norte (mais precisamente na região sul dos Estados Unidos)
até o Norte da Argentina na America do Sul. Exemplares de L. alba foram encontrados
também na Europa, Oceania e Ásia (HENNEBELLE et al., 2008; AQUINO et al., 2010).
Considerado um dos principais centros de diversidade de L. alba do mundo, o Brasil,
devido a distinção na vegetação, relevo e clima, possui uma expressiva variação genética e
química dentre os países de ocorrência natural. No país, a L. alba pode ser encontrado em
abundância em biomas como Caatinga, Cerrado e Mata Atlântica nas regiões Nordeste,
Sudeste e Centro-Oeste (GOMES et al., 2011).
São atribuídas atividades calmantes, antiespasmódica, analgésica, sedativa e
ansiolítica aos fitoterápicos derivados da L. alba. (JANNUZZI et al., 2011). O uso industrial é
associado à espécie, dentre eles, a aplicação como antioxidante natural em produtos periciveis
como carnes e seus derivados tem sido associado à complexidade de compostos químicos
presentes no óleo essencial. Além disso, é uma fonte importante para a indústria, servindo
como matéria prima para diversos produtos, tais como: Cosméticos, remédios, perfumaria,
higiene pessoal, dentre outros produtos (CRAVEIRO & QUEIROZ, 1993; LEÃO et al.,
2017).
As plantas do quimiotipo limoneno-carvona estão entre as mais estudadas pela
atividade biológica associada ao óleo essencial. O limoneno é utilizado indutrialmente como
solvente em produtos de limpeza, alimentícios e cosméticos. A carvona é usada como
flavorizante e como carminativo (antiflatulento) em medicamentos e alimentos (SANTOS et
al., 2004).
2.2. Aspectos morfológicos de L. alba
O processo de caracterização de germoplasma ex situ é importante na seleção de
genótipos de uma determinada espécie, pois permite avaliar caracteres altamente herdáveis
em programas de melhoramento. Os descritores morfológicos são controlados normalmente
por poucos genes e expressam comumente características fenotípicas independente do
ambiente de ocorrência (BURLE e OLIVEIRA, 2010)
A caracterização morfológica atua na diferenciação de materiais genéticos, através de
descritores padronizados e uniformes, capazes de fornecer informações importantes para a
classificação, manejo e seleção de plantas em bancos de germoplasma de plantas aromáticas e
medicinais (BURLE e OLIVEIRA, 2010).
A L. alba é uma planta perene, porte subarbustivo, muito ramificado e com aspecto
esbranquiçado. Os ramos podem atingir 280 cm de comprimento dependendo das condições
3
climáticas e nutricionais do solo. Sua copa apresenta diâmetro variando entre 60-474 cm entre
ramificações opostas (MARCHESE et al., 2010; CAMÊLO et al., 2011).
As folhas possuem filotaxia oposta, com formas elípticas ou lanceoladas, bordas
serreadas e ausência de estipula na base do pecíolo (Figura 2.1) (AGUIAR e COSTA, 1998;
DE ROMERO et al., 2010). De acordo com estudo de diversidade morfológica com 48
genótipos de L. alba oriundos de Estados localizados nas cinco regiões do Brasil [Centro-
Oeste (18), Nordeste (21), Norte (1), Sudeste (6) e Sul (2)], o comprimento da folha sofre
variação de 3,0-9,30 cm, com superioridade de média para genótipos das regiões Centro-
Oeste e Nordeste. No entanto, a largura da folha que apresenta intervalo entre 1,91-5,70 cm
não mostrou influência da origem para essa variável, mas sim, o efeito da interação Genótipo
X Ambiente (CAMÊLO et al., 2011).
Figura 2.1. Estruturas vegetais da Lippia alba. A: Planta de Lippia alba. B: Fitotaxia oposta
de folhas. C: Folha com borda serreada. D: Inflorescência.
A interação de fatores genéticos e ambientais provoca alterações em características
morfológicas na planta, comprovadas por trabalho realizado com genótipos em Juiz de
Fora/MG, que avaliou a influência da luminosidade no desenvolvimento da L. alba em
campo. Os resultados mostraram uma maior “plasticidade fenotípica”, que corresponde à
variação de um genótipo em função das mudanças no ambiente, com expressão de maior
altura da planta, comprimento do entrenó, área do limbo foliar e no número de flores abertas,
demonstrando, portanto, sua flexibilidade de adaptação à mudança no ambiente de ocorrência
natural (MONTANARI et al., 2004).
Sua biologia floral é composta por flores dispostas em inflorescências do tipo
capituliforme, a distância entre essas varia em função da idade da planta, atingindo até 5 mm,
com dimensões de 15 mm de altura e 10 mm de diâmetro (Figura 2.2). Cada inflorescência
pode conter até 45 flores distribuídas ao longo do eixo floral, que se desenvolvem entre as
brácteas, apresentando flores mais jovens no ápice e as velhas na parte basal (MUÑOZ et al.,
2007).
4
Figura 2.2. Tipos de inflorescências de espécies do gênero Lippia. A: espiga cilíndrica
deLippia augustifolia. B: espiga cilíndrica de Lippia laxibracteata. C: espiga capituliforme de
Lippia lupulina. D: espiga capituliforme de Lippia alba. E e F: representação de
inflorescências (Fonte: DE ROMERO et al., 1998)
De acordo com Pimenta et al. (2007) a sazonalidade é um fator importante na floração
da L. alba, uma vez que períodos de maior ocorrência de chuva estimulam a fase vegetativa
da espécie e reduzem a produção de flores nas plantas em condições naturais, no entanto,
estações do ano com altas temperaturas e baixa precipitação estimulam as gemas laterais a
entrarem em fase reprodutiva.
As flores são hipóginas (ovário acima da região do receptáculo floral), diclamídeas
(flor coberta por duas sépalas), zigomorfas (possuem simetrias bilaterais) e hermafroditas
(apresentam androceu e gineceu na mesma flor). Essas possuem quatro anteras unidas à
corola, sendo um par na parte superior com filamentos longos e um par com filamentos curtos
na parte inferior (MUÑOZ et al., 2007).
Os frutos são do tipo drupa globoso com coloração róseo-arroxeados após formação, e
marrom quando seca (LORENZI & MATOS, 2004). As sementes possuem dormência
tegumentar, o que dificulta o processo germinativo da espécie em campo e contribui para a
formação de bancos de sementes no solo, no entanto, o processo de escarificação mecânica ou
química auxilia na propagação via semente, pois removem parte do tegumento favorecendo a
entrada de água necessária na germinação (PIMENTA et al., 2007).
As flores possuem um papel fundamental na manutenção e sobrevivência das espécies
vegetais no ecossistema. Sua importância está na atração de insetos polinizadores,
responsáveis pela coleta e fecundação em plantas que apresentam polinização cruzada,
conhecidas cientificamente como “alógamas” (BRITTAIN et al., 2010). A transferência de
pólen entre plantas favorece o fluxo gênico (migração de genes de uma população para outra)
que é fundamental para manter a variabilidade genética e garantir adaptação às mudanças
edafoclimáticas (KENNEDY e ELLE, 2008).
Para que ocorra a manutenção no ecossistema, tornam-se necessárias atrações de
polinizadores às flores da planta. Dentre os meios responsáveis pelo reconhecimento e
localização desses no ambiente natural, destacam-se a atração química e coloração das flores.
A atração química é realizada através da síntese de metabolitos secundários voláteis nas flores
conhecidos como “óleos essências”, essas substâncias são complexas e possuem compostos
químicos com baixo ponto de ebulição, que em contato com a temperatura ambiente,
volatilizam e guiam os insetos até as flores (NOGUEIRA et al., 2001).
Outro mecanismo de atração é a saturação de cor das flores, que através de espectros
de radiação provoca um direcionamento e seleção dos insetos polinizadores presentes no
meio. Além disso, a diferença de cor existente entre a borda das flores e o centro demonstra
uma correlação positiva com o número de visitas desses insetos na mesma, ou seja, quanto
5
maior a diferença de cor na mesma flor, maior o número de indivíduos que irão frequentá-la
(BRISCOE e CHITTKA, 2001; BARÔNIO et al. 2016).
A L. alba é uma das espécies que apresenta maior longevidade floral e variabilidade
de cores na corola em relação a outras espécies do mesmo gênero (MUÑOZ et al., 2007).
Suas flores apresentam particularidade na saturação de cores, pois, as bordas das pétalas
apresentam coloração que varia de roxo a rosa, entretanto, a região central próxima da antera
apresenta coloração amarelada com variação em sua tonalidade (Figura 2.3) (RZEDOWSKI
et al., 2002).
O estigma da flor permanece viável por três dias após a fecundação, as flores alteram
sua coloração para tonalidades próximas do roxo na região central das flores para indicar aos
polinizadores que a flor não está disponível para receber o grão de pólen. Apesar disso, a L.
alba apresenta floração contínua, sendo influenciada por fatores climáticos e ecológicos
(Figura 2.3) (VENÂNCIO, 2010).
Figura 2.3. Variação de cores em inflorescência de Lippia alba. A: Flores antes da
fecundação. B: Flores após fecundação.
A polinização das flores da L. alba é realizada com maior frequência por insetos como
Apis mellifera (Abelha africanizada), Paratetrapedia sp. (Abelhas silvestres) e Ceratina sp.
(Abelhas solitárias) (Figura 2.4). Apesar da ocorrência de outras espécies de maneira
ocasional, o principal polinizador é a A. mellifera que apresenta um amplo período e horário
de forrageamento das flores (VENÂNCIO, 2010). Um estudo realizado pela universidade de
Helsínquia na Finlândia, que avaliou a interação das cores da flor com A. mellifera, mostrou
que a espécie possui uma ampla preferência pela cor amarela na coleta de néctar e pólen, além
disso, cores próximas do azul causam repelência na espécie, o que provavelmente explica a
mudança de cor nas flores da L. alba após sua fecundação (GRUTER et al., 2011).
A formação das cores na flor é resultado da interação existente entre o genótipo e o
ambiente, no entanto, a variação na intensidade dessa é justificada pela dominância de um
alelo sobre o outro no genoma da planta. Um ensaio com a espécie Phlox drummondii foi
realizado com objetivo de avaliar a influência de genes na expressão das cores das flores. O
experimento contou com a realização de hibridizações em plantas com flores claras e escuras
da espécie e posterior avaliação das progênies. Com isso, observou-se que a expressão de
cores mais escuras na planta é resultado de alelos dominantes, o que proporcionou um maior
número de progênies com essas características, no entanto, a baixa ocorrência de plantas com
flores claras indica recessividade nos genes responsáveis por sua expressão (KOPKINS e
RAUSHER, 2012).
A A B
6
Figura 2.4. A. mellifera em inflorescência de Lippia alba
Essa mudança de cores está relacionada à síntese de pigmentos do grupo dos
flavonóides (Produto do metabolismo secundário em plantas), dentre esses, a antocianina é
um sal solúvel em água, que atua como defesa dissipando calor produzido na fotossíntese
(Figura 2.5). O pigmento é responsável também pela expressão de cores como azul ou roxo e
seus derivados nas flores. A produção de tons avermelhados em flores é oriunda da síntese de
betacianina, um pigmento responsável pela cor vermelha das flores, sua saturação sofre
influência do pH celular, quanto mais ácida mais intensa a cor roxa nas pétalas
(GROTEWOLD, 2006; TANAKA et al., 2008). A cor amarela é a expressão fenotípica da
síntese de carotenóides, um pigmento terpênico responsável pela captação de radiação
luminosa e transferência de elétrons para a fotossíntese e dissipação de calor, que através de
sua quantidade na flor pode resultar em tonalidades mais escuras ou claras do amarelo
(WESSINGER, 2015).
Figura 2.5. Representação de estruturas moleculares responsáveis pela cor da flor de Lippia
alba.
2.3. Diversidade química nos óleos essenciais de plantas aromáticas
O óleo essencial é uma mistura de substâncias lipofílicas, também conhecidas como
metabolito secundário, possue características odoríferas e estado líquido, sendo voláteis e
solúveis em solventes orgânicos. São sintetizados por rotas metabólicas específicas, diferindo
das rotas de produção de compostos primários como produção de proteínas e carboidratos.
Para a ocorrência da síntese de compostos secundários como o óleo essencial, é importante
que haja uma relação entre as rotas primárias que fornecem precursores para as rotas
secundárias produzirem esses produtos (TAVARES et al., 2011).
Carotenóide
7
As vias de produção dos compostos secundários são dívidas em três rotas:
Chiquimato, Mevalonato e Malonato (CORRAZA, 2002). Os terpenóides são sintetizados a
partir do mevalonato, sendo formados pela condensação de unidades de isoprenos. Esses são
classsificados de acordo com o número de unidades de isoprenos (5 carbonos), sendo os mais
abundantes os monoterpenos (10 carbonos) com duas unidades de isoprenos e os
sesquiterpenos (15 carbonos) com três unidades de isoprenos (CASTRO et al., 2004).
Em espécies pertencentes ao gênero Lippia, a secreção de compostos voláteis na
planta está associada aos tricomas glandulares que são apêndices originados da epiderme do
tecido vegetal. A planta possui em suas folhas três tipos de tricomas que são responsáveis por
secreção de substâncias lipídicas (SANTOS et al., 2004).
A L. alba é uma espécie que tem como característica marcante a diversidade
fitoquímica nos grupos terpênicos. O uso do óleo essencial como fitoterápico está associado
ao quimiotipo, que sofre influência da interação genética e ambiente. Em trabalho de
caracterização química de genótipos do Banco Ativo de Germoplasma (BAG) de L. alba da
UFS, Blank et al., (2015) avaliaram a composição química de 48 genótipos do BAG e
observaram a presença de seis grupos de quimitipos: Grupo 1 (linalol, 1,8-cineol e óxido de
cariofileno); Grupo 2 (linalol, geranial, neral, 1,8-cineol e óxido de cariofileno); Grupo 3
(limoneno, carvona e sabineno); Grupo 4 (Carvona, limoneno, g-muurolene e mirceno);
Grupo 5 (neral, geranial e óxido de cariofileno); Grupo 6 (geranial, neral, o-cimeno, limoneno
e óxido de cariofileno), destacando-se como compostos mais abundantes on1,8-cineol, linalol,
mirceno, limoneno, carvona, geranial e neral.
Tavares et al. (2005), que através de extração e identificação dos compostos,
determinaram a existência de três químiotipos principais na espécie o químiotipo 1 (Citral), o
químiotipo 2 (carvona) e o químiotipo 3 (linalol). No entanto, pesquisa realizada por Jannuzzi
et al. (2010) com análise de cromatografia gasosa em óleo essencial de 16 genótipos do
centro-oeste brasileiro, definiram a existência de cinco compostos majoritários: carvona
(46,9%), citral (neral e geranial) (56,7%), limoneno (36%), linalol (89,8%) e mirceno
(47,6%), entretanto, a ausência de grupamentos dos genótipos impossibilita o uso do mesmo
em futuros programas de melhoramento.
Lorenzo et al. (2001), através de análises testando genótipos de L. alba com finalidade
ornamental no Uruguai, observaram a presença de indivíduos com altos teores de limoneno e
linalol, com teores de 55% e 99% respectivamente, caracterizando a presença de novo
quimiotipo.
Lopez et al. (2011), avaliando a composição química de genótipos do campo
experimental de L. alba da Universidade Industrial de Santander campus Bucaramanga
Colombia, observaram maior presença de monoterpenos oxigenados (70,5%), tendo como
principais compostos o geranial e o neral com teores de 33% e 25% respectivamente.
Dentre os compostos químicos presentes no óleo essencial da espécie, os
monoterpenos carvona, limoneno e citral destacam-se por apresentarem grande proporção em
grupos químicos específicos. O carvona é uma cetona insaturada, que devido à presença de
um centro quiral na molécula, pode ser biossintetizado em seus enantiômeros R-(-)-carvona
ou S-(+)-carvona. O limoneno é um hidrocarboneto monoterpenico que pode ser
biossintetizado em R-(+)-limoneno sendo a forma mais encontrada em espécies vegetais e S-
(-)-limoneno. O citral é uma mistura de duas moléculas de aldeído isoméricos acíclicos
monoterpeno geranial (trans-citral, A) e neral (cis-citral, citral B) que possui aroma
característico de limão (PEIXOTO et al., 2015).
Apesar da existência de químiotipos em plantas aromáticas, a composição química e o
teor dos compostos no óleo essencial podem sofrer variações dependendo de fatores bióticos e
abióticos do ambiente. Dentre os principais fatores estão: adubação, época de colheita, estação
do ano e idade da planta (NASS & PATERNIANI, 2000).
A realização de colheita de plantas de L. alba em época mais precoce (90 dias) pode
reduzir os teores de compostos principais como o limoneno e a carvona no óleo essencial, no
8
entanto, o uso de adubação orgânica à base de esterco, aumenta o teor dos compostos em
colheita aos 120 dias após o plantio. A adoção das duas práticas pode render uma
produtividade aproximada de 11 L ha-1 de óleo essencial rico em carvona e limoneno para
usos comerciais e experimentais (SANTOS e INNECCO, 2004).
Barros et al. (2009) comprovaram a influência da estação do ano no teor e rendimento
do óleo essencial de L. alba.Os resultados demonstraram que a presença de chuva durante a
colheita reduz significativamente os teores do óleo, com perda de aproximadamente 20% em
relação às épocas mais secas. Com isso, as maiores médias de teores foram obtidas em
colheita realizada no verão (0,67%), com precipitação acumulada de aproximadamente 100
mm de chuva e temperatura média de 25,7ºC.
A variação climática no ambiente ocasiona distinção nas classes de compostos
presentes no óleo essencial da espécie. Barros et al. (2009) observaram também que a colheita
realizada no mês de janeiro proporciona uma maior biossintese de compostos sesquiterpênicos
(C15) em relação aos monoterpênicos (C10), no entanto, mesmo com a redução de
monoterpenos, a presença em climas mais frios e chuvosos aumenta significativamente.
Alguns compostos como o (E)-carveol, linalol, mirceno e oxido de cariofileno sofrem
reduções nos teores na presença de chuva, entretanto, compostos como sabineno, limoneno,
1,8-cineol, (E)-cariofileno, germacreno D, germacreno B e germacreno-D-4-ol têm aumento
expressivo nos teores. Além disso, compostos como a-pineno, cânfora, pinocarvona, borneol,
B-elemene, -humuleno, -muuruleno, cubebol e -cadinol passam a ser biossintetizados
como composto minoritário com variações de 0,9 a 0,2% no óleo essencial.
A idade da planta mostra-se um dos principais fatores na alteração da composição
química em plantas do gênero Lippia.Um experimento realizado por Santos et al. (2015) foi
conduzido com objetivo de avaliar a influência da idade da planta na composição química de
genótipos de Lippia sidoides com dois e oito anos de idade do banco de germoplasma da
espécie na Universidade Federal de Sergipe. O envelhecimento das plantas provocou a
redução no teor do composto majoritário timol e p-cimeno, como também, o aumento no teor
de compostos minoritários nos genótipos avaliados.
Pandeló et al. (2012) observaramque o envelhecimento vegetal tem influência genética
na biossintese do linalol, carvona e citral (neral/geranial) que são regulados pela expressão de
três genes LaTPS12 (linanol) LaTPS23 (carvona) e LaTPS25 (citral). A expressão desses
genes ocasiona a síntese de enzimas responsáveis pela produção de cerca de 120 aminoácidos
na planta, entretanto, o envelhecimento foliar reduz os teores dos três compostos no oitavo
segmento nodal com teores de 15% (citral), 21% (carvona) e 12% (linalol). A obtenção de
óleo em folhas do quarto segmento nodal demonstra aumento significativo no teor dos
compostos químicos com médias de 47% (citral), 66% (carvona) e 36% (linalol) superiores as
médias em folhas mais velhas (PANDELÓ et al., 2012).
Cui et al. (2011) verificaram que plantas mais velhas expressam genes presentes nos
tricomas glandulares, apêndices epidérmicos unicelulares ou multicelulares que são
responsáveis pela síntese e secreção de metabolitos secundários em resposta a estresses
bióticos e abióticos, sendo importantes na produção e armazenamento de óleo essencial na
planta.
De acordo com Liu et al. (2015), o desenvolvimento foliar altera radicalmente a
composição química nas glândulas excretoras, a exemplo da espécie Populus euphratica, que
apresenta uma maior atividade fotossintética em folhas em desenvolvimento e maduras com
aumento significativo no número de compostos e resistência a estresses como a seca e insetos
pragas.
9
2.4.Melhoramento genético de espécies aromáticas
No mundo existem cerca de 422.000 espécies de plantas documentadas em herbários
em diversos países, sendo que cerca de 10% desse total são consideradas plantas com
propriedades medicinais comprovadas. Essas plantas foram importantes para movimentação
de pesquisas e usos como medicamentos e pesticidas industriais, sendo que 25% dos que
chegam as prateleiras para o consumidor são derivados ou sintéticos de compostos de plantas
aromáticas (RAO et al., 2004).
