dissertao - vilma perini

100
1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO TOCANTINS CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE GURUPI MESTRADO EM PRODUÇÃO VEGETAL ANÁLISE DO ÓLEO ESSENCIAL, PRODUÇÃO DE BIOMASSA E FUNGITOXICIDADE DO CAPIM CITRONELA (Cymbopogon nardus) VILMA BORGES DE MOURA PERINI GURUPI-TO Outubro- 2008

Upload: buithuan

Post on 09-Jan-2017

248 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: DISSERTAO - VILMA PERINI

1

UNIVERSIDADE FEDERAL DO TOCANTINS

CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE GURUPI

MESTRADO EM PRODUÇÃO VEGETAL

ANÁLISE DO ÓLEO ESSENCIAL, PRODUÇÃO DE BIOMASSA E

FUNGITOXICIDADE DO CAPIM CITRONELA (Cymbopogon nardus)

VILMA BORGES DE MOURA PERINI

GURUPI-TO Outubro- 2008

Page 2: DISSERTAO - VILMA PERINI

2

Trabalho realizado junto ao Mestrado em Produção Vegetal da Universidade

Federal do Tocantins, sob orientação do Professor Dr. Henrique Guilhon de

Castro, com apoio financeiro do Governo do Estado do Tocantins, Secretaria de

Ciência e Tecnologia SECT e Conselho Estadual de Ciência e Tecnologia

CECT.

BANCA EXAMINADORA:

___________________________________________

Profº. Dr. Henrique Guilhon de Castro Professor da Universidade Federal do Tocantins

(Orientador)

___________________________________________

Profº. Dr. Raimundo Wagner de Sousa Aguiar Professor da Universidade Federal do Tocantins

(Co-orientador)

___________________________________________

Profº. Dr. Wataro Nelson Ogawa Professor da Universidade Regional de Gurupi

(Avaliador)

___________________________________________

Profª. Drª. Valéria Gomes Momenté Professora da Universidade Federal do Tocantins

(Avaliadora)

Page 3: DISSERTAO - VILMA PERINI

3

UNIVERSIDADE FEDERAL DO TOCANTINS CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE GURUPI MESTRADO EM PRODUÇÃO VEGETAL

ANÁLISE DO ÓLEO ESSENCIAL, PRODUÇÃO DE BIOMASSA E

FUNGITOXICIDADE DO CAPIM CITRONELA (Cymbopogon nardus)

VILMA BORGES DE MOURA PERINI

Dissertação apresentada ao Mestrado em Produção Vegetal da Universidade Federal do Tocantins, em 14 de Outubro de 2008, como parte das exigências para a obtenção do título de Mestre em Produção Vegetal.

GURUPI- TO OUTUBRO - 2008

Page 4: DISSERTAO - VILMA PERINI

4

Ao meu marido, José Irineu PeriniJosé Irineu PeriniJosé Irineu PeriniJosé Irineu Perini, Por todo amor, dedicação e por tornar minha vida mais feliz,

e que, mesmo durante os momentos difíceis, esteve sempre presente. Obrigada por fazer parte da minha vida que, sem você, jamais seria completa.

Aos meus filhos, Brenda Joyce PeriniBrenda Joyce PeriniBrenda Joyce PeriniBrenda Joyce Perini e Bruno José Perini,Bruno José Perini,Bruno José Perini,Bruno José Perini, O momento que vivo agora é fascinante e só existe porque vocês se doaram em silêncio e aceitaram viver comigo o meu sonho. Queridos filhos, a emoção me cala, ficando a certeza de que hoje lhes ofereço essa vitória. Muito obrigada pelo amor, incentivo e por sempre apoiar a realização de todos os meus sonhos.

Ao Prof. Dr. Henrique Guilhon de CastroProf. Dr. Henrique Guilhon de CastroProf. Dr. Henrique Guilhon de CastroProf. Dr. Henrique Guilhon de Castro, O valor das coisas não está no tempo em que elas duram, mas na intensidade com que acontecem.Por isso existem momentos inesquecíveis, coisas inexplicáveis e pessoas incomparáveis.

A você, o meu respeito, amizade, afeto e eterna gratidão.