O processo de introdução de germoplasma em Banco Ativo de Germoplasma (BAG)
pode ser caracterizado como um método de pré-melhoramento, que visa caracterizar as
potencialidades e características de interesse dos genótipos que estão sendo introduzidos. A
busca por genótipos superiores em produção e resistência a pragas vem aumentando o
interesse de pesquisadores e empresas por materiais melhorados, que buscam a partir de
genótipos selvagens ou variedades locais, como principais fontes doadoras de alelos (NASS
& PATERNIANI, 2000)
A variabilidade genética existente entre as espécies aromáticas e dentro das mesmas
caracteriza-se como a fonte primária das pesquisas e estudos. As diferenças genéticas foram
importantes para que as plantas conseguissem superar fatores ambientais que limitam seu
crescimento e desenvolvimento no ambiente como estresses térmicos, estresse hídrico,
suscetibilidade a insetos e patógenos. A diversidade existente é resultado de processos de
recombinações, mutações e hibridações naturais. Essas diferenças podem ser avaliadas a partir
dos aspectos fenológicos como variação na composição química do óleo essencial, morfologia
e produtividade dos genótipos contidos nos bancos de germoplasma, como também, o estudo
dos genes mutantes, cromossomos e uso de marcadores moleculares como PCR,
microssatélites e isoenzimas (PINTO et al., 2011).
Algumas instituições de pesquisa trabalham no processo de pré-melhoramento de
espécies aromáticas, com processo de caracterização dos genótipos para futuros programas de
melhoramento. Camêlo et al. (2011) realizaram trabalhos com objetivo de caracterizar
morfologicamente os genótipos de L. alba do Banco de Germoplasma da Universidade
Federal de Sergipe e observaram ocorrência de diferença para as variáveis: comprimento de
ramo, diâmetro da copa, cor do caule, das folhas e pétalas. Os genótipos possuem
variabilidade para coloração apresentando cores marrons no caule e folhas verde-escuras,
podendo também ser encontrados caules e folhas verdes. Alem disso, observou diversidade
fenotípica também para a coloração das pétalas das flores, sendo encontrada maior proporção
para a cor lilás, podendo ocorrer presença de pétalas brancas.
O estudo da diversidade química entre os genótipos de uma espécie é importante do
ponto de vista da utilização em atividades biológicas e usos industriais, que a partir desses
resultados possibilita sua aplicação na obtenção de cultivares com alto teor de compostos
químicos de interesse (JANNUZZI et al., 2010).
Dentre os estudos de diversidade química, Nizio et al. (2015) demonstraram em seus
estudos que a planta aromática Varronia curassavica Jacq. apresentou em seu óleo essencial
cerca de 73 compostos e desses, 53 compostos foram possíveis de serem identificados. A
partir dos resultados, foi observadaalta diversidades das plantas coletadas em locais
diferentes, sendo possível o agrupamento dos indivíduos em cinco grupos químicos separados
de acordo com os compostos majoritários: Grupo 1 (Turmerona e E-cariofileno); Grupo 2
(tricyclene e camphene); Grupo 3 (α-zingiberene e ß–sesquiphellandrene); Grupo 4 (E-
caryophyllene and/or 7-cyclodecen-1-ona, 7-methyl-3-methylene-10-(1-propyl)); Grupo 5 (7-
cyclodecen-1-ona,7-methyl-3-methylene-10-(1-propyl)).
Devido à grande variabilidade de genótipos e quimiotipos existentes em plantas
aromáticas, algumas instituições vem trabalhando em programas de melhoramentos tendo
como finalidade o desenvolvimento de novas cultivares para atender a necessidade indústriais
e de pequenos e médios produtores rurais. Dentre os métodos de melhoramento que são
10
utilizados na geração de novas cultivares, os mais utilizados são ahibridização, Bulk e seleção
recorrente.
A hibridação em espécies alógamas caracteriza-se como a fusão de gametas
geneticamente diferentes que resulta em indivíduos híbridos heterozigotos. Nesse método de
melhoramento, o objetivo é explorar a natureza heterozigótica dos genótipos de interesse no
programa, em que se valorizam os aspectos quantitativos da espécie como o teor e rendimento
de compostos no óleo essencial (BORÉM & MIRANDA, 2005).
O Instituto Agronômico de Campinas (IAC), através de estudos de Schocken (2007),
iniciou estudos visando à obtenção de híbridos da espécie com objetivo de realizar
recombinações e obter novos parâmetros genéticos para composição de óleo essencial, com
também a obtenção de novos quimiotipos com potencial industrial. Em seus estudos, foi
realizada uma caracterização prévia da espécie de parâmetros como morfologia, composição
química do óleo, germinação das sementes e sistema de reprodução da espécie.
Após essa caracterização, foram feitos cruzamentos dirigidos para obtenção de novos
genótipos. Através dos cruzamentos foram obtidos os híbridos de L. alba: IAC-8 X IAC-17
(linalol e citral), IAC-2 X IAC-20 (mirceno e citral), IAC-17 X IAC-13 (limoneno, carvona e
citral), IAC-6 X IAC-13 (linalol, limoneno e carvona) (Schocken, 2007).
A Universidade Federal de Sergipe possui programa de melhoramento de Ocimum
basilicum L. conhecido popularmente como manjericão.Ensaios de hibridação foram
realizados por ALVES et al., (2012) objetivando avaliar características agronômicas e
químicas eobservaram que as características altura de planta, massa seca de folha e teor de
1,8-cineol e linalol apresentaram alta herdabilidade. Já altura de planta e massa seca de folha
apresentaram alta heterose, em que os híbridos apresentaram médias superioresàs dos pais.
A universidade Federal de Sergipe, através de trabalhos de Blank et al. (2007),
realizou o desenvolvimento da cultivar Maria Bonita através do método de melhoramento
Bulk em Ocimum basilicum, sendo realizado a seleção de indivíduos com base no teor e
redimento do óleo essencial e teor do composto Linalol. As plantas promissoras das gerações
S0 a S3 foram cobertos por gaiola para que fosse realizado a autofecundação e obtendo a
geração S1 e S2. As progênies da S2 foram avaliadas em dois anos agrícolas de 2004/2005 e
2005/2006 em ensaios de competição de clones com linhagens destacando-se a cultivar Maria
Bonita apresentando 262,06% de produção a mais que a testemunha e média de 4,96% de óleo
essencial.
Um dos métodos de melhoramento mais utilizado em espécies alogamas é o de seleção
recorrente, esse método visa aumentar a frequência de alelos desejáveis para características
quantitativas como teor e rendimento de óleo essencial em plantas aromáticas. O
desenvolvimento de novas cultivares a partir desse método é obtido seguindo três etapas:
obtenção, avaliação e recombinação. A obtenção do material ocorre após processo de
caracterização e seleção das plantas matrizes, em seguida, são levados para área de
cruzamento para que ocorra permuta gênica e formação das sementes. Após esse processo, as
progênies são levadas para áreas de competição junto às plantas matrizes para que sejam
avaliadas e selecionadas. As melhores progênies são novamente recombinadas em sucessivos
ciclos de seleção até que haja acumulo de alelos favoráveis (BORÉM & MIRANDA, 2005).
O Instituto Agronômico de Campinas, através de programas de melhoramento de L.
alba, vem utilizando a seleção recorrente para obtenção de indivíduos meio-irmãos com alto
potencial de produção de óleo essencial. Dentre os trabalhos, Rufino (2008) avaliou progênies
de meio irmãos de L. alba e observou que a seleção foi eficiente com obtenção de materiais
com alto teor do composto majoritário linalol, sendo progênies provenientes da geração S1.
Bottignon (2011) utilizando uma população recombinante de 20 plantas de cinco
quimitipos, obteveram 30 progênies de meios irmãos do quimitipo linalol. Com isso, foi
realizada caracterização agronômica com avaliação de massa seca de folhas, rendimento do
óleo essencial e produção de óleo por planta. Os resultados concluíram que as progênies IAC
11
1, IAC 2, IAC 4 e IAC 8 possuem médias superiores para as características avaliadas e
potencial para posteriores recombinações.
2.5. Atividade formicida de óleo essencial
As formigas cortadeiras trazem grandes prejuízos à agricultura em todo o mundo. O
Brasil, por ser um país tropical, apresenta grande diversidade de espécies que provocam
desfolhamentos em culturas agrícolas e plantas ornamentais, o que reduz o valor comercial e a
produtividade. Esses insetos possuem adaptação a climas úmidos e quentes, como as regiões
tropicais do Brasil. (BOLLAZZI e ROCES, 2010).
As folhas são cortadas por formigas operárias que transportam para câmaras
especificas nos ninhos e servem como substrato para multiplicação de fungos da espécie
Leucoagaricus gongylophorus. Esses microorganismos são utilizados na alimentação das
larvas e adultos das formigas, o que promove um período contínuo de desfolhamento de
plantas em torno do ninho para cultivo desses no interior das câmaras (RANDO e FORTI,
2005).
Os principais gêneros de importância econômica são a Atta e Acromyrmex. As
espécies pertencentes ao gênero Atta, popurlamente conhecido como “saúvas”, possuem como
característica anatômica principal a presença de três pares de espinhas dorsais, já espécies do
gênero Acromyrmex com nome popular “quenquém”, diferem por possuir quatro a cinco pares
de espinhos na região dorsal do exoesqueleto (ABREU e DELABIE, 1986; NEHRING et al.,
2015) (Figura 2.6).
Figura 2.6. Formiga quenquén (Acromyrmex sp.)(Fonte: SANTOS et al., 2016).
O gênero Acromyrmex possui uma característica particular em relação ao ninho. Essas
formigas, diferentemente da Atta (que possui milhares de câmaras subterrâneas), possuem
poucas câmaras em tamanhos menores e é de difícil localização no terreno, no entanto,
possuem uma complexidade maior de regiões para cultivo do fungo utilizado na alimentação.
Existem espécies desse gênero que podem apresentar uma variação de 1 a 29 câmaras, o que
aumenta o forrageamento da formiga e os danos dessas às culturas agrícolas próximas do
ninho (SANTOS et al., 2016).
O sistema de castas em formigas desse gênero é um dos mais complexos dentre os
insetos sociais. No ninho, cada inseto possui uma função pré-determinada que contribua para
o funcionamento desses, ou seja, insetos operários maiores têm a missão de carregar as folhas
que são cortadas na planta para dentro do ninho. No entanto, a função de forrageamento que
está atrelada ao corte da folha pode ser executada por operárias de diferentes tamanhos no
ninho. Já as operárias menores têm a função de repicar as folhas que chegam ao ninho para
que sejam usadas no cultivo do fungo simbiótico (FORTI et al., 2004)
Os danos causados por espécies de Acromyrmex chegam a milhões de reais todos os
anos, estima-se que um formigueiro pode forragear cerca de 1000 kg de folha fresca em
cultivos agrícolas e florestais (RANDO e FORTI, 2005). Segundo estudo realizado por
Espinhos
12
Nickele et al. (2009), que estudou a densidade de formigueiros em áreas de cultivo de pinus
recém-plantadas, concluiu que as formigas possuem uma grande capacidade de multiplicação
na área agrícola, pois, essas apresentam mais de duas rainhas no ninho e após o manejo
inadequado multiplicam-se atingindo densidade de até 16 formigueiros.ha-1 causando corte
de plântulas e poda de parte área em mudas recém-plantadas.
A principal estratégia de controle para formigas cortadeiras envolve o uso de
inseticidas químicos sintéticos. Atualmente no sistema de agrotóxicos fitossanitários
(AGROFIT), sistema vinculado ao ministério da agricultura, aproximadamente 27 produtos
sintéticos estão registrados para controle de 28 espécies de formigas do gênero Acromyrmex,
entretanto, o uso indiscriminado desses produtos pode provocar danos ao meio ambiente e
resistência do inseto praga por pressão de seleção (SANCHES et al., 2003; AGROFIT, 2017).
Como alternativa ao controle químico, o uso de plantas aromáticas torna-se viável por
ser menos danoso ao ecossistema e proporcionar a geração de renda para pequenos e médios
produtores rurais. Algumas espécies possuem atividade biológica contra formigas cortadeiras,
dentre elas, o Sambacaitá (Hyptis pectinada) apresenta toxicidade para as espécies
Acromyrmex balzani e Atta sexdens rubropilosa com concentração letal (CL50) que variam
entre 3,48 a 8,18 µg.mg-1 do óleo essencial (FEITOSA-ALCANTARA et al., 2017).
Oliveira et al. (2017) verificaramque o óleo essencial da espécie Aristolochia tribata
possui atividade formicida sobre a espécie de formiga cortadeira A. balzani e Atta sexdex nas
vias de exposição fumigação e contato. Os principais compostos relacionados à ação
inseticida foram o p-cimeno (LC50 5,75 µL L-1), limoneno (2,40 µL L-1) e linalol (2,18 µL L-1)
que são majoritários na planta.
Jung et al. (2013) observaram que concentrações de 1,25, 2,5 e 5% do óleo essencial
de pitanguera (Eugenia uniflora) possuem potencial para uso no controle alternativo da
formiga cortadeira Atta laevigata.
2.6. Carvona e sua atividade inseticida
A carvona (p-menta-6,8-diene-2-ona) é uma substância cetônica monoterpênica que
apresenta um centro de quiralidade em sua molécula e dá origem a duas formas
enantioméricas: (S)-(+)-carvona e (R)-(-)-carvona. Algumas espécies apresentam diferentes
formas do composto como majoritário, o Cuminum cyminum ((S)-(+)-carvona) e a Mentha
spicata ((R)-(-)-carvona), apesar da presença da carvona, diferem entre si quanto à proporção
das formas da substância e o odor do óleo essencial (TOXOPEUS e LUBBERTS, 1994;
NUNES et al., 2013)
De acordo com a base de dados EssOilDB (Essential oil data-base), aproximadamente
196 espécies são responsáveis pela biossíntese da carvona no óleo essencial, no entanto, o teor
desse composto varia significativamente. Dentre as plantas produtoras de carvona, a L. alba
destaca-se por apresentar em sua composição química alto teor do composto, entretanto, a
espécie possui genótipos que varia seu teor entre 39,58 a 77% de carvona em relação aos
demais compostos (BLANK et al., 2015; NIPGR, 2017)
Alguns trabalhos demonstram a ampla variação dessa substância na composição
química da espécie, dentre eles, o trabalho realizado por Peixoto et al. (2015) avaliando a
composição química de genótipos do banco de germoplasma de L. alba da UFS, encontraram
teores de 52,94% da carvona no óleo essencial. Já Niculau et al. (2013) observaram teor de
54,8% da carvona.
A variação da carvona na planta sofre influência de diversos fatores ambientais e
biológicos, no entanto, trabalho realizado por Ehlert et al. (2013) avaliando a influência do
horário de colheita na composição química da carvona em plantas de L. alba, demonstraram
que a biossíntese pode variar ao longo do dia. Colheitas realizadas às 8h da manhã
apresentaram teor de 49,48%, entretanto, após duas horas, o teor aumentou para 51,41% e
sofreu redução significativa para 26,66% ao meio dia. Após esse horário, o composto teve
13
novamente sua biossíntese aumentada para 54,91% às 14h.Esses resultados demonstram que a
presença do composto majoritário aumenta ou diminui de acordo com a temperatura diária.
Apesar da variação no teor, o composto tem apresentado atividade biológica em
pragas agrícolas de importância econômica (Tabela 1). Atualmente, plantas como Anethum
graveolens, Mentha spicata, L. alba e Origanum vulgare possuem potencial para
desenvolvimento de pesticidas naturais para controle de ácaros, fitopatógenos e insetos
fitófagos que trazem prejuízo para agricultura em regiões tropicais (KEDIA et al., 2014;
PEIXOTO et al., 2015).
Outra importante aplicação da carvona na agricultura está relacionada à inibição de
brotações de batata durante o armazenamento. De acordo com experimento realizado por
Hartmans et al. (1995),a carvona proporciona inibição de brotações a longos períodos de
armazenamentos, aliados a baixas temperaturas, com efeito superiores a produtos comerciais
testados como padrão. Além disso, a presença da carvona reduziu a incidência de fungos
como Fusarium sp. e Rhizoctonia sp. que degradam e reduzem a qualidade do produto antes
de chegar a mesa do consumidor.
Tabela 2.1. Atividade biológica da carvona em pragas agrícolas
Atividade Espécie Fonte Cultura Autor/Ano
Acaricida
Rhipicephalus microplus Lippia alba Milho Peixoto et al. (2015)
Tetranychus cinnabarinus Mentha spicata Morango Sertkaya et al. (2010)
Tetranychus urticae Sintético Curcubitaceas Badawy et al. (2010)
Fungicida
Alternaria sp Lippia scaberrima Arroz Regnier et al. (2010)
Aspergillus terreus Origanum vulgare - Kadoglidou et al. (2011)
Colletotrichum gloeosporioides Lippia scaberrima Pimentão Regnier et al. (2010)
Colletotrichum nymphaeae Anethum graveolens Morango Karimi et al. (2016)
Fusarium oxysporium Sintético Quiabo Marei et al. (2012)
Lasiodiplodia theobromae Lippia scaberrima Manga Regnier et al. (2010)
Penicillium digitatum Lippia javanica Laranja Combrinck et al. (2011)
Penicillium expansum Mentha spicata - Combrinck et al. (2011)
Rizoctonia solani Sintético Soja Marei et al. (2012)
Verticillium dalhiae Origanum vulgare - Marei et al. (2012)
Inseticida
Agrotis ipsilon Sintético Tomate Sharaby e El-Nujiban (2015)
Bemisia tabaci Sintético Hortaliças Chae et al. (2014)
Callosobruchus chinensis Mentha spicata Feijão Kedia et al. (2014)
Drosophila melanogaster Mentha spicata Morango Franzios et al. (1997)
Sitophilus zeamais Lippia alba Milho Peixoto et al. (2015)
Spodoptera frugiperda Lippia alba Milho Niculau et al. (2013)
Spodoptera littoralis Sintético Curcubitaceas Pavela (2014)
Tribolium castaneaum Lippia alba Milho Peixoto et al. (2015)
O valor agregado a compostos monoterpênicos oxigenados como a carvona é maior
em relação a outros compostos que possuem apenas carbono e nitrogênio na sua estrutura.
Essa substância possui ampla aplicação na indústria alimentícia, cosmética e de perfumaria e
aumenta seu potencial industrial como importante matéria-prima natural para a síntese de
produtos com aplicação na agricultura orgânica e convencional (ANTUNES, 2005)
14
3. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ABREU, J. M.; DELABIE, J. H. C. Controle das formigas cortadeiras em plantios de cacau.
Revista Theobroma, v.16, n.4, p.199-211, 1986.
AGROFIT, Sistema de Agrotóxico Fitossanitário – Ministério da Agricultura, Pecuária e
Abastecimento, 2017. Disponível em: <http://agrofit.agricultura.gov.br>. Genótipo em: 15
jan. 2017.
AGUIAR, J. S.; COSTA, M. C. C. D. Lippia alba (Mill.) N. E. Brown (Verbenaceae):
Levantamento de publicações nas áreas químicas, agronômica e farmacológica, no período de
1979 a 2004. Revista Brasileira de Plantas Medicinais, v.8, n.1, p.79-84, 2005.
ALVES, M. F. Secagem, armazenamento e controle genético de caracteres agronômicos e
químicos de manjericão (Ocimum basilicum l.). 2012. 47 f. Dissertação (Mestrado em
Agroecossistema) – Universidade Federal de Sergipe, São Cistóvão-SE, 2012.
ANTUNES, O. A. C. Interface com a indústria. Química Nova, v.28, n.4, p.64-75, 2005.
ARRAES, R. A.; MARIANO, F. Z.; SIMONASSI, A. G. Causas do desmatamento no Brasil
e seu ordenamento no contexto mundial. Revista de Economia e Sociologia Rural, v.50, n.1,
p.119-140, 2012.
BARÔNIO, G. J.; MACIEL, A. A.; OLIVEIRA, A. C.; KOBAL, R. O. A. C.; MEIRELES, D.
A. L.; BRITO, V. L. G.; RECH, A. R. Plantas, polinizadores e algumas articulações da
biologia da polinização com teoria ecológica. Rodriguésia, v.67, n.2, p.275-293, 2016.
BARROS, F. M. C.; ZAMBARDA, E. D. O.; HEINZMANN, B. M.; MALLMANN, C. A.
Variabilidade sazonal e biossíntese de terpenóides presentes no óleo essencial de Lippia alba
(Mill.) NE Brown (Verbenaceae). Química Nova, v.32, n.4, p.861-867, 2009.
BLANK, A. F.; SOUZA, E. M.; ARRIGONI-BLANK, M. F.; PAULA, J. W. A.; ALVES, P.
B. Maria Bonita: cultivar de manjericão tipo linalol. Pesquisa Agropecuária Brasileira,
v.42, n.12, p.1811-1813, 2007.
BLANK, A. F.; CAMÊLO, L. C. A.; ARRIGONI-BLANK, M. F.; PINHEIRO, J. B.;
ANDRADE, T. M.; NICULAU, E. S.; ALVES, P. B. Chemical Diversity in Lippia alba
(Mill,) N. E. Brown Germplasm. The Scientific World Journal, v.2015, p.1-11, 2015.
BOLLAZZI, M.; ROCES, F. Leaf-cutting ant workers (Acromyrmex heyeri) trade off nest
thermoregulation for humidity control. Journal of Ethology, v.28, n.2, p.399-403, 2010.
BORÉM, A; MIRANDA, C. V. Melhoramento de plantas. Viçosa: UFV, 1997.
BOTTIGNON, M. R.; RUFINO, E. R.; MARQUES, M. O. M.; COLOMBO, C. A.; FILHO,
J. A. A.; LOURENÇÃO, A. L.; MARTINS, A. L. M.; SIQUEIRA, W. J. Heterogeneity of
linalool chemotypes of Lippia alba (Mill) N. E. BR. Based on clonal half-sib progênies.
Scientia Agricola. v.68, n.4, p.447-453, 2011.
BOUWMEESTER, H. J.; DAVIES, J. A. R.; SMID, H. G.; WELTEN, R. S. A. Physiological
limitationsto carvone yield in caraway (Carum carvi L.). Industrial Crops and Products,
v.4, n.1, p.39-51, 1995.
15
BRISCOE, A. D.; CHITTKA, L. The evolution of color vision in insects. Annual Review of
Entomology, v.46, n.1, p.471-510, 2001.
BRITTAIN, C.; BOMMARCO, R.; VIGHI, M.; BARMAZ, S.; SETTELE, J.; POTTS, S.
G.The impact of an insecticide on insect flower visitation and pollination in an agricultural
landscape. Agricultural and Forest Entomology, v.12, n.3, p.259-266, 2010.
CHAE, S.; KIM, S.; YEON, S. H.; PERUMALSAMY, H.; AHN, Y. Fumigant toxicity of
Summer Savory and Lemon Balm oil constituents and efficacy of spray formulations
containing the oils to B-and neonicotinoid-resistant Q-biotypes of Bemisia tabaci
(Homoptera: Aleyrodidae). Journal of economic entomology, v.107, n.1, p.286-292, 2014.
COMBRINCK, S.; REGNIER, T.; KAMATOU, G. P. P. In vitro activity of eighteen essential
oils and some major components against common postharvest fungal pathogens of fruit.
Industrial Crops and Products, v.33, n.2, p.344-349, 2011.
CORAZZA, S. Aromacologia. São Paulo: SENAC, 2002, 414p.
CRAVEIRO. A. A.; QUEIROZ, D. C. Óleos essenciais e química fina. Química Nova, v.16,
n.3, 1993.
CRUZ, E. M. O.; PINTO, J. A. O.; FONTES, S. S. F.; ARRIGONI-BLANK, M. F.; BACCI,
L.; JESUS, H. C. R.; SANTOS, D. A.; ALVES, P. B.; BLANK, A. F. Water déficit and
seasonality study on essential oil constituents of Lippia gracilis Schauer Germplasm. The
Scientific World Journal, v.2014, p.1-8, 2014.
CUI, H.; ZHANG, S.; YANG, H. WANG, X. Gene expression profile analysis of tobacco leaf
trichomes. Biomed Central plant biology, v.76, n.11, p.1-10, 2011.
DE ROMERO, M. E. M.; MARTÍNEZ, S.; SUYAMA, A. Morfología de las inflorescencias
en Lippia (Verbenaceae). Darwiniana, v.36, n.4, p.1-12, 1998.
FEITOSA-ALCANTARA, R. B.; BACCI, L.; BLANK, A. F.; ALVES, P. B.; SILVA, I. M.
D. A.; SOARES, C. A.; SAMPAIO, T. S.; NOGUEIRA, P. C. L.; ARRIGONI-BLANK, M.
D. F.. Essential Oils of Hyptis pectinata Chemotypes: Isolation, Binary Mixtures and Acute
Toxicity on Leaf-Cutting Ants. Molecules, v.22, n.4, p.621, 2017.
FLORA DO BRASIL, Instituto de Pesquisas Jardim Botânico do Rio de Janeiro, 2017.
Disponível em: <http://floradobrasil.jbrj.gov.br/jabot/floradobrasil/FB77491>. Genótipo em:
25 jun. 2017.
FORTI, L. C.; CAMARGO, R. S.; MATOS, C. A. O. D.; ANDRADE, A. P. P. D.; LOPES, J.
F. Aloetismo em Acromyrmex subterraneus brunneus Forel (Hymenoptera, Formicidae),
durante o forrageamento, cultivo do jardim de fungo e devolução dos materiais forrageados.
Revista Brasileira de Entomologia, v.48, n.1, p.59-63, 2004.
FRANZIOS, G.; MIROTSOU, M.; HATZIAPOSTOLOU, J. K.; SCOURAS, Z. G.;
MAVRAGAMI-TSIPIDOU, P. Insecticidal and genotoxic activities of mint essential oils.
Journal of Agricultural and Food Chemistry, v.45, n.7, p.2690-2694, 1997.
16
GRAEBIN, C. S.; MADEIRA, M. D. F.; YOKOYAMA-YASUNAKA, J. K.; MIGUEL, D.
C.; ULIANA, S. R.; BENITEZ, D.; CERECETTO, H.; GONZALEZ, M.; ROSA, R. G.;
EIFLER-LIMA, V. L. Synthesis and in vitro activity of limonene derivatives against
Leishmania and Trypanosoma. European journal of medicinal chemistry, v.45, n.4,
p.1524-1528, 2010.
GRÜTER, C.; MOORE, H.; FIRMIN, N.; HELANTERÄ, H.; RATNIEKS, F. L. Flower
constancy in honey bee workers (Apis mellifera) depends on ecologically realistic rewards.
Journal of Experimental Biology, v.214, n.8, p.1397-1402, 2011.
HARTMANS, K. J.; DIEPENHORST, P.; BAKKER, W.; GORRIS, L. G. The use of carvone
in agriculture: sprout suppression of potatoes and antifungal activity against potato tuber and
other plant diseases. Industrial Crops and Products, v.4, n.1, p.3-13, 1995..
HOPKINS, R.; RAUSHER, M. D. Pollinator-mediated selection on flower color allele drives
reinforcement.Science, v.335, n.6072, p.1090-1092, 2012.
JANNUZZI, H.; MATTOS, J. K. A.; VIEIRA, R. F.; SILVA, D. B.; BIZZO, H. R.;
GRACINDO, L. A. M. Avaliação agronômica e identificação de quimiotipos de erva cidreira
no Distrito Federal. Horticultura Brasileira, v.28, n.4, p.412-417, 2010.
JANNUZZI, H.; MATTOS, J. K. A.; SILVA, D. B.; GRACINDO, L. A. M.; VIEIRA, R. F.
Avaliação agronômica e química de dezessete genótipos de erva-cidreira [Lippia alba (Mill.)
NE Brown]-quimiotipo citral, cultivados no Distrito Federal. Revista Brasileira Plantas
Medicinais, v.13, p.258-264, 2011.
JUNG, P. H.; SILVEIRA, A. C.; NIERI, E. M.; POTRICH, M.; SILVA, E. R. L.; REFATTI,
M. Atividade inseticida de Eugenia uniflora L. e Melia azedarach L. sobre Atta laevigata
Smith. Floresta e Ambiente, v.20, n.2, p.191-196, 2013.
KADOGLIDOU, K.; LAGOPODI, A.; KARAMANOLI, K.; VOKOU,D.; BARDAS, G. A.;
MENEXES, G.; CONSTANTINIDOU, H. A. Inhibitory and stimulatory effects of essential
oils and individual monoterpenoids on growth and sporulation of four soil-borne fungal
isolates of Aspergillus terreus, Fusarium oxysporum, Penicillium expansum, and Verticillium
dahliae. European journal of plant pathology, v.130, n.3, p.297-309, 2011.
KARIMI, K.; AHARI, A. B.; WEISANY, W.; PERTOT, I.; VRHOVSEK, U.; ARZANLOU,
M. Funneliformis mosseae root colonization affects Anethum graveolens essential oil
composition and its efficacy against Colletotrichum nymphaeae. Industrial Crops and
Products, v.90, p.126-134, 2016.
KEDIA, A.; PRAKASH, B.; MISHRA, P. K.; CHANOTIYA, C. S.; DUBEY, N. D.
Antifungal, antiaflatoxigenic, and insecticidal efficacy of spearmint (Mentha spicata L.)
essential oil. International Biodeterioration & Biodegradation, v.89, n.1, p.29-36, 2014.
KENNEDY, B. F.; ELLE, E. The reproductive assurance benefit of selfing: importance of
flower size and population size. Oecologia, v.155, n.3, p.469-477, 2008.
LEÃO, L. L.; OLIVEIRA, F. S.; SOUZA, R. S.; FARIAS, P. K. S.; FONSECA, F. S. A.;
MARTINS, E. R.; SOUZA, R. M. Uso de antioxidantes naturais em carnes e seus
subprodutos. Revista Brasileira de Ciências Agrárias, v.9, n.1, p.94-100, 2017.
17
LIU, Y.; LI, X.; CHEN, G.; LI, M.; LIU, M.; LIU, D. Epidermal micromorphology and
mesophyll structure of Populus euphratica heteromorphic leaves at different development
stages. PloS one, v.10, n.9, p.1-16, 2015.
LÓPEZ, M. A.; STASHENKO, E. E.; FUENTES, J. L. Chemical composition and
antigenotoxic properties of Lippia alba essential oils. Genetics and molecular Biology, v.34,
n.3, p.479-488, 2011.
LORENZO, D.; PAZ, D.; DAVLES, P.; VILA, ROSER, CANIGUERAL, S.;
DELLACASSA, E. Composition of a new essential oil type of Lippia alba (Mill.) N. E.
Brown from Uruguay. Flavour and Fragrance Journal, v.16, p.356-359, 2001.
MAREI, G. I. K.; RASOUL, M. A. A.; ABDELGALEIL, S. A. M. Comparative antifungal
activities and biochemical effects of monoterpenes on plant pathogenic fungi. Pesticide
Biochemistry and Physiology, v.103, n.1, p.56-61, 2012.
MILLER, P. The gardeners and florists dictionary: acomplete system of
horticulture.Charles Rivington, 1724.
MONTANARI, R. M.; SOUSA, L. A.; LEITE, M. N.; COELHO, A. D. F. S.; VICCINI, L.
F.; STEFANINI, M. B. Plasticidade fenotípica da morfologia externa de Lippia alba (Mill.)
NE Br. ex Britt. & Wilson (Verbenaceae) em resposta a níveis de luminosidade e adubação.
Revista Brasileira de Plantas Medicinais, v.6, n.3, p.96-101, 2004.
MUNIR, A. A. A taxonomic revision of the genus Lippia [Houst. ex] Linn.(Verbenaceae) in
Australia. Journal of the Adelaide Botanic Garden, v.15, n.2, p.129-145, 1993.
MUÑOZ, A.; CABRERA, F. A. V.; SÁNCHEZ, M. S. Morfología y anatomía de las flores y
semillas de pronto alivio. Acta Agronomica, v.56, n.1, p.7, 2007.
NASS, L. L.; PATERMIANI, E. Pre-breeding: link between genetic resources and maize
breeding. Scientia Agricola, v.57, n.3, p.581-587, 2000.
NEHRING, V.; DANI, F. R.; TURILLAZZI, S.; BOOMSMA, J. J.;ETTORRE, P. Integration
strategies of a leaf-cutting ant social parasite. Animal Behaviour, v.108, p.55-65, 2015.
NICKELE, M. A.; REIS FILHO, W.; OLIVEIRA, E. D.; IEDE, E. T. Densidade e tamanho
de formigueiros de Acromyrmex crassispinus em plantios de Pinus taeda. Pesquisa
Agropecuária Brasileira, v.44, n.4, p.347-353, 2009.
NICULAU, E. S.; ALVES, P. B.; NOGUEIRA, P. C. L.; MORAES, V. R. S.; MATOS, A. P.;
BERNARDO, A. R.; VOLANTE, A. C.; FERNANDES, J. B.; SILVA, M. F. G. F.;
CORREA, A. G.; BLANK, A. F.; SILVA, A. C.; RIBEIRO, L. P. Insecticidal activity of
essential oils of Pelargonium graveolens l'Herit and Lippia alba (Mill) NE Brown against
Spodoptera frugiperda (JE Smith). Química Nova, v.36, n.9, p.1391-1394, 2013.
NIPGR, National Institute of Plant Genome Research, 2017. Disponível em: <http://
nipgr.res.in/Essoildb/essoildb_2.html>. Genótipo em: 24 fev. 2017.
NIZIO, D. A. C.; BRITO, F. A.; SAMPAIO, T. S.; MELO, J. O.; SILVA, F. L. S.;
GAGLIARDI, P. R.; ARRIGONI-BLANK, M. F.; ANJOS, C. S.; ALVES, P. B.; JUNIOR,
A. W.; BLANK, A. F. Chemical diversity of native populations of Varronia curassavica Jacq.
18
and antifungal activity against Lasiodoplodia theobromae. Industrial Crops and Products,
v.76, p.437-448, 2015.
NOGUEIRA, P. C. D. L.; BITTRICH, V.; SHEPHERD, G. J.; LOPES, A. V.; MARSAIOLI,
A. J. The ecological and taxonomic importance of flower volatiles of Clusia species
(Guttiferae). Phytochemistry, v.56, n.5, p.443-452, 2001.
NUNES, F. M.; DOS SANTOS, G. F.; SARAIVA, N. N.; TRAPP, M. A.; DE MATTOS, M.
C.; MARIA DA CONCEICÃO, F. O. New fungi for whole-cell biotransformation of carvone
enantiomers. Novel p-menthane-2, 8, 9-triols production. Applied Catalysis, v.468, p.88-94,
2013.
OLIVEIRA, B. M.; MELO, C. R.; ALVES, P. B.; SANTOS, A. A.; SANTOS, A. C. C.;
SANTANA, A. S.; ARAUJO, A. P. A.; NASCIMENTO, P. E. S.; BLANK, A. F.; BACCI, L.
Essential oil of Aristolochia tribata: synthesis roytes of exposure, acute toxicity, binary
mixtures and behavioral effects on leaf-cutting Ants. Molecules, v.335, n.22, p.1-17, 2017.
PANDELÓ, D.; MELO, T. D.; SINGULANI, J. L.; GUEDES, F. A.; MACHADO, M. A.;
COELHO, C. M.;VICCINI, L. F.; SANTOS, M. O. Oil production at different stages of leaf
development in Lippia alba. Revista Brasileira de Farmacognosia, v.22, n.3, p.497-501,
2012.
PAVELA, R. Acute, synergistic and antagonistic effects of some aromatic compounds on the
Spodoptera littoralisBoisd. (Lep. Noctuidae) larvae. Industrial Crops and Products, v.60,
p.247-258, 2014.
PEIXOTO, M. G.; BACCI, L.; BLANK, A. F.; ARAUJO, A. P. A.; ALVES, P. B.; SILVA, J.
H. S.; SANTOS, A. A.; OLIVEIRA, A. P.; COSTA, A. S.; ARRIGONI-BLANK, M. F.
Toxicity and repellency of essential oils of Lippia alba chemotypes and their major
monoterpenes against stored grain insects. Industrial Crops and Products, v.71, n.1, p.31-
36, 2015.
PEIXOTO, M. G.; COSTA-JUNIOR, L. M.; BLANK, A. F.; LIMA, A. S.; MENEZES, T. S.
A.; SANTOS, D. A.; ALVES, P. B.; CAVALCANTI, S. C. H.; BACCI, L.; ARRIGONI-
BLANK, M. F. Acaricidal activity of essential oils from Lippia alba genotypes and its major
components carvone, limonene and citral against Rhipicephalus microplus. Veterinary
Parasitology, v.210, n.1, p.118-122, 2015.
PIMENTA, M. R.; FERNANDES, L. S.; PEREIRA, U. J.; GARCIA, L. S.; LEAL, S. R,;
LEITÃO, S. G.; SALIMENA, F. R. G.; VICCINI, L. F.; PEIXOTO, P. H. P. Floração,
germinação e estaquia em espécies de Lippia L.(Verbenaceae). Revista Brasileira de
Botânica, v.30, n.2, p.211-220, 2007.
PINTO, J. A. O.; BLANK, A. F.; CRUZ, E. M. O.; GOES, I. B.; FONTES, S. S.; SILVA, S.
A.; MANN, R. S.; ARRIGONI-BLANK, M. F. Caracterização molecular (RAPD) de
genótipos de alecrim-de-tabuleiro (Lippia gracilis Schauer). Scientia Plena, v.7, n.9, p.1-6,
2011.
PLANT LIST. The New York Botanical Garden. Disponível em: <
http://www.theplantlist.org/tpl1.1/record/kew-113316>. Genótipo em: 25 jun. 2017.
19
RANDO, J. S. S.; FORTI, L. C. Ocorrência de formigas Acromyrmex Mayr, 1865, em alguns
municípios do Brasil. Acta Scientiarum Biological Sciences, v.27, n.2, p.129-133, 2008.
RAO, M. R.; PALADA, M. C.; BECKER, B. N. Medicinal and aromatic plants in
agroforestry systems. New Vistas in Agroforestry, v.61, n.1, p.107-122, 2004.
REGNIER, T.; COMBRINCK, S.; PLOOY, W.; BOTHA, B. Evaluation of Lippia scaberrima
essential oil and some pure terpenoid constituents as postharvest mycobiocides for avocado
fruit. Postharvest Biology and Technology, v.57, n.3, p.176-182, 2010.
RZEDOWSKI, J.; RZEDOWSKI, G. C.; PATZCUARO, M. Flora del bajío y de regiones
adyacentes. America, v.20, n.1, p.107-135, 2002.
RUFINO, E. R. Estimativas de parâmetro genéticos e seleção de clones Linalol em Lippia
alba. 2008. 130 f. Dissertação (em Agricultura Tropical e Subtropical) – Instituto
Agronômico de Campinas, Campinas-SP, 2008
SANTOS, C. M.; CAMARGO, R. S.; BRUGGER, M.; FORTI, L. C.; LOPES, J. F. S. Effect
of the presence of brood and fungus on the nest architecture and digging activity of
Acromyrmex sobterraneus Forel (Hymenoptera, Formicidae). Revista Brasileira de
Entomologia, v.61, n.1, p.80-85, 2016.
SANTOS, C. P.; OLIVEIRA, T. C.; PINTO, J. A. O.; FONTES, S. S.; CRUZ, E. M. O.;
ARRIGONI-BLANK, M. F.; ANDRADE, T. M.; MATOS, I. L.; ALVES, P. B.; INNECCO,
R.; BLANK, A. F. Chemical diversity and influence of plant age on the essential oil from
Lippia sidoides Cham. germplasm. Industrial Crops and Products, v.76, n.1, p.416-421,
2015.
SANTOS, M. R. A.; INNECCO, R. Adubação orgânica e altura de corte da erva-cidreira
brasileira. Horticultura Brasileira, v.22, n.2, p.182-185, 2004.
SANTOS, S. R. L.; MELO, M. A.; CARDOSO, A. V.; SANTOS, R. L. C.; SOUZA, D. P.;
CAVALCANTI, S. C. H. Structure–activity relationships of larvicidal monoterpenes and
derivatives against Aedes aegypti Linn. Chemosphere, v.84, n.1, p.150-153, 2011.
SETTE-DE-SOUZA, P. H.; CARNEIRO, S. E. R.; FERNANDES, T. J. O.; AMARO-DA-
SILVA, L. C.; LOPES, H. J.; LIMA, K. C. Antibacterial activity and phytochemical screening
of extracts of Lippia alba (Mill). N. E. Brown. African Journal of Microbiology Research,
v.8, n.29, p.2783-2787, 2014.
SCURI, A. E. Fundamentos da imagem digital. Disponível em: <https://dcce4f40-a-
62cb3a1a-s-sites.googlegroups.com/site/gcamarac/bcc-326---processamento-
deimagens/apostila20imagem20digital.pdfGenótipo em: 25 abril 2017.
SHARABY, A.; EL-NUJIBAN, A. Adverse Effect of Pure Terpenes and Some Combinations
Against the Black Cutworm, Agrotis ipsilon (Hüfn.)(Lepidoptera: Noctuidae). Egyptian
Journal of Biological Pest Control, v.25, n.2, p.401-405, 2015.
SCHOCKEN, N. R. L. Obtenção de quimiotipos híbridos de Lippia alba (Mill.) N. E.
Brown. 2011. 96 f. Dissertação (em Agricultura Tropical e Subtropical) – Instituto
Agronômico de Campinas, Campinas-SP, 2011.
20
SOUZA, M. S. Contribuição à biossístemática do gênero Lippia L. (Verbenaceae). 2008.
56 f. Tese (Doutorado em Genética e Melhoramento de Plantas) – Universidade Federal de
Lavras, Lavras-MG, 2008.
TANAKA, Y.; SASAKI, N.; OHMIYA, A.. Biosynthesis of plant pigments: anthocyanins,
betalains and carotenoids. The Plant Journal, v. 54, n. 4, p. 733-749, 2008.
TAVARES, E. S.; JULIÃO, L. S.; LOPES, D.; BIZZO, H. R.; LAGE, C. L. S.; LEITÃO, S.