DEDICO

Page 5: DISSERTAO - VILMA PERINI

5

AGRADECIMENTOS

À Deus, pela minha existência e pelas bênçãos em minha vida. À Universidade Federal do Tocantins, por possibilitar a realização deste trabalho. À Secretaria de Ciência e Tecnologia, pela concessão da bolsa de estudo. Ao Professor Dr. Henrique Guilhon de Castro, pela orientação, ensinamentos, confiança e muita paciência durante todo esse tempo. Ao Professor Dr. Raimundo Wagner, pelos ensinamentos, colaboração e amizade. Ao Professor Dr. Gil Rodrigues pelos incentivos e pela acolhida no Laboratório de Fitopatologia. Aos professores Tarcisio, Susana, Clovis, Valéria, pelos ensinamentos e amizade. Aos demais Professores do Programa de Pós-Graduação em Produção Vegetal pelos ensinamentos. Aos meus filhos Brenda Joyce e Bruno José pelo incentivo e pela colaboração prestada durante a realização deste trabalho. Aos amigos Justino José e Liamar Mª dos Anjos Silva, pelo companheirismo, colaboração, amizade e pelos ensinamentos no Laboratório de Fitopatologia, o meu muito obrigado por tudo.

Aos colegas de mestrado Júlia, Diogo, Ricardo, Marlos, Clauber e Thiago, pelo companheirismo e amizade. Aos funcionários da Universidade Federal do Tocantins, pelo companheirismo, dedicação e compreensão, em especial Rosana, Sueli, Renato, Rodrigo e Roberta. À Leíne Rodrigues Tosta, grande amiga de todas as horas, mesmo estando distante, meu carinho e minha amizade sempre. Enfim, a todos que, de alguma maneira, colaboraram para realização deste trabalho.

Page 6: DISSERTAO - VILMA PERINI

6

BIOGRAFIA

VILMA BORGES DE MOURA PERINI, filha de Olimpio Garcia de Moura

e Idionete Rodrigues Borges (in memorian), nasceu em Paulo de Faria, São

Paulo, em 5 de maio de 1962.

Em dezembro de 1997, graduou-se em Ciências Biológicas pela

Fundação Universidade do Tocantins, Campus Universitário de Porto Nacional,

Tocantins.

Desde 1988, vem atuando como professora da Educação Básica na

Rede Estadual de Ensino, no Estado do Tocantins.

No período de 2000 a 2004, atuou como Tutora no Curso de Graduação

em Regime Especial para formação de professores de Química, na Fundação

Universidade do Tocantins – UNITINS em convênio com a Secretaria de

Educação do Estado do Tocantins – SEDUC.

Em outubro de 2006, iniciou o Curso de Mestrado em Produção Vegetal,

na área de Plantas Medicinais, na Universidade Federal do Tocantins, Campus

Universitário de Gurupi.

Page 7: DISSERTAO - VILMA PERINI

7

ÍNDICE

RESUMO DA DISSERTAÇÃO .......................................................................... 13 DISSERTATION ABSTRACT............................................................................. 16 INTRODUÇÃO GERAL ...................................................................................... 19 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS................................................................... 21 REVISÃO DE LITERATURA .............................................................................. 23 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................. 33 CAPÍTULO I - TEOR E COMPOSIÇÃO DO ÓLEO ESSENCIAL DO CAPIM CITRONELA (Cymbopogon nardus) EM CINCO ÉPOCAS DE COLHEITA. ........................................................................................................................... 38 RESUMO............................................................................................................ 39 ABSTRACT ........................................................................................................ 40 INTRODUÇÃO ................................................................................................... 41 MATERIAL E MÉTODOS................................................................................... 42 RESULTADOS E DISCUSSÃO.......................................................................... 44 CONCLUSÕES .................................................................................................. 50 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS................................................................... 51 CAPÍTULO II - EFEITO DA ADUBAÇÃO E DA LUZ NA PRODUÇÃO DE BIOMASSA DO CAPIM CITRONELA (Cymbopogon nardus) ........................ 53 RESUMO............................................................................................................ 54 ABSTRACT ........................................................................................................ 55 INTRODUÇÃO ................................................................................................... 56 MATERIAL E MÉTODOS................................................................................... 58 Experimento 1- Efeito da adubação na produção de biomassa do capim citronela (Cymbopogon nardus) ......................................................................... 58