G. Análise do óleo essencial de folhas de três quimiotipos de Lippia alba (Mill.) N. E. Br.
(Verbenaceae) cultivados em condições semelhantes. Revista Brasileira de Farmacognosia,
v. 15, n. 1, p. 1-5, 2005.
TAVARES, I. B.; MOMENTE, V. G.; NASCIMENTO, I. R. Lippia alba: estudo químicos,
etnofarmacologicos e agronômicos. Revista Brasileira de Tecnologia Aplicada na Ciências
Agrárias, v.4, n.1, p.204-220, 2011.
USDA, United States Department of Agriculture, 2015. Disponível em: <USDA, 2015
https://plants.usda.gov/core/profile?symbol=LIAL>. Genótipo em: 25 jun. 2017.
VENÂNCIO, D. F. A. Entomofauna visitante das flores de Lippia alba (Mill.) N. E.
Brown (Lamiales, Verbenaceae) em Juiz de Fora, Minas Gerais. 2010. 51 f. Dissertação
(Mestrado em Ecologia) – Universidade Federal de Juiz de Fora, Juiz de Fora-MG, 2010.
WESSINGER, C. A. A genetic route to yellow flowers. New Phytologist, v.206, n.4, p.1193-
1195, 2015.
21
4. CAPÍTULO 1
A IDADE DA PLANTA AFETA O TEOR E COMPOSIÇÃO QUÍMICA DOS ÓLEOS
ESSENCIAIS DE ACESSOS DE Lippia alba.
RESUMO
A Lippia alba (Mill.) N. E. Br é uma planta aromática com origem no continente americano e
com ampla distribuição no mundo. O potencial farmacológico e pesticida está associado à
produção de óleo essencial que possui diversos compostos químicos que em sinergismo
proporciona atividade superior a produtos sintéticos comerciais, no entanto, o envelhecimento
vegetal altera a dinâmica fotossintética e pode alterarqualitativamente sua produção. Com
isso, o objetivo do trabalho foi avaliar a influência da idade da planta na constituição química
de acessos de L. alba. O experimento foi conduzido na fazenda experimental “Campus Rural
da UFS”. As colheitas foram realizadas em fevereiro de 2006 e fevereiro de 2016. Para a
extração óleo essencial, as plantas foram cortadas a 20cm do solo e desfolhadas
posteriormente. As folhas e inflorescências passaram por secagem a 40ºC por cinco dias em
estufa de circulação de ar forçado. O óleo essencial foi obtido por hidrodestilação e
posteriormente analisado em cromatografia gasosa (CG/EM-DIC). Os resultados
demonstraram um aumento significativo no número de compostos na segunda colheita da
planta para os acessos LA-02 (0,00-11,08%), LA-44 (0,00-10,54%), LA-29 (0,00-7,65%) os
compostos mirceno, p-cimeno, -terpineno e elemol que passaram ser biossintetizado na
planta. Não foi detectada diferença entre os acessos dentro de cada idade para a concentração
de óleo, no entanto, verificou-se maiores variações entre as idades para os acessos LA-10
(0,97-2,25%), LA-37 (0,83-2,38%), LA-53 (0,76-2,84%) e LA-41 (0,69-2,48%), que
aumentaram o teor com o envelhecimento vegetal.
Palavras-chave: Biossíntese, planta aromática, metabolismo vegetal.
22
4.1. Introdução
A espécie Lippia alba (Mill.) N. E. Br. (Verbenaceae) é uma planta aromática com
porte subarbustivo originária da América e com ampla distribuição em continentes como:
América, Ásia, África e Europa (Aguino et al., 2010; Salimena e Múlgura, 2015). O Brasil é
um dos principais centros de diversidade genética da espécie e apresenta grande variabilidade
em todo território nacional (Gomes et al., 2011).
A L. alba é comumente conhecido como erva-cidreira-brasileira em diversos países e
tornou-se popular pela açãoantiespasmódica, analgésica, ansiolítica, calmante e sedativana
medicina. O uso medicinal está associado à biossíntese de óleo essencial nos tricomas foliares
e favoreceu o uso da espécie como matéria-prima na indústria farmacológica e cosmética
(Jannuzi et al., 2011; Baldissera et al., 2016).
A diversidade química encontrada na espécie é ocasionada pela interação de fatores
genéticos e ambientais, que conferem maior ou menor proporção de substâncias presentes no
óleo essencial. Atualmente seis grupos químicos são descritos para a L. alba considerando os
principais compostos: Grupo 1 (linalol, 1,8-cineol e óxido de cariofileno); Grupo 2 (linalol,
geranial, neral, 1,8-cineol e óxido de cariofileno); Grupo 3 (limoneno, carvona e sabineno);
Grupo 4 (Carvona, limoneno, g-muurolene e mirceno); Grupo 5 (neral, geranial e óxido de
cariofileno) e Grupo 6 (geranial, neral, o-cimeno, limoneno e óxido de cariofileno) (Blank et
al., 2015)
Apesar da existência de grupos químicos em plantas aromáticas, sua composição
química pode sofrer variação no teor de compostos presentes no óleo essencial em resposta a
diversos fatores. Dentre os eles a época de colheita, sazonalidade e idade planta apresentam-se
como fatores significativos na biossíntese de metabolitos em plantas aromáticas, pela
exposição da planta a variações climáticas e alterações morfofisiológicas da planta (Cui et al.,
2011; Pandelo et al, 2012).
Santos et al. (2015) avaliando a composição química de plantas de Lippia sidoides
Cham. com dois e oito anos de idade, observaram que o envelhecimento e fatores genéticos
influenciaram na proporção dos constituintes do óleo essencial. Essas alterações no conteúdo
químico podem afetar diretamente a atividade biológica e prejudicar a aplicação da espécie na
produção de pesticidas naturais e fitoterápicos a nível industrial.
A biossintese de compostos químicos é regulada pela ação de enzimas responsáveis
por catalizar as reações entre unidades isoprênicas e monoterpenicas derivadas da rota
metabólica na planta. As enzimas possuem faixa de temperatura ideal para sua atividade,
entretanto, a exposição da planta a condições climáticas por longos períodos pode afetar a
atividade enzimática e a produção de monoterpenos nos tricomas glandulares (Barros et al.,
2009; Ramak et al., 2014).
Tian et al. (2017) observaram que a produção de óleo essencial na planta é
influenciada por fatores geneticos e que a expressão de genes específicos na planta é
responsável pela sintese de enzimas que agemnos tricomas glandulares, sendo responsáveis
pela produção de óleo essencial. Na L. alba, a produção de compostos químicos é
intermediada pela expressão de três genes específicos: LaTPS1, LaTPS2 e LaTPS3 que
controlam a biossíntese de compostos majoritários na planta, no entanto, não se tem
conhecimento, atualmente, sobre a influência da idade na composição química e no conteúdo
do óleo essencial após o envelhecimento (Barros et al., 2009; Pandeló et al., 2012).
O objetivo desse estudo é avaliar a influência da idade da planta no teor e composição
química do óleo essencialde acessos da coleção de L. alba do Banco Ativo de Germoplasma
de Plantas Medicinais e Aromáticas da Universidade Federal de Sergipe.
23
4.2. Material e Métodos
4.2.1. Material vegetal e delineamento experimental
O experimento foi conduzido na fazenda experimental “Campus Rural da UFS”,
localizado no município de São Cristóvão, Estado de Sergipe, Brasil (11º00’S e 37º12’W).
Foram testados 18acessos (LA-02, LA-09, LA,10, LA-22, LA-24, LA-29, LA-30, LA-
36, LA-37, LA-39, LA-40, LA-41, LA-42, LA-44, LA-53, LA-61, LA-68 e LA-69) da
coleção de Lippia alba do Banco Ativo de Germoplasma de Plantas Medicinais e Aromáticas
da Universidade Federal de Sergipe (UFS), oriundos de municípios brasileiros localizados nos
estados da Bahia, Distrito Federal, Goiás, Minas Gerais, Paraná e Sergipe (Tabela 4.1).
As estacas oriundas dos 18 acessos foram utilizadas na produção de mudas em
bandejas de poliestireno expandido com 72 células contendo substrato (terra preta + esterco
bovino) na proporção 3:1. As bandejas permaneceram em casa de vegetação com sombrite
70%, contendo sistema de irrigação e nebulização. O plantio das mudas em campo ocorreu
em outubro de 2005.
O experimento foi conduzido em delineamento em blocos casualizados, em esquema
de parcela subdividida no tempo, com duas repetições. Cada repetição foi composta por três
plantas em espaçamento de cultivo de 1,5 m x 1,5 m. Foi realizada adubação de cobertura a
30 cm de distância do caule da planta com 5L de esterco bovino a cada seis meses para suprir
necessidades nutricionais da planta, além de irrigação por gotejo e tratos culturais quando
necessários.
4.2.2. Extração e análise do óleo essencial
A colheita do material foi realizada em duas épocas de corte em fevereiro de 2006 e
2016, com plantas contendo um e 10 anos de idade, respectivamente.
As plantas foram colhidas no período da manhã, realizando corte das plantas a 20 cm
do solo. O material foi levado para o laboratório de fitotecnia da Universidade Federal de
Sergipe e realizado o desfolhamento manual para separação das folhas e inflorescência do
caule. As folhas e inflorescências foram levadas para estufa de secagem com circulação de ar
forçado a 40ºC por cinco dias (Ehlert et al., 2006).
O óleo essencial foi extraído utilizando o processo de hidrodestilação com aparelho do
tipo Clevenger modificado. Foram pesados 50g de matéria seca de folhas e inflorescências em
balança semi-analíticas e transferidas para balões de vidro em triplicata com volume de 3000
mL com acréscimo de 2000 mL de água destilada. Após processo de condensação do vapor o
material permaneceu por 120 min até completa extração do óleo essência. O conteúdo da
extração foi transferido para frascos âmbar e armazenado em freezer a -20ºC de temperatura
até analise (Ehlert et al., 2006; Blank et al., 2015).
Para calcular a concetração de óleo essencial (%) obtido de cada amostra, utilizou-se a
seguinte equação:
𝐶𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎çã𝑜 = (𝑣
𝑚) × 100
Onde, v= volume de óleo essencial extraído da amostra; m= massa seca de folhas da amostra.
As análises foram realizadas utilizando um CG/EM/DIC (GCMSQP2010 Ultra,
Shimadzu Corporation, Kyoto, Japão) equipado com um amostrador com injeção automática
AOC-20i (Shimadzu). As separações foram realizadas em uma coluna capilar de sílica
fundida Rtx®-5MS Restek (5%-difenil-95%-dimetilpolisiloxano) 30 m x 0,25 mm de
diâmetro interno, 0,25 m de espessura de filme, em um fluxo constante de Hélio 5.0 com
taxa de 1,0 mL min-1. A temperatura de injeção foi de 280 °C, 1,0 μL (10 mg mL-1) de
amostra foi injetado, com uma razão de split de 1:30. A programação de temperatura do forno
24
iniciou-se a partir de 50 °C (isoterma durante 1,5 min), com um aumento de 4 °C min-1, até
200 °C, em seguida, a 10 °C min-1 até 300 °C, permanecendo por 5 min. Para o CG/EM as
moléculas foram ionizadas por ionização por elétrons com energia de 70 eV. Os fragmentos
analisados por um sistema quadrupolar programado para filtrar fragmentos/íons com m/z na
ordem de 40 a 500 Da e detectados por um multiplicador de elétrons. O processamento de
dados foi realizado com software CGMS Postrun Analysis (Labsolutions- Shimadzu).O
processo de ionização para o CG/DIC foi realizado pela chama proveniente dos gases
hidrogênio 5.0 (30 mL min-1) e ar sintético (300 mL min-1). As espécies coletadas e a corrente
elétrica gerada foramamplificadas e processadas. O processamento de dados foi realizado
utilizando o software CG Postrun Analysis (Labsolutions- Shimadzu).
A identificação dos constituintes foi realizada com base na comparação dos índices de
retenção da literatura (ADAMS, 2007). Para o índice de retenção foi utilizando a equação de
Van den Dool e Kratz 1963 em relação a uma série homóloga de n-alcanos (nC9- nC18).
Também foram utilizadas três bibliotecas do equipamento WILEY8, NIST107 e NIST21 que
permite a comparação dos dados dos espectros com aqueles constantes das bibliotecas
utilizando um índice de similaridade de 80%.
4.2.3. Análise estatística
Foram utilizados dois métodos de análise multivariada: análise de componente
principal (ACP) e análise de agrupamento baseado na similaridade de indivíduos e
distribuição dos constituintes. Posteriormente, foi criada uma matriz de dissimilaridade com
base na constituição química dos óleos essenciais de cada acesso com base em suas distâncias
euclidianas. A matriz de dissimilaridade foi simplificada com dendrogramas usando método
de agrupamento de Ward, utilizando o programa Statística® versão 7.0.
As médias dos teores do óleo essencial foram submetidos à análise de variância e
quando significativos foi aplicado o teste de Scott-Knott (p≤0,05)
.
4.3.Resultados
Os resultados mostraram que o conteúdo do óleo essencial de L. alba não
variousignificativamente entre os genótipos para cada faixa etária (Tabela 4.2). Em plantas de
um ano de idade, o teor de óleo essencial variou entre 0,60% a 2,54%. Nas plantas com dez
anos de idade, observou-se teor entre 0,61% a 2,59%.
A concentração do óleo essencial foi comparada entre as idades dos genótipos (um e
dez anos), verificou-se diferença significativa entre as duas idades para a maioria dos acessos
avaliados, com maiores teores para plantas contendo dez anos de idade (Tabela 4.2). As
maiores variaçoes foram detectadas para os acessos LA-10 (0,97-2,25%), LA-37 (0,83-
2,38%), LA-53 (0,76-2,84%) e LA-41 (0,69-2,48%).
Os principais constituintes encontrados nas duas idades foram o linalol, neral e
geranial (Tabela 4.2). Entre os acessos com um ano de idade, as maiores médias do
compostolinalol foram detectadas para os acessos LA-09 (80,33%), LA-22 (83,94%) e LA-24
(80,12%). O acesso LA-44 (38,62%) teve o maior conteúdo de neral no óleo essencial. O
geranial apresentou maior conteúdo para todos os acessos, com exceção para os acessos
contendo linalol. Nas plantas com dez anos de idade, apenas o acesso LA-22 (86,00%) foi
significativamente diferente dos demais acessos. O maior conteúdo de neral foi observado
para o acesso LA-68 (35,31%). O geranial não variou em função do acesso para plantas mais
velhas.
A análise comparativa entre as idades (um e dez anos de idade) verificou que o
conteúdo de linalol, neral e geranial foi maior para plantas com dez anos de idade. Osacessos
LA-42 (0,00-1,99%), LA-53 (0,00-1,58%) e LA-68 (0,00-1,56%) apresentaram os
25
maioresaumentos no linalol com base na idade da planta. A maior variação foi observada para
o acesso LA-24 para os compostos neral (0,00-9,43%) e geranial (0,00-8,08%).
Para os compostos secundários mirceno, p-cimeno, limoneno, 1,8-cineol, elemol e
óxido de cariofileno houve diferença significativa dentro e entre as idades de plantas (Tabela
4.2). Em plantas com um ano de idade, o maior conteúdo foi registrado para os seguintes
acessos: mirceno no LA-29 (10,40%); p-cimeno para os acessos LA-29 (7,21%), LA-41
(3,96%), LA-40 (2,29%), LA-09 (1,32%), LA-53 (1,11%) e LA69 (1,40%); limoneno para o
LA-39 (29,75%), LA-36 (15,85%), LA-24 (11,66); 1,8-cineol no LA-09 (11,24%); o elemol
não foi detecdado em plantas com um ano de idade; óxido de cariofileno no LA-37 (8,60%).
Nas plantas com dez anos de idade, foi verificado variação significativca nos acessos: LA-29
(0,63%) para o mirceno; LA-02 (5,14%), LA-36 (5,97%), LA-37 (4,22%), LA-69 (3,38%) e
LA-41 (3,70%) para o limoneno; LA-09 (7,98%) para o 1,8-cineol; LA-02 (11,08%) para o
elemol e LA-44 (10,54%) para o composto óxido de cariofileno.
Entre as idades de um e dez anos, detectou aumento sigificativo dos compostos p-
cimeno, limoneno, 1,8-cineol, elemol e óxido de cariofileno para acessos com dez anos de
idade. O composto mirceno foi maior em plantas com um ano de idade. Os maiores aumentos
foram observados para os acessos: LA-37 (0,00-4,40%) e LA-41 (0,00-4,06%) no p-cimeno;
LA-02 (0,00-5,14%), LA-61 (0,00-4,02%) e LA-69 (0,00-3,28%) para o limoneno; LA-22
(0,00-6,60%) e LA-24(0,0-4,18%) no 1,8-cineol; LA-02 (0,00-11,08%), LA-36 (0,00-8,28%)
e LA-10 (0,00-2,31%) para elemol e LA-44 (0,00-10,54%) e LA-29 (0,00-7,65%) para o
composto óxido de cariofileno (Tabela 4.2).
A análise de grupamento dos constituintes químicos para as duas idades de plantas de
acessos de L. alba mostrou que o envelhecimento vegetal, aliado a fatores genéticos da planta,
proporcionou um aumento na variabilidade de constituintes químicos no óleo essencial. A
primeira colheita realizada em fevereiro/2006 resultou na biossíntese de treze compostos
químicos e a formação de dois grupos, dos quais, os compostos majoritários foram
responsáveis pela caracterização do agrupamento. No entanto, foi observado um aumento no
número de compostos no óleo essencial de plantas colheitas em fevereiro/2016 para os
acessos avaliados e redução significativa no teor dos compostos majoritários encontrados em
plantas com um ano de idade e aumento no número de compostos minoritários (Figura 4.1).
O grupo I de acessos de L. alba com foi representado pelos acessos LA-02, LA-36,
LA-10, LA-30, LA-39, LA-40, LA-37, LA-41, LA-61, LA-69, LA-29, LA-44, LA-42, LA-53
e LA-68 e o grupo II foi representado pelos acessos LA-09, LA-22 e LA-24 (Figura 4.1).
Ambas as idades de plantas apresentaram dois grupamentos químicos sem alteração dos
acessos na idade de 10 anos.
Os constituintes químicos encontrados para o grupo I (mirceno, p-cimeno, limoneno,
linalol, neral, geranial e óxido de cariofileno) e grupo II (limoneno, 1,8-cineol e linalol) foram
observados em ambas as idades das plantas, no entanto, os compostos -terpineno e elemol
(grupo I) e neral, geranial e óxido de cariofileno (grupo II) que anteriormente não foram
detectados no óleo essencial em plantas com um ano de idade, contribuíram para a formação
dos grupos em plantas com 10 anos de idade (Figura 4.3).
De acordo com a análise de componente principal para os acessos com um ano de
idade, o componente principal primário representou 27,14% da variância total e foi
relacionado positivamente com os compostos linalol (r=0,97 e negativamente com neral (r= -
0,94) e geranial (r=-0,97). O componente principal secundário representou 21,91% da
variância total e foi relacionado positivamente com mirceno (r=0,91) e sabineno (r=0,86)
(Figura 4.2).
Em acessos com dez anos de idade, o componente principal primário representou
32,80% da variância total e relacionou positivamente com neral (r=0,97) e geranial (r=0,96) e
negativamente com o 1,8-cineol (r=-0,97) e linalol (r=-0,98). Já o componente principal
secundário representou 18,83% da variância total e foi relacionado positivamente com p-
26
cimeno (r=0,82), (E)-b-ocimeno (r=0,77), sabineno (r=0,74) e g-terpineno (r=0,73) (Figura
4.2).
A correlação existente para plantas com um ano de idade entre os compostos sabineno
e mirceno (r=0,82), 6-metil-5-hepten-2-ona e mirceno (r=0,73), limoneno e (E)--ocimeno
(r=0,82), neral e geranial (r=0,95) foi muito forte e positiva. Os compostos neral e geranial
correlacionaram-se negativamentecom o composto 1,8-cineol (-0,51 e -0,49 repectivamente) e
muito forte com o linalol (-0,95) (Tabela 4.3). Em plantas com dez anos, a correlação foi
muito forte e positiva entre neral e geranial (0,99) e linalol e 18-cineol (0,98). Correlação
forte e positiva entre -terpineno e p-cimeno, (E)--ocimeno e p-cimeno (0,79) e óxido de
cariofileno e germacreno D (0,70). Correlações negativas e muito fortes foram verificadas
entre neral e geranial com o 1,8-cineol (-0,98 e -0,97) e neral e linalol (-0,98) e moderada
entre p-cimeno e linalol (-0,53) (Tabela 4.3).
Os constituintes químicos majoritários no grupo I foram neral e geranial e no grupo II
foi linalol (Figura 4.3). Em plantas do grupo I com 10 anos de idade observou-se uma redução
dos teores de mirceno, p-cimeno e limoneno, um aumento do teor de óxido de cariofileno e o
aparecimento dos novos compostos -terpineno e elemol (Figura 4.3). Já em plantas do grupo
II com 10 anos de idade houve o aparecimento dos compostos novos neral, geraniale e óxido
de cariofileno, e desaparecimento de limoneno (Figura 4.3).
4.4.Discussão
Os principais compostos comumente relatados na literatura para a L. alba são carvona
(0,33 - 77,20%),geranial (39,39 – 54,63%), limoneno (3,86 – 19,35%), linalol (0,17 -
84,73%), 1,8-cineol (0,93 – 9,17%), neral (11,51 – 36,14%), o-Cimeno (4,49 – 11,50%) e
Óxido de cariofileno (5,05 – 19,89%) (Jannuzzi et al., 2010; Parra-Garcés et al., 2010; Lopez
et al., 2011; Sette-de-Souza et al., 2014; Blank et al., 2015, Peixoto et al., 2015; Baldissera et
al., 2016). No presente trabalho, ambas as colheitas identificaram como principais
constituintes o mirceno, p-cimeno, limoneno, 1,8-cineol, linalol, neral geranial e óxido de
cariofileno, entretanto, novos compostos passaram a compor o metabolismo secundário da
planta como o g-terpineno, germacreno D e elemol como majoritários no óleo essencial.
Resultado distinto foi encontrado para espécie do mesmo gênero por Santos et al.
(2015), que não observaram alterações na composição química de L. sidoides avaliando
plantas com 2 e 8 anos de idade, com base nos dados, os acessos mantiveram os mesmos
constituinte após o envelhecimento. Outros trabalhos observaram resultados semelhantes a
esse para Origanum onites L. (Ozkan et al., 2010), Ocimum basilicum (Kakaraparthi et al.,
2015) e Mentha x piperita var. citrata (Oliveira et al., 2012), em quea idade não proporcionou
significativas mudanças na composição químicados óleos essenciais.
Alguns compostos químicos minoritários passaram a ser biossintetizados com maiores
médias após envelhecimento da planta e contribuíram para variância total como o p-cimeno
(0,90-4,40%), (E)--ocimeno (0,14-0,93%), sabineno (0,20-1,26%) e -terpineno (0,41-
3,23%), no entanto, os compostos que contribuíram com o maior teor para a caracterização
como componentes principais primários foram neral (9,43-35,21%), geranial (8,08-51,82%),
linalol (1,30-86,00%) e o 1,8-cineol (4,18-7,98). O aumento da produção de compostos em
planta com dez anos pode ser observado entre os grupos II de ambas as idades (um e dez anos
de idade) com o aumento do 1,8-cineol e biossíntese de neral e geranial que antes não
apareciam entre os principais compostos químicos.
Com base na análise de correlação, alguns compostos químicos relacionam-se de
forma muito forte e positiva como o neral e geranial (r=0,95) que ambos participam da mesma
rota metabólica na biossíntese de compostos terpênicos (Dewick, 2008). A presença do
composto linalol no óleo essencial reduz o teor dos compostos neral (r=-0,95) e geranial (r=-
0.90) devido à correlação muito forte e negativa existente entre eles, esse fenômeno pode ser
observado no grupo I da primeira e segunda colheita em que o valor médio observado para o
27
linalol (0,43% e 0,89%) é inferior ao encontrado para o neral (29,62% e 31,58%) e geranial
(37,00% e 45,78%), no entanto, para o grupo II de ambas as colheitas, a presença do linalol
(81,46% e 77,78%) expresso em maior quantidade no óleo essencial reduz significativamente
o teor do neral (3,14%) e geranial (2,69%).Resultado semelhante foi observado por Tomazoni
et al. (2017) caracterizando o óleo essencial deEucalyptus globuluse Cinnamomum
camphoraque verificou redução do teor de linalol (0,96 e 89,9%, respectivamente) na
presença de neral (16,20 e 0,00%).
Fahnrich et al. (2012) sugerem que os genes responsáveis pela biossíntese de
compostos como mirceno, limoneno, sabineno e -terpineno são os mesmos, pois, ambos
derivam da conversão metabólica do cátion a-terpenyl através de enzimas sintases que
aumentam significativamente da concetração do composto -terpineno quando expressos na
planta, reduzindo as médias dos compostos limoneno e mirceno em plantas mais velhas.
A biossintese do óxido de cariofileno em plantas com 10 anos pode estar relacionado à
expressão gênica do gene QHS1 nos tricomas glandulares de genótipos de L. alba. Esse gene
é encontrado em plantas da espécie Artemisia annua e é responsável pela produção da enzima
-cariofileno sintase que catalisa a conversão de moléculas de geranyl difosfato, responsável
pela biossintese de geranial na planta, em óxido de cariofileno nas plantas do grupo II com 10
anos de idade (YANG et al., 2016).
A relação existente entre os compostos majoritários pode indicar o maior ou menor
teor de alguns compostos no óleo essencial. A correlação entre os compostos neral e geranial
(citral) com o composto linalol tem 95% de probabilidade de chances que a presença do
linalol reduza os teores dos compostos biossíntetizados. A baixa produção do neral/geranial
no grupo II pode estarrelacionada à atividade enzimática no mesmo sítio de ação para ambas
as moléculas terpênicas, o que explica a redução de sua produção nos grupos químicos II e III
(Volz et al., 2009; Portilla-Zuñiga et al., 2016).
A biossintese desses compostos inicia-se com uma reação de condensação de duas
moléculas de acetil-CoA (C2) tendo como produto o acetoacetil-CoA (C4). O acetoacetil-CoA
reage com uma terceira molécula de acetil-CoA por condensação obtendo o β-hidroxi-β-
metilglutaril-CoA (HMG-CoA) com cinco carbonos (C5), essa molécula é reduzida por reação
com três moléculas de NADPH e produz o ácido mevalônico (C5). Esse intermediário é
fosforilado pela adição de três moléculas de ATP formando o isopentenyl difosfato
(isopentenyl PP) (C5), conhecidos comurmente como unidade de isoprenos. O isopentenyl PP
reage com uma molécula de cinco carbonos o dimetilalil difosfato (dimetilalil PP)
biossintetizado na rota MEP (Dewick, 2008).
A formação de moléculas monoterpênicas (C10) ocorre com a condensação das
moléculas isoprênicas (C5) em uma molécula de geranyl difosfato (geranyl PP) (C10) que é
fosforilada em linalyl PP e posteriormente sofre ciclização enzimática em neryl PP. As
moléculas geranyl PP (geranial, citronelal e geraniol), linalyl PP (b-mirceno e linalol) e neryl
PP (neral e nerol) são as responsáveis pela formação dos demais compostos monoterpênicos e
sesquiterpênicos que formarão o óleo essencial de plantas de L. alba. A maior produção de
linalol pode estar reduzindo a quantidade de moléculas de geranyl PP e neryl PP disponíveis
para a síntese de geranial e neral;esse fenômeno reduz o teor desses compostos e derivados
químicos, no entanto, o acesso LA-24 apresentou, após envelhecimento, biossíntese de neral
(0,00-9,43%) e geranial (0,00-8,08%) como majoritários, o que pode estarrelacionado à
redução do linalol (80,12-68,77%) entre as idades.Esse fenômeno indica que a redução dos
compostos majoritários na planta favorece o surgimento de novos constituintes que possuem
fortes correlações entre si (Dewick, 2008; Ramak et al., 2014).
Apesar dos fatores climáticos contribuírem significativamente para a mudança na
composição química em plantas de L. alba,o envelhecimento vegetal pode ser um dos
principais fatores na mudança na concetração do óleo essencial entre as duas idades, em que,
o envelhecimento da planta proporcionou valores maiores entre as idades das plantas no
presente trabalho. Segundo ensaio realizado por Pandeló et al. (2012) observaram uma
28
redução na concetração de óleo nos tricomas e dos compostos majoritários geranial/neral
(15%), carvona (66%) e linalol (36%) associados à menor capacidade fotossintética foliar e
maior número de tricomas, que aumentam a biossintese de compostos minoritários e a
capacidade de armazenamento de óleo nessas estruturas. Além disso, Liu et al. (2015)
observaram aumento no metabolismo secundário na espécie Podulus euphratica e
consequente aumento no número de compostos químicos em plantas submetidas a estresses
ambientais e bióticos.
Tian et al. (2017), em estudo de expressão gênica de espécie produtoras de metabólitos
secundários no desenvolvimento de tricomas glandulares, verificaram que a formação desses
apêndices é influenciada siginificativamente pelo genotipo na planta. Espécies do gênero
Arabidopsis possuem genes como GL3, EGL3, TTG1, MYN23 e G2 que controlam o
aparecimento de tricomas em fases específicas da planta e alteram a biossintese dos
compostos químicos no óleo essencial com o envelhecimento.
A influência do envelhecimento vegetal na expressão de genes responsáveis pela
biossintese de compostos majoritários foi comprovada por Wang et al. (2013) que avaliaram a
produção de artemisinina na espécie Artemisia annua. Verificou-se que durante o
envelhecimento do tecido formador dos tricomas gladulares na presença de promotores
específicos na célula vegetal, ocorrem alterações em pares de bases nitrogenadas formadores
de genes responsáveis pela sintese de novas enzimas que reduzem a concentração do
composto majoritário no óleo essencial. Esse fenômeno comprova o surgimento dos
compostos neral e geranial no acesso LA-24 que pode estar relacionado á expressão de novos
genes e atividade enzimática nos tricomas glandulares na L. alba, que reduzem a produção de
linalyl PP e favorece a biossíntese de derivados de geranyl PP e neryl PP.
A biossintese do elemol ocorre com a conversão da molécula geranyl difosfato (GPP)
em farnesil difosfato (FPP) através de processos de ionização. O FPP é então transformado
em -humuleno e posteriormente em (E)--cariofileno pela ação da enzima -cariofileno
sintase. O composto (E)--cariofileno é isomerizado e posteriormente convertido em
germacreno A que sofre rotação dos carbonos C2 e C3 com atividade enzimática do
germacreno A sintase e origina o -elemeno, que é o precursor do elemol na rota
biossintetica. A ativição das enzimas -cariofileno sintase e/ou germacreno A sintase nos
tricomas pode explicar o aparecimento do composto elemol após o envelhecimento de alguns
genótipos de L. alba (Barros et al., 2009).
O estudo comprovou que a idade da planta influência na produção e a constituição
química do óleo essencial.
Agradecimentos
Os autores agradecem ao CNPq, FAPITEC/SE, CAPES e FINEP pelo suporte financeiro dado
para realização deste trabaho.
4.5.Referências
Aquino,L.C.L., Santos, G.G., Trindade, R.C., Alves, J.A.B., Santos, P.O., Alves, P.B., Blank,
A.F., Carvalho, L.M., 2010. Atividade antimicrobiana dos óleos essenciais de erva-
cidreira e manjericãofrente a bactérias de carnes bovinas. Alim. Nutr. Araraquara. 21,
529-535.
Baldissera, M.D., Souza, C.F., Mourão, R.H.V., Silva, L.V.F., Monteiro, S.G., 2016.
Trypanocidal action of Lippia alba and Lippia origanoides essential oils against
Trypanosoma evansi in vitro and in vivo used mice as experimental model. J Parasit
Dis. 41, 345-351.
29
Barros, F.M., Zambarda, E.D.O., Heinzmann, B.M., Mallmann, C.A., 2009. Variabilidade
sazonal e biossíntese de terpenóides presentes no óleo essencial de Lippia alba (Mill.)
NE Brown (Verbenaceae). Quim. Nova. 32, 861-867.
Blank, A.F., Camêlo, L.C.A., Arrigoni-Blank, A.F., Pinheiro, J.B., Andrade, T.M., Niculau,
E.S., Alves, P.B., 2015. Chemical Diversity in Lippia alba (Mill,) N. E. Brown
Germplasm. Sci World J. 2015, 1-11.
Cui, H., Zhang, S., Yang, H., Wang, X., 2011. Gene expression profile analysis of tobacco
leaf trichomes. BMC Plant Biology. 76, 1-10.
Dewick, P.M., 2008. Medicinal natural products: a biosynthetic approach. 3thed., Ottawa J.
Wiley.
Ehlert, P.A.D., Blank, A.F., Arriogoni-Blank, M.F., Paula, J.W.A., Campos, D.A., Alviano,
C.S., 2006. Tempo de hidrodestilação na extração de óleo essencial de sete espécies de
plantas medicinais. Rev. Bras. Plantas Med. 8, 79-80.
Fahnrich, A., Brosemann, A., Teske, L., Neumann, M., Piechulla, B., 2012. Synthesis of
“cineole cassette” monoterpenes in Nicotiana section Alatae: gene isolation expression,
functional characterization and phylogenetic analysis. Plant. Mol. Biol. 79, 537-553.
Gomes, S.V.F., Nogueira, P.C.L., Moraes, V.R.S, 2011 Aspectos químicos e biológicos do
gênero Lippia enfatizando Lippia gracilis Schauer. Eclet. Quím. 36, 64-77.
Jannuzzi, H., Mattos, J.K., Vieira, R.F., Silva, D.B., Bizzo, H.R., Gracindo, L.A.M. 2010.
Avaliação agronômica e identificação de quimiotipos de erva cidreira no Distrito
Federal. Hort. bras. 28, 412-417.
Jannuzzi, H., Mattos, J.K.A., Silva, D.B., Gracindo, L.A.M., Vieira, R.F. Avaliação
agronômica e química de dezessete acessos de erva-cidreira [Lippia alba (Mill.) NE
Brown]-quimiotipo citral, cultivados no Distrito Federal, 2011. Hort. bras. 13, 258-264.
Kakaraparthi, P.S., Srinivas, K.V.N., KOTESH KUMAR, J., NIRANJANA KUMAR, A.,
KUMAR, A., 2015. Composition of herb and seed oil and antimicrobial activity of the
essential oil of two varieties of Ocimum basilicum harvested at short time intervals. J.
Plant. Develop. 22, 59-76.
Liu, Y., Li, X., Chen, G., Liu, M., Liu. D., 2015. Epidermal micromorphology and mesophyll
structure of Populus euphratica heteromorphic leaves at different development stages.
Plos one. 10, 1-16.
Lopez, M.A., Stashenko, E.E., Fuentes, J.L., 2011. Chemical composition and antigenotoxic
properties of Lippia alba essential oils. Genet. Mol. Biol. 34, 479-488.
Oliveira, A.R.M.F., Jezler, C. N., Oliveira, R.A., Costa, L.C.B., 2012. Influence of plant age
on production and quality of essential oil of peppermint. Rev. Ceres. 59, 241-245.
Ozkan, G., Baydar, H., Erbas, S., 2010. The influence of haverts time on essencial oil
composition, phenolic constituintes and antioxidant properties of Turkish oregano
(Origanum onites L.). J. Sci. Food Agric. 90, 205-209.
Pandeló, D., Melo, T.D., Singulani, J.L., Guedes, F.A., Machado, M.A., Coelho, C.M.,
Viccini, L.F., Santos, M.O., 2012. Oil production at different stages of leaf development
in Lippia alba. Rev. bras. farmacogn. 22, 497-501.
Parra-Garés, M.I., Caroprese-Araque, J.F., Arrieta-Prieto, D.; Stashenko, E.E., 2010.
Morfología, anatomia, ontogenia y composicion química de metabolites secundarios en
inflorescencias de Lippia alba (Verbenaceae). Rev. Biol. Trop. 58, 1533-1548.
Peixoto, M.G., Bacci, L., Blank, A.F., Araujo, A.P.A., Alves, P.B., Silva, J.H.S., Santos, A.A.,
Oliveira, A.P., Costa, A.S., Arrigoni-Blank, M.F., 2015. Toxicity and repellency of
essential oils of Lippia alba chemotypes and their major monoterpenes against stored
grain insects. Ind. Crops Prod. 71, 31-36.
Portilla-Zuniga, O., Mosquera-Ramirez, M. F., Martín-Franco, J., Hoyos-Saavedra, O.L.,
Cuervo-Ochoa, G., 2016. Epoxidation of Neral/Geranial using a Jacobsen-katsuki Mn
catalyst by chemical and electrochemical methods. J. Mex. Chem. Soc. 60, 3-12.
30
Ramak, P., Osaloo, S. K., Sharifi, M., Ebrahimzadeh, H., Behmanesh, M., 2014 Biosynthesis,
regulation and properties of plant monoterpenoids. J. Med. Plants Res. 8, 983-991.
Salimena, F. R. G., Mulgura, M.E., Taxonomic notes in Verbenaceae of Brazil, 2010.
Rodriguésia. 66, 191-197.
Santos, C.P., Oliveira, T.C., Pinto, J.A.O., Fontes, S.S., Cruz, E.M.O., Arrigoni-Blank, M.F.,
Andrade, T. M., Matos, I.L., Alves, P.B., Innecco, R., Blank, A.F., 2015. Chemical
diversity and influence of plant age on the essential oil from Lippia sidoides Cham.
germplasm. Ind. Crops Prod. 76, 416-421.
Sette-de-Souza, P.H., Carneiro, S.E.R., Fernandes, T.J.O., Amaro-da-Silva, C., Lopes, H.J.,
Lima, K.C., 2014. Antibacterial activity and phytochemical screening of extracts of
Lippia alba (Mill). N. E. Brown. Afr. J. Microbiol. Res. 8, 2783-2787.
Tian, N., Liu, F., Wang, P., Zhang, X., Li, X., Wu, G., 2017. The molecular basis of glandular
trichome development and secondary metabolism in plants. Pl. Gene. 12, 1-12.
Tomazoni, E.Z., Pauletti, G.F., Ribeiro, R.T.S., Schwambach, J., 2017. In vitro and in vivo
activity of essential oils extracted from Eucalyptus staigeriana, Eucalyptus globulus and
Cinnamom camphora against Alternaria solani Sorauer causing early blight in tomato.
Sci Hort. 223, 72-77.
Volz, F., Wadman, S. H., Hoffmann-Roder, A., Krause, N., 2009. Gold catalysis in
stereoselective natural product synthesis: (+)-linalool oxide, (-)-isocyclocapitelline, and
(-)-isochrysotricine. Tetrahedron. 65, 1902-1910.
Yang, J., Li, Z., Guo, L., Du, J., Bae, H., 2016. Biosynthesis of B-caryophyllene, a novel
terpene-based hight-density biofuel precursor, using engineered Escherichia coli.
Renew Energ. 99, 216-223.
Ward H., Han J., Kanagarajan D., Lundgren A., Brodelius P.E., 2013. Trichome-specific
expression of the amorpha-4,11-diene-12-hydroxylase (cyp71av1) gene, encoding a key
enzyme of artemisinin biosynthesis in Artemisia annua, as reported by a promoter-GUS
fusion. Plant Mol Biol. 81, 119-138.
31
Tabela 4.1 Identificação e origem de 18 acessos da coleção de Lippia albado Banco Ativo de
Germoplasma de Plantas Medicinais e Aromáticas da Universidade Federal de Sergipe,
município de São Cristóvão, Estado de Sergipe, Brasil.
Acesso Município, Estado, País Procedência Código no herbario
LA-02 Araguaína, Tocantins, Brasil UNB 14785
LA-09 Brasília, Distrito Federal, Brasil UNB 14786
LA-10 Brasília, Distrito Federal, Brasil UNB 13495
LA-22 Lavras, Minas Gerais, Brasil UNB 13476
LA-24 Luziânia, Goiás, Brasil UNB 13477
LA-29 Planaltina de Goiás, Goiás, Brasil UNB 13485
LA-30 Posse, Goiás, Brasil UNB 13454
LA-36 Brasília, Distrito Federal, Brasil UNB 13472
LA-37 Brasília, Distrito Federal, Brasil UNB 13455
LA-39 Brasília, Distrito Federal, Brasil UNB 13497
LA-40 Brasília, Distrito Federal, Brasil UNB 13456
LA-41 Curitiba, Paraná, Brasil UNB 13484
LA-42 Brasília, Distrito Federal, Brasil UNB 13444
LA-44 Brasília, Distrito Federal, Brasil UNB 14788
LA-53 Telha, Sergipe, Brasil UFS 13446
LA-61 Rio Real, Bahia, Brasil UFS 13479
LA-68 Santana do São Francisco, Sergipe, Brasil UFS 14789
LA-69 Gararu, Sergipe, Brasil UFS 13467
32
Tabela 4.2 Média dos constituintes químicosde 18 acessos da coleção de Lippia alba do Banco Ativo de Germoplasma de Plantas Medicinais e Aromáticas da
Universidade Federal de Sergipe, com 1 e 10 anos de idade. Composto -pineno sabineno 6-metil-5-hepten-2-ona mirceno p-cimeno limoneno 1,8-cineol (E)--ocimeno -terpineno IR 932 969 981 988 1020 1024 1026 1032 1054
Acesssos 1 ano
LA-02 0,00 bA 0,00 bB 0,00 dA 10,79 dA 0,00 bB 0,00 bB 0,00 bA 0,00 cA 0,00 aB LA-09 0,00 bA 1,32 aA 0,00 dA 0,00 hA 0,00 bA 0,00 bA 11,24 aA 0,42 bA 0,00 aA
LA-10 0,00 bB 0,00 bB 0,00 dA 0,98 gA 0,00 bB 0,00 bB 0,00 bA 0,00 cA 0,00 aB
LA-22 0,00 bA 0,00 bB 0,00 dA 0,00 hA 0,00 bA 0,00 bA 0,00 bB 0,00 cA 0,00 aA LA-24 0,00 bA 0,00 bB 0,00 dA 0,00 hA 0,00 bA 11,66 aA 0,00 bB 0,00 cA 0,00 aA
LA-29 10,40 aA 7,21 aA 0,00 dA 25,79 bA 0,00 bA 0,00 bA 0,00 bB 0,00 cB 0,00 aA
LA-30 0,00 bA 0,00 bB 0,00 dA 0,00 hA 0,00 bB 0,00 bA 0,00 bA 0,00 cB 0,00 aB
LA-36 0,00 bA 0,94 aA 0,75 cA 0,46 hA 7,31 aA 15,85 aA 0,00 bA 0,00 cA 0,00 aB
LA-37 0,00 bA 0,00 bB 0,00 dA 1,01 gA 0,00 bB 0,00 bB 0,00 bA 0,00 cB 0,00 aB
LA-39 0,00 bA 0,00 bB 0,00 dA 0,00 hA 8,29 aA 29,75 aA 0,00 bA 4,12 aA 0,00 aB LA-40 0,00 bB 2,29 aA 0,96 bA 9,45 eA 0,00 bB 0,00 bB 0,00 bA 0,00 cB 0,00 aB
LA-41 0,00 bB 3,96 aA 8,24 aA 30,31 aA 0,00 bB 0,00 bB 0,00 bA 0,00 cB 0,00 aB
LA-42 0,00 bA 0,00 bB 0,00 dA 8,68 fA 0,00 bB 0,00 bA 0,00 bA 0,00 cB 0,00 aB LA-44 0,00 bB 0,00 bB 0,00 dA 8,75 fA 0,00 bA 0,00 bA 0,00 bA 0,00 cA 0,00 aB
LA-53 0,00 bA 1,11 aA 0,00 dA 0,00 hA 9,17 aA 0,00 bA 0,00 bA 0,00 cB 0,00 aB
LA-61 0,00 bB 0,00 bB 0,00 dA 13,80 cA 0,00 bB 0,00 bB 0,00 bA 0,00 cB 0,00 aB LA-68 0,00 bA 0,00 bB 0,00 dA 0,00 hB 16,37 aA 0,00 bA 0,00 bA 0,00 cB 0,00 aB
LA-69 0,00 bB 1,40 aA 0,00 dA 0,00 hB 20,77 aA 0,00 bB 0,00 bA 0,00 cB 0,00 aB
10 anos
LA-02 0,00 fA 0,26 aA 0,00 bA 0,00 cB 1,70 aA 5,14 aA 0,00 eA 0,00 iA 1,31 aA
LA-09 0,00 fA 1,26 aA 0,00 bA 0,00 cA 0,00 bA 0,00 bA 7,98 aB 0,36 fB 0,00 bA
LA-10 0,36 bA 0,46 aA 0,00 bA 1,65 bA 0,81 aA 2,18 aA 0,00 eA 0,00 iA 0,41 aA LA-22 0,00 fA 0,35 aA 0,00 bA 0,00 cA 0,00 bA 0,00 bA 6,60 bA 0,00 iA 0,00 bA
LA-24 0,00 fA 0,54 aA 0,00 bA 0,63 cA 0,00 bA 0,00 bB 4,18 cA 0,00 iA 0,00 bA
LA-29 0,63 aB 0,20 aB 0,00 bA 1,66 bB 0,00 bA 0,00 bA 0,22 dA 0,14 hA 0,00 bA LA-30 0,00 fA 0,50 aA 0,00 bA 0,11 cA 2,48 aA 0,10 aA 0,00 eA 0,51 dA 0,82 aA
LA-36 0,00 fA 0,37 aB 0,00 bB 0,12 cA 1,79 aB 5,97 aB 0,00 eA 0,00 iA 1,45 aA
LA-37 0,21 dA 0,67 aA 0,00 bB 0,25 cB 4,40 aA 4,22 aA 0,00 eA 0,93 aA 3,23 aA LA-39 0,00 fA 0,42 aA 0,00 bB 0,11 cA 3,33 aB 0,40 aB 0,00 eA 0,83 bB 1,04 aA
LA-40 0,27 cA 1,24 aB 0,21 aB 0,30 cB 4,11 aA 0,45 aA 0,00 eA 0,88 aA 1,46 aA
LA-41 0,19 dA 0,62 aB 0,00 bB 0,28 cB 4,06 aA 3,70 aA 0,00 eA 0,61 cA 3,19 aA LA-42 0,00 fA 0,42 aA 0,00 bA 2,89 aB 0,90 aA 0,00 bA 0,00 eA 0,56 cA 0,14 aA
LA-44 0,12 eA 0,30 aA 0,00 bA 0,20 cB 0,00 bA 0,00 bA 0,00 eA 0,00 iA 0,00 bA
LA-53 0,00 fA 0,42 aB 0,00 bA 3,26 aA 1,73 aB 0,00 bA 0,00 eA 0,48 dA 0,47 aA
LA-61 0,13 eA 0,48 aA 0,00 bA 0,16 cB 1,93 aA 4,02 aA 0,00 eA 0,29 gA 0,90 aA
LA-68 0,00 fA 0,35 aA 0,00 bA 2,63 aA 1,53 aB 0,00 bA 0,00 eA 0,41 eA 0,35 aA
LA-69 0,20 dA 0,43 aB 0,00 bA 0,23 cA 3,48 aB 3,28 aA 0,00 eA 0,44 eA 1,30 aA
CV-a (%) 1,70 19,68 2,09 2,25 12,17 4,45 6,46 6,20 11,10
CV-b (%) 2,88 12,09 2,09 10,65 9,02 2,68 9,36 9,77 6,17
Médias seguidas da mesma letra minúscula entre os acessos e maiúscula entre as idades das plantas, não diferem pelo teste de skott-knott (p < 0,05). IR: índice de retenção
33
Tabela 4.2 Continuação... Composto (%) linalol neral geranial (E)-cariofileno germacreno D elemol óxido de cariofileno OE (%)
IR 1095 1235 1264 1417 1484 1548 1582
Acesssos 1 ano
LA-02 0,00 dB 31,92 dA 40,11 aB 0,00 bB 0,00 aA 0,00 aB 0,00 fA 1,12 aB LA-09 80,33 aA 0,00 kA 0,00 bA 0,90 aB 0,00 aA 0,00 aA 0,00 fB 2,54 aA
LA-10 0,00 dB 34,46 bA 48,16 aA 0,96 aB 0,00 aB 0,00 aB 2,43 cA 0,97 aB
LA-22 83,94 aA 0,00 kA 0,00 bA 0,00 bB 0,00 aB 0,00 aA 0,00 fB 2,46 aB LA-24 80,12 aA 0,00 kB 0,00 bB 0,00 bB 0,00 aA 0,00 aA 0,00 fB 1,62 aB
LA-29 0,00 dB 27,34 hB 23,12 aB 0,00 bB 0,00 aA 0,00 aA 0,00 fB 1,53 aB
LA-30 0,00 dB 30,36 eB 30,82 aB 0,00 bB 0,00 aB 0,00 aB 0,00 fB 1,18 aB LA-36 1,07 cA 28,37 fB 39,68 aB 0,00 bB 0,00 aA 0,00 aB 0,00 fA 2,47 aA
LA-37 0,00 dB 30,39 eA 47,84 aA 1,36 aB 0,00 aA 0,00 aA 8,60 aA 0,83 aB
LA-39 0,00 dB 22,23 jB 27,83 aB 0,00 bB 0,00 aB 0,00 aB 0,00 fB 1,87 aB LA-40 5,46 bA 25,53 iB 37,13 aB 3,48 aA 0,00 aB 0,00 aB 5,38 bA 0,60 aA
LA-41 0,00 dB 25,22 iB 28,83 aB 0,00 bB 0,00 aB 0,00 aA 0,00 fB 0,69 aB
LA-42 0,00 dB 26,02 iB 29,88 aB 1,48 aA 0,00 aB 0,00 aB 1,75 dB 1,41 aB LA-44 0,00 dB 38,62 aA 45,42 aB 0,00 bB 0,00 aA 0,00 aB 0,00 fB 0,70 aB
LA-53 0,00 dB 33,37 cA 43,33 aB 0,00 bB 0,00 aB 0,00 aB 1,09 eB 0,76 aB
LA-61 0,00 dB 31,35 dA 37,94 aB 0,00 bB 0,00 aB 0,00 aA 0,00 fB 0,72 aA LA-68 0,00 dB 28,26 fB 33,59 aB 0,00 bB 0,00 aA 0,00 aA 0,00 fB 1,23 aB
LA-69 0,00 dB 30,81 eA 41,38 aB 0,40 aB 0,00 aA 0,00 aA 2,65 cA 1,18 aB
10 anos
LA-02 0,72 dA 27,90 gB 45,52 aA 0,20 aA 0,00 iA 11,08 aA 0,00 gA 2,16 aA
LA-09 78,57 bA 0,00 iA 0,00 bA 2,35 aA 0,00 iA 0,00 dA 1,01 fA 2,38 aA
LA-10 1,30 dA 34,30 bA 45,57 aB 1,99 aA 1,71aA 2,31 cA 2,42 eA 2,25 aB
LA-22 86,00 aA 0,00 iA 0,00 bA 1,48 aA 0,97 cA 0,00 dA 1,08 fA 3,39 aA
LA-24 68,77 cB 9,43 hA 8,08 bA 2,28 aA 0,00 iA 0,00 dA 1,54 fA 2,04 aA
LA-29 0,72 dA 33,48 cA 47,36 aA 3,99 aA 0,00 iA 0,00 dA 7,65 bA 2,51 aA LA-30 0,80 dA 31,32 eA 45,03 aA 2,19 aA 0,39 fA 0,17 dA 2,39 eA 2,59 aA
LA-36 0,90 dA 29,81 fA 45,54 aA 0,23 aA 1,24 bA 8,28 bA 0,00 gA 2,20 aB
LA-37 0,42 dA 30,59 fA 42,13 aB 4,70 aA 0,00 iA 0,00 dA 3,89 dB 2,38 aA LA-39 0,79 dA 30,30 fA 44,32 aA 1,79 aA 0,40 fA 0,24 dA 2,08 eA 2,53 aA
LA-40 1,08 dA 29,94 fA 40,42 aA 1,88 aB 0,42 fA 0,21 dA 2,06 eB 0,82 aA
LA-41 0,39 dA 29,91 fA 43,47 aA 5,62 aA 0,50 dA 0,00 dA 3,55 dA 2,48 aA LA-42 1,99 dA 32,61 dA 51,81 aA 0,95 aB 0,33 gA 0,62 dA 2,14 eA 1,90 aA
LA-44 0,50 dA 33,67 cB 46,60 aA 4,03 aA 0,00 iA 0,27 dA 10,54 aA 2,81 aA
LA-53 1,58 dA 32,62 dA 50,28 aA 1,26 aA 0,46 eA 0,74 dA 2,30 eA 2,84 aA LA-61 0,34 dA 31,59 eA 43,47 aA 6,49 aA 0,31 gA 0,00 dA 5,25 cA 0,61 aA
LA-68 1,56 dA 35,31 aA 50,59 aA 1,11 aA 0,00 iA 0,00 dA 1,36 fA 1,64 aA
LA-69 0,31 dA 30,96 eA 44,67 aA 4,83 aA 0,21 hA 0,00 v 5,77 cA 1,82 aA
CV-a (%) 9,40 1,04 3,45 6,91 4,90 4,62 7,23 12,51
CV-b (%) 9,84 1,75 2,45 3,69 9,28 5,36 15,55 7,33
Médias seguidas da mesma letra minúscula entre os acessos e maiúscula entre as idades das plantas, não diferem pelo teste de skott-knott (p < 0,05). IR: índice de retenção
34
Tabela 4.3
Coeficientes de correlação para os constituintes químicos dos óleos essenciais de acessos de Lippia alba com plantas de um e 10 anos de idade. Compostos (%) sabineno 6-metil-5-hepten-2-ona mirceno p-cimeno limoneno 1,8-cineol (E)--ocimeno -terpineno linalol neral geranial (E)-cariofileno germacrenoo D elemol óxido de cariofileno
1 ano
-pineno 0,82 -0,07 0,53 -0,13 -0,13 -0,06 -0,06 -0,11 0,06 -0,12 -0,13
-0,13
sabineno
0,41 0,73 -0,08 -0,17 0,04 -0,13 -0,14 0,03 -0,11 0,04
-0,07
6-metil-5-hepten-2-ona
0,65 -0,14 -0,07 -0,07 -0,08 -0,13 0,02 -0,01 -0,05
-0,09
mirceno
-0,37 -0,27 -0,16 -0,18 -0,30 0,22 0,06 -0,03
-0,15
p-cimeno
0,19 -0,13 0,18 -0,25 0,21 0,24 -0,22
-0,04
limoneno
-0,10 0,82 0,04 -0,19 -0,14 -0,22
-0,22
1,8-cineol
0,04 0,53 -0,51 -0,49 0,12
-0,13
(E)--ocimeno
-0,06 -0,10 -0,10 -0,12
-0,14
linalol
-0,95 -0,90 -0,06
-0,22
neral
0,95 0,01
0,22
geranial
0,15
0,42
(E)-cariofileno
0,72
10 anos
a-pineno -0,03 0,22 0,07 0,05 0,03 -0,29 0,02 0,10 -0,32 0,34 0,26 0,47 0,07 -0,21 0,55
sabineno
0,59 -0,22 0,32 -0,08 0,40 0,50 0,23 0,31 -0,39 -0,41 0,02 -0,05 -0,24 -0,38
6-metil-5-hepten-2-ona
-0,12 0,37 -0,14 -0,11 0,40 0,14 -0,11 0,07 0,03 -0,10 0,02 -0,09 -0,09
mirceno
-0,24 -0,39 -0,26 0,04 -0,35 -0,24 0,37 0,39 -0,30 0,03 -0,17 -0,04
p-cimeno
0,44 -0,52 0,79 0,86 -0,53 0,43 0,42 0,29 -0,03 -0,04 -0,08
limoneno
-0,34 -0,08 0,67 -0,36 0,25 0,28 0,20 0,23 0,64 -0,13
1,8-cineol
-0,28 -0,40 0,98 -0,98 -0,97 -0,14 -0,05 -0,19 -0,30
(E)--ocimeno
0,55 -0,33 0,27 0,27 0,20 -0,26 -0,43 -0,05
-terpineno
-0,42 0,30 0,30 0,38 0,01 0,14 -0,06
linalol
-0,98 -0,98 -0,16 -0,02 -0,19 -0,32
neral
0,99 0,16 0,03 0,11 0,37
geranial
0,07 0,03 0,19 0,31
(E)-cariofileno
-0,27 -0,51 0,70
germacrenoo D
0,23 -0,31
elemol
-0,42
35
Figura 4.1. Agrupamento dos acessos de Lippia alba com um ano de idade (A) e 10 anos (B)
com base no método de agrupamento de Ward.
36
Figura 4.2. Distribuição dos constituintes químicos dos óleos essenciais de Lippia alba
em relação aos dois componentes principais através da análise de componente principal
(ACP) com um ano (A) e 10 anos de idade (B).
37
Figura 4.3. Médias com erros padrão da média, dos constituintes químicos dos óleos
essenciais dos grupos I e II de Lippia alba com um ano e 10 anos de idade.
38
5. CAPÍTULO 2
A SELEÇÃO RECORRENTE RESULTA EM ALTERAÇÕES
MORFOAGRONÔMICAS E AUMENTO DA ATIVIDADE FORMICIDA EM Lippia
alba
RESUMO
O método de seleção recorrente é eficiente na obtenção e seleção de progênies com alta
freqüência de alelos favoráveis para as características quantitativas, entre estas, a atividade
formicida. Dentre as principais formigas, a Acromyrmex balzani destaca-se por causar
desfolhas severas à planta e comprometer a produção das culturas em campo. O objetivo do
presente trabalho foi avaliar características morfoagronômicas e a atividade formicida do óleo
essencial de progênies de genótipos de Lippia albacom alto teor de carvona. O experimento
foi implantando na Fazenda Experimental “Campus Rural da UFS” em delineamento de
blocos casualizados, com três repetições, sendo quatro plantas por parcela.O espaçamento
entre plantas usado foi de 0,80x0,80 m. Foi realizada avaliação morfológica plena floração
para análise de coloração. As plantas foram coletadas aos 180 dias do plantio e posteriormente
desfolhadas e secas em estufa com circulação de ar forçado. O óleo essencial foi extraído em
aparelho clevenger e posteriormente analisado sua composição química e testado a toxicidade
em formigas da espécie A. balzani. Os resultados mostraram que as progênies LA-56-03 e
LA-57-10 que apresentam folhas maiores (5,65-7,3 cm), concentração de óleo essencial (2,22-
2,84%) e alta atividade formicida (31-26,2%) possuem potencial para realização de um novo
ciclo de seleção recorrente.
Palavras-chave:A. balzani; melhoramento; erva-cidreira; planta aromática.
39
5.1. Introdução
A Lippia alba (Mill.) N. E. Br. é uma espécie aromática pertencente à família botânica
Verbenaceae e com origem na América do Sul. A planta possui ampla plasticidade fenotípica
adaptando-se a diferentes climas e regiões no mundo como Europa e Ásia (Biasi e Costa,
2003; Montanari et al., 2004). O Brasil possui grande diversidade da espécie e é considerado
um dos principais centros de diversidade no planeta, podendo esta espécie ser encontrada em
todo território nacional e com maior frequência de ocorrência nas regiões centro-oeste,
nordeste e sudeste do país (Gomes et al., 2011).
A espécie é uma planta perene, com porte subarbustivo, muito ramificado e com aspecto
esbranquiçado no caule. As folhas possuem filotaxia oposta com formas elípticas ou
lanceoladas e bordas serradas (De Romero et al., 2010). Suas flores são hermafroditas, com
alta frequência de alogamia, dispostas em inflorescência do tipo capituliforme. Suas sementes
possuem dormência tegumentar que necessitam de processos de escarificação mecânico ou
químico para favorecer sua germinação (Muñoz et al., 2007, Pimenta et al., 2007).
Sua popularidade no Brasil foi motivada pela utilização das folhas como chás, extratos e
macerado com ações calmantes, antiespasmódica, analgésica, sedativa e ansiolítica. Essas
atividades foram importantes para inclusão da espécie nas indústrias farmacêuticas e
cosméticas. A ação fitoterápica é proporcionada pela produção de metabolitos secundários
como os “óleos essenciais” na planta (Jannuzi et al., 2011, Sette-de-Souza et al., 2014).
Os óleos essenciais são substâncias terpênicas composta por diversos compostos
químicos biossintetizadas em resposta à interação genótipo x ambiente (Barros et al., 2009). A
L. alba possui diversos constituintes químicos já descritos na literatura. Segundo Blank et al.
(2015) a espécie é descrita quimicamente pela formação de seis grupos químicos em razão
dos compostos majoritários (carvona, linalol, neral/geranial e 1,8-cineol) que aparecem em
maiores teores no óleo essencial.
Dentre os compostos majoritários encontrados na L. alba, a carvona destaca-se pelo uso
na indústria alimentícia e agrícola como flavorizante e inibidor de brotações no
armazenamento de batata (Solanum tuberosum), no entanto, seu potencial biológico a torna
uma alternativa ao uso de pesticidas sintéticos na agricultura e pecuária (Hartmans et al.,
1995; Niculau et al. 2013; Nunes et al., 2013).
O desenvolvimento de pesquisas tem comprovado o alto potencial do composto no
controle fitossanitário de pragas agrícolas. Peixoto et al. (2015) comprovou a toxicidade do
óleo essencial rico em carvona em pragas de armazenamento como Sitophilus zeamais e
Tribolium castaneaum que trazem grandes prejuízos ao armazenamento de grãos como Arroz,
Feijão, Milho, Soja e Trigo. Uma das principais pragas em cultivos agrícolas são as formigas
cortadeiras.Esses insetos trazem prejuízos em todo o mundo devido a alta densidade
populacional e a fácil disseminação na área agrícola. Os principais gêneros considerados
pragas no Brasil e no mundo são a Acromyrmex e Atta. A Acromymex é considerada de difícil
controle e causadora de danos severos ao cultivo agrícola por serem ninhos pequenos e com
grande densidade por área. As desfolhas causadas pelas formigas operárias reduzem
drasticamente o processo fotossintético da planta e diminui a produtividade na colheita
(Feitosa-Alcantara et al., 2017).
O uso de plantas aromáticas no controle de pragas agrícolas apresenta vantagens em
relação aos produtos sintéticos, comercialmente utilizado em cultivos agrícolas
convencionais. A complexidade química encontrada no óleo essencial auxilia a quebra de
resistência das pragas a substâncias encontradas nesses produtos e reduz a pressão de seleção
que provoca gradativamente o surgimento de indivíduos tolerantes nas áreas produtoras. Esse
efeito traz benefício ecológico ao meio ambiente, pela redução no uso de substâncias
causadoras de doenças em humanos e a organismos nos agroecossistemas (Chae et al.,
2014;Feitosa-Alcantara et al., 2017)
40
O objetivo do trabalho foi avaliar as progênies de um ciclo de seleção recorrente e seus
parentais na atividade formicida dos óleos essenciais de L. alba.
5.2. Material e Métodos
5.2.1. Material vegetal
Os materiais genéticos usados neste ensaio foram as progênies do primeiro ciclo de
seleção recorrente (LA-56-01, LA-56-03, LA-56-04, LA-57-01, LA-57-02, LA-57-03, LA-
57-07, LA-57-09, LA-57-10, LA-70-01 e LA-70-03) e seus parentais (LA-56, LA-57 e LA-
70) todos classificados como químiotipo limoneno-carvona (Blank et al., 2015).
O experimento foiconduzido na Fazenda Experimental “Campus Rural da UFS”,
localizado no município de São Cristóvão, Sergipe, Brasil (latitude 11º00’S e longitude
37º12’W).
5.2.2.Obtenção de progênies
Para o cruzamento dos genótipos LA-56, LA-57 e LA-70 foi utlizado o método de
melhoramento por seleção recorrente entre meios-irmãos.Foram coletadassete estacasdas
plantas-matrizes de cada parentaloriundos do Banco de Germoplasma da UFS e produzidas
mudas com substrato contendo terra preta + esterco curtido na proporção 3:1. As plantas
foram distribuídas em espaçamento 1,0 x 1,0 m na área de cruzamento e cada genótipo
possuíam quatro plantas de genótipos diferentes aos seus lados para aumentar a probabilidade
de polinização cruzada.
As infrutescências foram coletadas secas e com coloração marrom, acondicionadas em
sacos de papele identificadas com o código da planta-mãe e o número correspondente a
progênie (LA-56-01, LA-56-03, LA-56-04, LA-57-01, LA-57-02, LA-57-03, LA-57-07, LA-
57-09, LA-57-10, LA-70-01 e LA-70-03). As sementes foram extraídas com maceração
manual das infrutescências em bandejas de plástico e posteriormente peneiradas em peneira
de malha fina. Para separação das impurezas foi usado um soprador de semente até completa
remoção de sementes secas e restos de infrutescências.
5.2.3. Produção das mudas e sua multiplicação
Para a produção das mudas das progênies, as sementes foram escarificadas
mecanicamente com auxilio de uma lixa no lado oposto ao hilo. As sementes foram semeadas
a 0,5 cm em vasos de plantio com volume de 1 L usando substrato contendo terra preta + pó-
de-coco + esterco bovino curtido na proporção 3:1:1. Estas mudas das progênies foram usadas
como matrizes para retirar estacas que foram usadas para produção das mudas para o ensaio
de competição.
Após a semeadura, as plantas foram multiplicadas em vasos usando o mesmo
substrato.Para a produção das mudas foram utilizados estacas dos genótipos recombinantes e
progênies contendo de 3 a 4 entrenós e realizado corte em bisel na base das estacas, após o
preparo, foram transferidos para tubetes com 12 cm de comprimento e volume de 55 cm3 com
o substrato contendo terra preta + esterco bovino curtido na proporção 3:1. As mudas
permaneceram em casas de vegetação com sistema de nebulização e irrigação por 30 dias até
completo enraizamento e brotação das estacas.
41
5.2.4. Ensaio de competição
O preparo do solo foi realizado com aração e gradagem mecânica. A adubação de
fundação foi composta com uso de 5 L de esterco bovino curtido. As mudas foram
transplantadas no início de junho/2016 e permaneceram em campo por 180 dias até a colheita.
O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados com três repetições.
Cada parcela experimental foi composta por quatro plantas em espaçamento 0,8 m x 0,8 m.
Foi utilizado como bordadura o genótipo LA-03. Foi realizado adubação de cobertura com 1
L de estercoacrescido de 15 g de NPK com formulação 6-24-12 por planta após 60 dias do
transplantio para campo. Capinas foram realizados sempre que necessário.
5.2.5. Variáveis avaliadas
A avaliação das variáveis morfológicas ocorreu aos 120 dias após o transplantio das
mudas para o campo. Para a avaliação, as plantas estavam em plena floração. Foram avaliadas
as variáveis:
-Altura de planta: As plantas foram medidas da região do colo até o maior ramo de cada
planta com auxilio de uma fita métrica. Os resultados foram expressos em centímetros (cm);
-Área Foliar: foram coletadas 10 folhas da quarta e quinta região nodal e foimedida a área da
folha em um medidor de área foliar LI-COR modelo LI-3100c (cm2);
-Habito de crescimento: O habito de crescimento foi medido usando uma escala de notas de
1 a 5 [1: Plantas eretas; nenhum galho toca no solo; 2: Plantas com 25% dos galhos tocando o
solo; 3: Plantas com 50% dos galhos tocando o solo; 4: Plantas com 75% dos galhos tocando
o solo; 5: Plantas com 100% dos galhos tocando o solo] (Camêlo et al., 2011)
A avaliação das variáveis agronômicas ocorreu aos 180 dias após o plantio, em
dezembro de 2016. As plantas foram cortadas a 30 cm do solo e posteriormente foi realizada a
desfolha do material separando as folhas e inflorescências do caule. Após a colheita foram
analisadas as seguintes variáveis:
-Massa seca de folhas e inflorescências: As folhas e inflorescências foram secas em estufa
de circulação de ar forçado por 40ºC±1 por cinco dias e pesado em balança para obtenção da
massa seca de folhas. O resultado foi expresso em gramas (g planta-1).
-Concentração de óleo essencial: Para o processo de extração do óleo essencial, as folhas e
inflorescências secas foram pesadas em balança e 50g foram transferidos para balões com
volume de 3000 mL e foi acrescido 2000 mL de água destilada. O óleo essencial foi extraído
por hidrodestilação em aparelho tipo Clevenger modificado por aproximadamente 120 min
após o início da ebulição, para completa extração do óleo essencial.Para calcular o teor (%)
obtido de cada amostra, utilizou-se a seguinte equação:
𝑇𝑒𝑜𝑟 = (𝑣
𝑚) × 100
Onde, v= volume de óleo essencial extraído da amostra; m= massa seca de folhas da amostra.
-Composição química dos óleos essenciais:
Para análise química, 15±1mg do óleo essencial foram pesados em balança de precisão
TECNAL BG 400 em frascos do tipo Vials e diluídos com 1 mL de acetato de etila em três
repetições. As triplicatas foram encaminhadas para o departamento de química da UFS para
injeção em cromatografia gasosa.
As análises foram realizadas utilizando um CG/EM/DIC (GCMSQP2010 Ultra,
Shimadzu Corporation, Kyoto, Japão) equipado com um amostrador com injeção automática
AOC-20i (Shimadzu). As separações foram realizadas em uma coluna capilar de sílica
fundida Rtx®-5MS Restek (5%-difenil-95%-dimetilpolisiloxano) 30 m x 0,25 mm de
diâmetro interno, 0,25 m de espessura de filme, em um fluxo constante de Hélio 5.0 com
42
taxa de 1,0 mL min-1. A temperatura de injeção foi de 280 °C, 1,0 μL (10 mg mL-1) de
amostra foi injetado, com uma razão de split de 1:30. A programação de temperatura do forno
iniciou-se a partir de 50 °C (isoterma durante 1,5 min), com um aumento de 4 °C min-1, até
200 °C, em seguida, a 10 °C min-1 até 300 °C, permanecendo por 5 min. Para o CG/EM as
moléculas foram ionizadas por ionização por elétrons com energia de 70 eV. Os fragmentos
analisados por um sistema quadrupolar programado para filtrar fragmentos/íons com m/z na
ordem de 40 a 500 Da e detectados por um multiplicador de elétrons. O processamento de
dados foi realizado com software CGMS Postrun Analysis (Labsolutions- Shimadzu).O
processo de ionização para o CG/DIC foi realizado pela chama proveniente dos gases
hidrogênio 5.0 (30 mL min-1) e ar sintético (300 mL min-1). As espécies coletadas e a corrente
elétrica gerada foram amplificadas e processadas. O processamento de dados foi realizado
utilizando o software CG Postrun Analysis (Labsolutions- Shimadzu).
A identificação dos componentes foi realizada com base na comparação do índice de
retenção (Vandendool e Kratz, 1963) para uma série homóloga de n-alcanos obtidas por co-
injeção de amostras de petróleo com uma mistura de hidrocarbonetos lineares, bem como
através da comparação com os bancos de dados e NIST21 e NIST107 da biblioteca CG / EM
e espectros de massa publicados (Adams, 2007).
5.2.6. Atividade formicida
Para o bioensaio de toxicidade do óleo essencial das progênies de L. alba e seus
parentais, utilizou-se formigas da espécie Acromyrmex balzani, que foram coletadas no
campus São Cristóvão da Universidade Federal de Sergipe(latitude 10º54’S e longitude
37º04’ W). Os insetos foram coletados momentos antes da implantação dos experimentos no
Laboratório de Entomologia Agrícola da UFS.
A toxicidade do óleo essencial das progênies e seus parentais foram avaliados pela via
de exposição por fumigação (Oliveira et al., 2017). Para determinar a eficiência dos materiais,
foram realizados testes preliminarespara determinação das concentrações que foram usadas no
ensaio de competição das progênies.
No bioensaio de fumigação o delineamento experimental foi inteiramente casualizado
com seis repetições. Foramtestadas as concentrações 0,01 µL.L-1 e 0,3 µL.L-1dos óleos
essenciais dos três parentais (LA-56, LA-57 e LA-70) e 11 progênies do primeiro ciclo de
seleção recorrente (LA-56-01, LA-56-03, LA-56-04, LA-57-01, LA-57-02, LA-57-03, LA-
57-07, LA-57-09, LA-57-10, LA-70-01 e LA-70-03) de L. alba. Foramutilizados frascos de
vidro (250 mL) e seu fundo revestido com papel filtro (Ø de 5,5 cm) umedecido com 0,5 µL
de água destilada para manter a umidade para as formigas dentro do frasco. Cada frasco
recebeu sete soldados de A.balzani. No tratamento controle aplicou-se 1 µL.L-1 do solvente
acetona no papel filtro (1 cm2) de cada frasco.
Os óleos essenciais de cada genótipo foram diluídos em solvente acetona (Panreac,
UV-IR, HPLC-GPC PAI-ACS, 99,9% de pureza). Foi aplicada uma alíquota da 1 µL.L-1 da
solução estoque utilizando uma microseringa Hamilton® (10 µL) para cada concentração dos
tratamentos testados em um papel filtro (1 cm2) suspenso a 4cm do fundo do recipiente, por
um fio de nylon no centro da tampa de plástico para evitar contato direto do inseto com o
papel tratado. Os recipientes foram lacrados com as tampas plásticas e vedados com papel
filme de PVC e posteriormente colocados em incubadora BOD a 25±1ºC, umidade relativa
>70% e com fotoperíodo de 12h de luz. Os insetos foram avaliados 48h após a implantação
do bioensaio, com a contagem de indivíduos vivos e mortos em cada frasco.
Para a comparação dos genótipos quanto a mortalidade das formigas usou-se os dados
da concentração de 0,3 µL.L-1de óleo essencial por volumede ar.
43
5.2.7. Análise estatística
Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias foram agrupadas pelo
teste de Scott-Knott (p ≤ 005) de probabilidade utilizando o software estatístico Sisvar®.
A mortalidade foi corrigida em relação ao controle, utilizando-se a formula de Abbott
(1925). Os dados foram expressos em gráfico de barras, utilizando o Statistical Analysis
System (SAS) e comparados usando o erro padrão da média.
5.3. Resultados
A partir do desdobramento dos tratamentos na análise de variância observaram-se
diferenças significativas (p ≤ 0,05) entre parentais e progênies para as variáveis alturas de
planta, área foliar, massa seca de folhas e inflorescências, concentração de óleo essencial,
mirceno, limoneno, carvona e muurolone. Entre os parentais as variáveis áreas foliar, massa
seca de folhas e inflorescências, mirceno, limoneno, carvona e
muuroloneapresentaramsignificativas diferenças. Entre as progênies apenas a variável altura
não diferiu estatisticamente (Tabela 5.1).
Os maiores valores para altura de planta foram obtidos pelos genótipos LA-56 e LA-
56-03 (Tabela 5.1). Quando comparado apenas entre as progênies LA-56-03 (139,63 cm),
LA-57-01 (123,22 cm), LA-57-03 (150,30 cm), LA-57-09 (121,97 cm) e LA-70-01 (135,27
cm) diferiram estatisticamente das demais progênies (Tabela 5.2).
O hábito de crescimento é indicado por escala de notas que variam entre 1 a 5, sendo
ereto plantas que obtém nota 1 e prostrado para notas 5. As progênies que apresentam portes
eretos foram o LA-56-01, LA-56-04 e LA-57-07, LA-57-09 e LA-57-10 que diferiram
estatisticamente das demais progênies e parentais avaliados. Os demais genótipos
apresentaram notas que variaram de 2,33 a 3,33 (Tabela 5.2).
A área foliar demonstrou grande variação entre os genitores e progênies testadas. A
maior área foliar foi observada para a progênie LA-70-03 (12,94 cm2) que foi superior
estatisticamente ao genitor LA-70 (3,43 cm2) (Tabela 5.2), embora se percebaque o genitor
LA-70, obteve valor de altura de planta intermediário quando comparada aos demais
genitores. Para o genitor LA-56 (4,09 cm2), que dentre os genitores atingiu maior altura de
plantas, gerou a progênie LA-56-03 que foi superior em área foliar (5,64 cm2). Já o genitor
LA-57 (2,92 cm2), apesar de apresentar menores valores quando comparados com os demais
genitores, expressou maiores médias do que todas as suas progênies, LA-57-01 (3,11 cm2),
LA-57-02 (3,73 cm2), LA-57-03 (6,09 cm2), LA-57-07 (7,73 cm2), LA-57-09 (3,76 cm2) e
LA-57-10 (7,30 cm2).
A maior produção de massa seca por planta foi observada para o parental LA-56
(57,45 g planta-1), tanto em relação as progênies LA-56-01 e LA-56-03 quando comparado
aos demais tratamentos (Tabela 5.2). Para o LA-57 (42,57 g planta-1), não foi observado
diferença entre as suas progênies LA-57-01 (45,18 g planta-1) e LA-57-03 (48,15 g planta-1),
para as suas demais progênies houve decréscimo na massa seca de planta. As progênies LA-
70-01 (28,72 g planta-1) e LA-70-03 (28,73 g planta-1) foram estatisticamente semelhantes ao
LA-70 (31,87 g planta-1). Entre as progênies, o LA-56-03 (50,42 g planta-1), LA51-01 (45,18
g planta-1) e LA-57-03 (48,15 g planta-1) tiveram as maiores médias para essa variável(Tabela
5.2).
Para a concentração de óleo essencial, a maior produção de óleo foi observada para a
progênie LA-57-10 (2,844 %) (Tabela 5.2), embora não tenha diferido estatisticamente dos
parentais LA-57 (2,644 %) e LA-70 (2,733 %). As progênies expressaram menores valores
para a concetração de óleo essencialcom exceção das progênies LA-56-03 e a já citada LA-
57-10, que não diferiram de seus genitores.
Foi observado diferença significativa (p ≤ 0,05) para os principais compostos químicos
identificados na análise química do óleo essencial das progênies e parentais de L. alba. Os
44
compostos variaram significativamente entre as progênies e parentais, entre parentais e entre
as progênies no primeiro ciclo de seleção recorrente.
O composto mirceno teve variação de 0,98 a 12,95% no óleo essencial e foi
encontrado em maior proporção na progênie LA-57-09 (12,95%) que foi superior ao parental
LA-57 (0,68%) e as demais progênies avaliadas. Entre os parentais, o maior teor para esse
composto foi observado no genótipo LA-70 (6,40%) em relação ao LA-56 (1,69%) e LA-57
(0,68%) (Tabela 5.2).
O limoneno apresentou-se como o segundo composto em maior proporção no óleo
essencial (0,83-34,21%) em todos os materiais genéticos testados no experimento, a progênie
LA-57-02 (34,21%) teve o composto em maior proporção no óleo essencial. Para LA-56
(28,92%), nenhuma das progênies obteve média superior ou igual ao seu parental. A progênie
LA-57-02 (34,21%) e LA-57-10 (30,23%) foram superiores estatisticamente ao genótipo LA-
57 (29,37%). O LA-70-03 (29,87%) foi estatisticamente superior ao genótipo parental LA-70
(22,78%) (Tabela 5.2).
O composto carvonafoi superior para o genótipo LA-57 (59,02%), que obteve média
estatisticamente diferente a todas as progênies e genótipos testados. A progênie LA-56-04
(57,78%) teve média igual ao parental LA-56 (58,00%) com base no teste de média de Scott-
knott. As progênies oriundas dos parentais LA-57 e LA-70 foram inferiores estatisticamente,
apresentando menor produção de carvona quando comparados com os genótipos genitores
(Tabela 5.2). Entre as progênies, o maior teor foi encontrado para o LA-56-04 (57,78%) em
relação as demais progênies. Os menores teores foram observados nas progênies LA-57-01
(17,71%) e LA-57-02 (17,27%), já a progênie LA-57-09 não apresentou carvona na sua
composição (Tabela 5.2).
O muurolone obteve teor variando entre 0,34 a 4,73% no óleo essencial. O maior teor
foi observado para a progênie LA-57-01 (4,73%) em relação a todos os materiais testados no
experimento. O menor teor do composto foi observado para o LA-70-03 (0,65%) (Tabela 5.2).
O óleo essencial de L. alba apresentou toxicidade para formigas da espécie A.
balzaninas concentrações testadas de 0,01 e 0,3 µL L-1 em 48h. Foi observada diferença
significativa entre os genótipos parentais e progênies para a concentração 0,03 µL L-1
concentração avaliada no ensaio de toxicidade.
A mortalidade foi superior para a concentração de 0,3 em todas as progênies e
genótipos testados em relação à concentração de 0,01 µL L-1, as progênies LA-56-04 e LA-
70-03 apresentaram a maior mortalidade dentre todas as progênies e genótipos avaliados
(Figura 5.1). Todas as progênies LA-56-01, LA-56-03 e LA-56-04 apresentaram toxicidade
superior ao genitor LA-56 formigas A. balzani. Apenas a progênie LA-57-02 destacou-se em
toxicidade em relação ao parental LA-57, mas não diferiu estatisticamente da progênie LA-
57-07. O genitor LA-70 foi inferior em toxicidade em relação às progênies LA-70-01 e,
sobretudo, a LA-70-03, que se destacou pela maior mortalidade para formigas nessa
concentração (Tabela 5.2 e Figura 5.1).
5.4. Discussão
A seleção de plantas com maior média de altura e área foliar possibilta o aumento de
matéria seca de folhas importantes para a extração do óleo essencial, além disso, plantas com
hábito de crescimento eretos facilitam a introdução de colheitas mecanizadas no cultivo
agrícola em campo. A superioridade de progênies para características morfológicas segundo
Rodrigues et al. (2013) é decorrente da alta variabilidade encontrada na geração S1 em plantas
alogamas que favorece a seleção de indivíduos em programas de melhoramento de espécies
vegetais.
Zhao et al. (2016) observaram resultados semelhantes ao presente trabalho na seleção
recorrente da espécie Brassica napucom baixa heterose observada para características
agronômicas.
45
Bakoumé et al. (2010) verificaram resultado distinto do presente trabalhona seleção
recorrente da espécieElaeis guineensisque resultou em progênies com altura de plantas (39,4-
53,3 cm) estatisticamente semelhantes as linhagens (48,78-52,7 cm). Gupta et al. (2016) não
observou diferença entre as progênies e linhagens no programa de melhoramento deMentha
spicata.
Camêlo et al. (2011), em processo de caracterização morfologica de genótipos de L.
alba do Banco Ativo de Germoplasma da UFS, observaram que os genótipos LA-56, LA-57 e
LA-70 comportaram-se como plantas prostradas diferindo dos resultados obtidos no presente
trabalho, esse contraste entre progênies e parentais pode estar associado a menor altura de
planta apresentada pelas progênies LA-56-01, LA-57-07 e LA57-10com variação entre 79,95
a 88,33 cm e possuindo porte ereto das plantas.
A área foliar foi superior para a maioria das progênies estudas. O aumento do limbo
foliar é importante para o aumento no número de tricomas glandulares responsáveis pela
biossíntese e armazenamento de óleo essencial na planta (Tekeli et al., 2015). Jezler et al.
(2013) observaram genótipos de L. alba com área foliar superior ao encontrado no presente
trabalho com variação de 3,73 a 12,94 cm2.
A produção de matéria seca nas plantas foi superior para as progênies em estudo e
pode estar associada ao menor tamanho das plantas. Resultados semelhantes foram
encontrados por Kulkarni et al. (2002) queobservaram que progêniesdeCymbopogon
flexuosusoriundos de cinco ciclo de seleção recorrente proporcionaram maiores teores de
matéria seca em plantas que possuíam menor tamanho de planta em relação as linhagens
estudadas.
A concentração de óleo essencial na planta não foi influenciada pelo melhoramento,
embora, o tamanho das folhas influencie o número de tricomas foliares, o primeiro ciclo de
seleção recorrente não aumentou a produção de óleo essencial na maioria das progênies
avaliadas (Kainer et al., 2015). Resultados semelhantes foram observados por Ibrahim e
Khalid (2013) na seleção recorrente de Cymbopogon nardus com ausência de superioridade
das progênies (2,00-2,05%) em relação às cultivares comerciais (2,46-2,66%). Preciado-Ortiz
et al. (2013) observou baixo ganho genético para teor de óleo nas sementes no primeiro ciclo
de seleção recorrente em Zea mays.
Segundo Pandovan et al. (2017),a concetração de óleo essencial é influenciado pela
interação genótipo x ambiente, que pode resultar em altas ou baixas produções associadas a
constituição genética das gerações S1, como observado no primeiro trabalho.
O baixo teor da carvona nas progênies pode estar associado ao aumento da biossíntese
de limoneno e mirceno na planta. Segundo Souza et al. (2010) a carvona é produzido na
planta a partir de moléculas precursoras de limoneno que são convertidos por via enzimática
em enantiomeros do composto. Pandeló et al. (2012), avaliando genótipos de L. alba,
observou que o teor da carvona em 60,5%, possui forte correlação negativa com limoneno
(14,3%). O maior teor do limoneno no óleo essência sugere menor síntese de carvona nas
progênies avaliadas. Esse fenômeno é observado para as progênies LA-57-02 (17,27%), LA-
57-03 (48,65%) e LA-57-10 (25,71%) para a produção da carvona. Algumas espécies
possuem carvona em teores inferiores aos encontrado no presentetrabalho como Lithrae
ternifolia(27,43-34,7%) e limoneno (21,6%) (Maestri et al., 2014) e Carum carvi (34,8-39,6%
de carvona) (Toxopeus e Lubberts, 1994), uma vez que, essas espécies apresentam potencial
para uso como alternativa no controle de pragas agrícolas.
A baixa produção de carvona nas progênies pode estar associada a menor produção de
enzimas responsáveis pela conversão de moléculas de limoneno em carvona. Bouwmeester et
al. (1998) verificou que a carvona é biossintetizada em frutos de Carum carvicom ação das
enzimas (+)-limonene-6-hydroxylase e (+)-trans-carveol dehydrogenase transformando
limoneno e trans-carveol, no entanto, baixas produção das enzimas concentram moléculas de
limoneno e trans-carveol nos frutos.
46
A avaliação formicida com a espécie A. balzani identificou maior toxicidade para as
progênies que possuem em sua composição compostos carvona (48,65-57,78%) e limoneno
(10,63-23,41%) e baixos teores de mirceno na composição (2,79-10,63%). Oliveira et al.
(2017), avaliando a toxicidade do óleo essencial de Aristolochia trilobata em formigas
cortadeiras, observaramaltas concentrações de mortalidade para a CL50 (Concentração letal
para matar 50% da população do inseto) igual a 3,76 µL L-1. Feitosa-Alcantara et al. (2017)
observou CL50 de 1,82µL L-1 avaliando o óleo essencial da espécie Hyptis pectinata. Esses
resultados diferem do presente trabalho, principalmente para a progênie LA-70-03 que
apresentou baixa concentração de 0,3 µL L-1 de solução; apresentou mortalidade de 38,1% da
população de inseto.
A combinação de constituintes químicos no óleo essencial das progênies potencializa
o efeito formicidafrente aos parentais que concentram maior teor de carvona. O sinergismo da
carvona, associado a moléculas químicas, foi comprovada por Katiti et al. (2017), que
observaram que a adição de limoneno (CL50 207,5 mg/mL) e anethol (CL50 0,070 mg/mL) a
carvona reduza concentração de mortalidade sobre Haemonchus contortuspara 0,013 mg/mL.
O primeiro ciclo foi eficiente para a incorporação de algumas características
morfológicas importantes, como o cultivo mecanizado da futura cultivar, com plantas de porte
baixo e crescimento ereto. No entanto, não proporcionou o aumento das médias teor de óleo
essencial e carvona na planta, apesar de se obter progênies com boa atividade biológica. O
baixo teor de carvona pode estar relacionado à biossíntese de compostos precursores em
maior proporção que impedem o aumento do composto de interesse.
Os resultados mostraram que a seleção recorrente é eficiente no aumento da atividade
formicida do óleo essencial de L. alba, pois, proporciona o aumento da variabilidade de
constituintes químicos no óleo essencial e efeito sinérgico sobre formigas A. balzani.É
sugerido um novo ciclo de seleção recorrente com as progênies LA-56-03 e LA-57-10 que
apresentaram alta atividade formicida, hábito de crescimento ereto e concetração de óleo
essencial semelhante a seus parentais.
5.5. Referências Bibliográficas
Adams RP (2007) Identification of essential oil components by gas chromatograpy/mass
spectroscopy. Allured Publishing Corporation, Carol Stream, 804p
Bakoumé C, Galdima M, Tengoua FF (2010) Experimental modification of reciprocal
recurrent selection in oil palm breeding in cameroo. Euphytica 171: 235-240.
Blank AF, Camêlo LC, Arrigoni-Blank MF, Pinheiro JB, Andrade TM, Niculau ES, Alves PB
(2015) Chemical diversity in Lippia alba (Mill.) N. E. Brown Germplasm. The Scientific
World Journal 2015: 1-11.
Bouwmeester HJ, Gershenzon J, Komings MCJM, Croteau R (1998) Biosynthesis of the
monoterpenes limonene and carvone in the fruit of Caraway. Plant Physiology 117: 901-912.
Camêlo LCA, Blank AF, Ehlert PAD, Carvalho CRD, Arrigoni-Blank MF, Mattos J (2011)
Caracterização morfológica e agronômica de genótipos de erva-cidreira-brasileira [Lippia
alba (Mill.) N. E. Br]. Scientia Plena 7: 1-8.
Chae S, Kim S, Yeon SH, Perumalsamy H, Ahn Y (2014) Fumigant toxicity of Summer
savory and lemon balm oil constituints and efficacy of spray formulations containings oils to
B- and Neonicotinoid-resistant Q-Biotypes of Bemisia tabaci (Homoptera: Aleyrodidae).
Horticultural Entomology 107: 286-292.
47
De Barros FMC, Zambarda EO, Heinzmann BM (2009) Variabilidade e biossíntese de
terpenoides presentes no óleo essencial de Lippia alba (Mill.) N. E. Brown (Verbenaceae).
Química Nova 32: 861-867.
Feitosa-Alcantara RB, Bacci L, Blank AF, Alves PB, Silva IMA, Soares CA, Sampaio TS,
Nogueira PCL, Arrigoni-Blank MF (2017) Essential oils of Hyptis pectinata chemotypes
isolation binary mixtures and acute toxicity on leaf-cutting ants. Molecules 22: 1-13.
Gomes SVF, Nogueira PCL, Moraes VRS (2011) Aspectos químicos e biológicos do gênero
Lippia enfatizando Lippia gracilis Schauer. Eclética Química 36: 64-77.
Gupta AK, Mishra R, Singh AK, Srivastava A, Lal RK (2016) Genetic variability and
correlations of essential oil yield with agro-econoic traits in Mentha species and identification
of promising cultivars. Industrial Crops and Products 95: 726-732.
Hartmans KJ, Diepenhorst P, Bakker W, Gorris LGM (1995) The use of carvone in
agriculture: sprout suppression of potatoes and antifungal activity against potato tuber and
other plant diseases. Industrial Crops and Product 4: 3-13.
Ibrahim MM, Khalid KA (2013) Phenotypic recurrent selection on herb growth yield of
citronella Grass (Cymbopogon nardus) grown in Egypt. Nusantara Bioscience 5: 70-74.
Jannuzi H, Mattos JKA, Silva DB, Gracindo LAM, Vieira RF (2011) Avaliação agronômica e
química de dezesseis genótipos de erva-cidreira [Lippia alba (Mill.) N. E. Brown] –
quimiotipo citral, cultivados no Distrito Federal. Revista Brasileira de Plantas Medicinais
13: 258-264.
Jezler CN, Oliveira ARMF, Batista RS, Oliveira RA, Silva DC, Costa LCB (2013) Lippia
alba morphotypes cidreira and melissa exhibit significant differences in leaf characteristic and
essential oil profile. Revista Brasileira de Farmacognosia 23: 217-223.
Kainer D, Lanfear R, Foley WJ, Kulheim C (2015) Genomic approaches to selection in
outcrossing perenials: focus on essential oil crops. Theoretical Applied Genetics 128: 2351-
2365.
Katiki LM, Barbieri AME, Araujo RC, Verissimo CJ, Louvandini H, Ferreira JFS (2017)
Synergistic interaction of tem essential against Haemonchus contortus in vitro. Veterinary
Parasitology 243: 47-51.
Kulkarni RN, Baskaran K, Ramesh S (2003) Five cycles of recurrent selection for in creased
essential oil content in East Indian lemingrass: response to selection, and effects on
heretabilities of traits and intertrait correlations. Plant Breeding 122: 131-135.
Lal RK (2014) Breeding for new chemotypes with stable high essential oil yied in Ocimum.
Industrial Crops and Products 59: 41-49.
Maestria DM, Labuckas DO, Zygadlo (2014) Volatile constituents of Lithraea ternifolia
(Gillies) Barkley fruit. Journal of Essential Oil Research 14: 293-294.
Muñoz AM, Franco AVC, Sanches MS (2007) Morphology and anatomy of flowers and
seeds of Lippia alba. Acta Agronómica 56: 1-7.
48
Niculau ED, Alves PB, Nogueira PCL, Moraes VRS, Matos AP, Bernardo AR, Volante AC,
Fernandes JB, Silva MFGF, Corrêa AG, Blank AF, Silva AC, Ribeiro LP (2013) Atividade
inseticida de óleos essenciais de Perlargonium graveolens I’Herit E Lippia alba (Mill) N. E.
Brown sobre Spodoptera frugiperda(J. E. Smith). Química Nova 36: 1391-1394.
Nunes FM, Santos GF, Saraiva NN, Trapp MA, Mattos MC, Oliveira MCF, Rodrigues-Filho
ER (2013) New fungi for whole-cell biotransformation of carvone enantiomers novel p-
menthanep-2,8,9-triols production. Applied Catalysis A: General 468: 88-94.
Oliveira BMS, Melo CR, Alves PB, Santos AA, Santos ACC, Santana AS, Araújo APA,
Nascimento PES, Blank AF, Bacci L (2017) Essential oil of Aristolochia trilobata: synthesis,
routes of exposure, acute toxicity, binary mixtures and Behavioral effects on leaf-cutting
Ants. Molecules 22: 1-17.
Pandovan A, Webb H, Mazanec R, Grayling P, Bartle J, Foley WJ, Kulheim C (2017)
Association genetics of essential oil traits in Eucalyptus loxophleba: explaining variation in
oil yield. Molecular Breeding 73: 1-13.
Peixoto MG, Costa-Junior LM, Blank AF, Lima AS, Menezes TSA, Santos DA, Alves PB,
Cavalcanti SCH, Bacci L, Arrigoni-Blank MF (2015) Acaricidal activity of essential oils from
Lippia alba genotypes and its major components carvone, limonene and citral against
Rhipicephalus microplus. Veterinary Parasitology 210: 118-122.
Pimenta MR, Fernandes LS, Pereira UJ, Garcia LS, Leal SR, Leitão SG, Salimena FRG,
Viccini LF, Peixoto PHP (2007) Floração, germinação e estaquia em espécies de Lippia L.
(Verbenaceae). Revista Brasileira de Botanica 30: 211-220.
Preciado-Ortiz RE, Garcia-Lara S, Ortiz-Islas S, Ortega-Corona A, Serna-Saldivar SO (2013)
Response of recurrent selection on yield, kernel oil content and fatty acid composition of
subtropical maize populations. Field Crops Research 142: 27-35.
Rodrigues L, Povoa O, Berg CVD, Figueiredo AC, Moldão M, Monteiro A (2013) Genetic
diversity in Mentha cervina based on morphologic traits, essential oils profile and ISSRs
markers. Biochemical Systematics and Ecology 51: 50-59.
Sarrou E, Tsivelika N, Chatzopoulou P, Tsakalidis G, Menezes G, Mavromatis (2017)
Convetional breeding of Greek orégano (Origanum vulgare SSP. Hirtum) and development of
improved cultivars for yield potential and essential oil quality. Euphytica 104: 1-16.
Sette-de-Souza PH, Carneiro SER, Macedo-Costa MR, Borges SB, Medeiros AR, Fernandes
TJO, Amaro-da-Silva LC, Lopes HJC, Lima KC (2014) Antibacterial activity and
phytochemical screening of extracts of Lippia alba (Mill). NE Brown. African Journal of
Microbiology Research 29: 2783-2787.
Tekeli A, Yildiz G, Drochner W, Steingass H (2015) Efficacy of essence oil supplementation
to feeds 0n volatile fatty acid production. Revista MVZ Cordoba 20: 4884-4894.
Toxopeus H, Lubberts HJ (1994) Effect of genotype and environment on carvone yield and
yield components of winter-caraway in the Netherlands. Industrial Crops and Product 3:
37-42.
49
Van Den Dool H, Kratz PD (1963) A generalization of the retention index system including
linear temperature programmed gas—liquid partition chromatography. Journal of
Chromatography11, 463-471.
Zhao X, Li B, Zhang K, Hu K, Yi B, Wen J, Ma C, Shen J, Fu T, Tu J (2016) Breeding
signature of combining ability improvement revealed by a genomic variation map from
recurrent selection population in Brassica napus. Scientific Reports 6: 1-10.
50
Tabela 5.1. Resumo da análise de variância para variáveis morfoagronômicas, composição química e atividade formicida de genótipos do
primeiro ciclo de seleção recorrente de Lippia alba. QM
FV GL altura hábito de crescimento área foliar massa seca (g planta) OE (%) mirceno limoneno carvona muurolone mortalidade corrigida
Bloco 2 - - - - - - - - - -
(Tratamento) 13 24,0381* 2,0751* 24,0381* 484,8944* 1,7794* 39,1914* 236,2015* 1163,4362* 5,0230* 391,7082*
Parentais vs Progênies 1 33,9000* 2,0267ns 33,9000* 1180,6037* 7,2528* 13,1376* 182,7349* 2424,6649* 0,6296* 77,8792ns Entre Parentais 2 1,0253ns 0,7778ns 1,0253* 495,0260* 0,0553ns 27,9041* 40,7075* 1,4256* 4,1456* 5,6684ns
Entre Progênies 10 27,6545* 2,339* 27,6545* 413,2972* 1,5768* 44,0542* 280,6470* 1269,7154* 5,6378* 500,2991*
Resíduo 26 0,0153 0,8498 0,0153 27,8745* 0,0263 0,0074 0,0614 0,0788 0,0008 43,8231 Total 41
CV(%) 2,38 39,11 2,38 10,82 10,09 2,21 1,1 0,52 1,4 29,49
*Significativo a 5% pelo teste F ns Não significativo a 5% pelo teste F
Tabela 5.2.Valores médios para altura de planta (AL), hábito de crescimento (HC), área foliar (AF), massa seca de folha e inflorescências (MSF),
concentração de óleo essencial (OE), mortalidade corrigida (%)sobre Acromyrmex balzanicom 0,3 µL.L-1 de óleo essencial, e o teor dosprincipais
compostos químicos nos óleos essenciais das progêniese dos parentais de Lippia albaavaliados.
Média de MC Constituintes químicos (%)
Genótipos AL (cm) HC AF (cm2) MSF (g planta-1) OE (%) 0,3 µL.L-1 mirceno limoneno carvona muurulone
LA-56-01 80,57 b 1,67 b 2,18 k 16,97 d 0,933 d 28,6 b 0,98 j 26,49 f 54,22 d 3,65 c
LA-56-03 139,63 a 3,33 a 5,64 f 50,42 b 2,222 b 31,0 a 9,04 b 10,63 k 54,28 d 2,52 f
LA-56-04 105,80 b 1,00 b 3,34 i 19,96 d 0,822 e 38,1 a 0,43 l 23,41 g 57,78 b 3,25 e
LA-57-01 123,22 a 3,33 a 3,11 j 45,18 b 1,489 c 9,50 c 0,91 j 17,54 j 17,71 h 4,733 a
LA-57-02 107,00 b 2,33 a 3,73 h 27,9 c 1,378 c 28,6 a 5,31 e 34,21 a 17,27 h 1,74 j
LA-57-03 150,30 a 3,00 a 6,09 e 48,15 b 1,533 c 0,00 c 3,90 f 27,6 e 48,65 f 1,01 k
LA-57-07 79,95 b 1,00 b 7,73 b 18,95 d 1,089 d 21,4 b 2,52 h 20,28 i 55,71 c 2,40 g
LA-57-09 121,97 a 1,67 b 3,76 h 30,04 c 0,666 e 4,80 c 12,95 a 0,83 l 0,00 i 0,34 m
LA-57-10 88,33 b 1,67 b 7,3 c 26,48 c 2,844 a 26,2 a 5,80 d 30,23 b 25,71 g 2,04 i
LA-70-01 135,27 a 3,00 a 6,5 d 28,72 c 2,200 b 28,6 a 2,54 h 20,25 i 54,49 d 3,51 d
LA-70-03 100,30 b 2,67 a 12,94 a 28,73 c 2,444 b 38,1 a 2,79 g 29,87 b 51,73 e 0,65 l
LA-56 164,13 a 3,33 a 4,09 g 57,45 a 2,466 b 21,4 b 1,69 i 28,92 d 58,00 b 2,19 h
LA-57 117,22 a 2,33 a 2,92 j 42,57 b 2,644 a 19,0 b 0,68 k 29,37 c 59,02 a 1,77 j
LA-70 136,18 a 2,67 a 3,43 i 31,87 c 2,733 a 19,0 b 6,40 c 22,78 h 57,71 b 3,98 b
CV (%) 24,03 39,11 2,38 15,61 8,93 28,31 2,16 1,08 0,64 0,20
Médias seguidas da mesma letra na coluna não diferenciam pelo teste de Scott-Knott (p ≤ 0.05)
51
Figura 5.1. Efeito da mortalidade de A. balzani para as concentrações 0.01 e 0.3 µL L-1 para
parentais e progênies do primeiro ciclo de seleção recorrente de de Lippia alba (média±EPM).
Acessos de L. alba
M 01 06 M 01 03 04 M 01 02 03 07 09 10 M 01 03
Mo
rta
lida
de
(%
)
0
10
20
30
40
500,01 uL/L
0,3 uL/L
LA-03Con
trole
LA-56 LA-57 LA-70
52
6 CONSIDERAÇÕES FINAIS
A idade da planta tem influência na concetração de óleo essencial na planta. A
exposição da espécie por longos períodos favorece alterações genéticas no genoma da planta
que poporciona aumento do número de tricomas glandulares responáveis pela redução de
compostos majoritários e biossíntese de novos compostos importantes para a defesa a fatores
bióticos e abióticos.
O ciclo de seleção recorrente mostrou-se importante no aumento da atividade
formicida para as progênies do primeiro ciclo frente aos seus parentais. Além disso, alterações
na área foliar proporcionam aumento da matéria seca que é importante na extração de óleo na
planta.
53
ANEXOS
54
Tabela 1A. Resumo da análise de variânciado experimento avaliando a influência da idade (um e 10 anos) de 18 acessos de Lippia alba no teor e
composição química de óleo essencial. QM
FV GL α-pineno Sabineno 6-methyl-5-hepten-2-one mirceno p-cimeno 1,8-cineol (E)-β-ocimeno γ-terpineno linalol neral geranial
(E)-
cariofileno
germacreno
D elemol
óxido de
cariofileno OE (%)
Blocos 1 0,00 0,00 0,00 0,00 0,01 0,00 0,00 0,00 2,00 0,01 3,37 0,00 0,00 0,00 0,41 0,16
Genótipo 17 6,66* 3,72ns 3,80* 86,78* 48,21* 22,33* 1,28* 0,99* 3682,17* 521,82* 996,12 4,01* 0,23* 9,76* 13,52* 1,19ns
Erro 1 1 0,00 0,02 0,00 0,00 0,10 0,00 0,00 0,00 1,69 0,07 1,43 0,01 0,00 0,00 0,02 0,32
Ano 1 3,84* 4,78* 5,27* 507,32* 48,94* 3,32* 0,19* 14,31* 0,98ns 86,59* 1085,39 83,44* 2,66* 31,71* 56,44* 13,29*
Genótipo x Ano 17 92,05* 3,59* 3,75* 87,59* 38,11* 68,28* 0,82* 0,99* 9,89* 16,71* 72,36 4,55* 0,23* 9,76* 12,69* 0,54*
Erro 2 34 0,00 0,00 0,00 0,13 0,05 0,21 0,00 0,00 1,85 0,2 0,72 0,00 0,00 0,00 0,11 0,01
CV1 (%)
1,70 19,68 2,09 2,25 12,17 6,46 6,20 11,10 9,40 1,04 3,45 6,91 4,90 4,62 7,23 32,51
CV2 (%)
2,88 12,09 2,09 10,65 9,02 9,36 9,77 6,17 9,84 1,75 2,45 3,69 9,28 5,36 15,55 7,33
*Significativo a 5% pelo teste F
ns Não significativo a 5% pelo teste F