Page 8: DISSERTAO - VILMA PERINI

8

Experimento 2 - Efeito da luz no crescimento e na produção de biomassa do capim citronela (Cymbopogon nardus)............................................................... 59 RESULTADOS E DISCUSSÃO.......................................................................... 61 Experimento 1- Efeito da adubação na produção de biomassa do capim citronela (Cymbopogon nardus) ......................................................................... 61 Experimento 2- Efeito da luz no crescimento e na produção de biomassa do capim citronela (Cymbopogon nardus)............................................................... 65 CONCLUSÕES ................................................................................................. 72 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS................................................................... 73 CAPÍTULO III - FUNGITOXICIDADE DE QUATRO ESPÉCIES VEGETAIS E DE DIFERENTES TIPOS DE EXTRATOS DO CAPIM CITRONELA (Cymbopogon nardus) NA INIBIÇÃO DO CRESCIMENTO MICELIAL DO FUNGO Pyricularia grisea.. ....................................................................... 75 RESUMO............................................................................................................ 76 ABSTRACT ........................................................................................................ 78 INTRODUÇÃO ................................................................................................... 80 MATERIAL E MÉTODOS................................................................................... 82 Experimento 1 - Fungitoxicidade de quatro espécies vegetais sobre o crescimento micelial de Pyricularia grisea.......................................................... 82 Experimento 2 - Funfitoxicidade de diferentes tipos de extratos do capim citronela (Cymbopogon nardus) na inibição do crescimento micelial de Pyricularia grisea................................................................................................ 84 Experimento 3 - Avaliação do efeito curativo e preventivo do óleo essencial do capim citronela no controle da brusone do arroz........................................... 85 RESULTADOS E DISCUSSÃO.......................................................................... 89 Experimento 1- Fungitoxicidade de quatro espécies vegetais sobre o crescimento micelial de Pyricularia grisea.......................................................... 89 Experimento 2 - Funfitoxicidade de diferentes tipos de extratos do capim citronela (Cymbopogon nardus) na inibição do crescimento micelial de Pyricularia grisea................................................................................................ 91 Experimento 3 - Avaliação do efeito curativo e preventivo do óleo essencial do capim citronela no controle da brusone do arroz........................................... 93

Page 9: DISSERTAO - VILMA PERINI

9

CONCLUSÕES .................................................................................................. 97 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS................................................................... 98 CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................ 100

LISTA DE TABELAS

CAPÍTULO I

Tabela 1 - Resumo das análises de variância da variável teor de óleo essencial, em cinco épocas de colheita de Cymbopogon nardus ...................... 44 Tabela 2 - Valores médios do teor de óleo essencial, em % (m/m) da planta desidratada, em cinco épocas de colheita de Cymbopogon nardus .................. 44 Tabela 3 - Concentração relativa (área %), obtida por cromatografia gasosa, dos constituintes do óleo essencial da parte aérea de Cymbopogon nardus, em cinco épocas de colheita .................................................................................... 45

CAPÍTULO II

Tabela 1 - Resumo das análises de variância das variáveis altura da planta (AP), número de perfilho (NP), número de folha (NF), área foliar (AF), índice de área foliar (IAF), massa fresca (MF), massa desidratada (MD) e massa seca (MS) do Cymbopogon nardus, no período de 22 de novembro de 2006 a 8 de junho de 2007, Gurupi – TO............................................................................... 62 Tabela 2 – Valores Médios de três tratamentos de adubação (testemunha -T1, adubação orgânica -T2 e adubação química- T3) nas variáveis: altura da planta (AP), número de perfilho (NP), número de folha (NF), área foliar (AF), índice de área foliar (IAF), massa fresca (MF), massa desidratada (MD) e massa seca (MS) do Cymbopogon nardus, no período de 22 de novembro de 2006 a 8 de junho de 2007, em Gurupi – TO........................................................................ 64

Tabela 3 - Resumo das análises de variância das variáveis: altura da planta (AP), número de perfilho (NP) e número de folha (NF) de Cymbopogon nardus em cinco épocas de avaliação, no período de 2 de outubro de 2007 a 8 de abril de 2008, em Gurupi – TO................................................................................... 65 Tabela 4 - Resumo das análises de variância das variáveis: massa fresca (MF), massa desidratada (MD), massa seca (MS) e área foliar (AF) em Cymbopogon nardus em dois ambientes (Ambiente1 - a pleno sol; Ambiente 2 – sob sombrite), em cinco épocas de amostragem, no período de 2 de outubro de 2007 a 8 de abril de 2008, em Gurupi – TO ....................................................... 66

Page 10: DISSERTAO - VILMA PERINI

10

Tabela 5 - Valores médios, equação de regressão ajustadas e coeficientes de determinação do crescimento de plantas de Cymbopogon nardus cultivadas em dois ambientes (Ambiente 1 - a pleno sol; Ambiente 2 - sob sombrite), das variáveis altura da planta, número de perfilho e número de folha, em cinco épocas de avaliação (EA), no período de 2 de outubro de 2007 a 8 de abril de 2008, em Gurupi – TO........................................................................................ 67 Tabela 6 - Valores médios das variáveis: massa fresca (MF), massa desidratada (MD), massa seca (MS) e área foliar (AF) de Cymbopogon nardus em função de dois ambientes (Ambiente1 – a pleno sol; Ambiente 2 – sob sombrite), no período de 2 de outubro de 2007 a 8 de abril de 2008, em Gurupi – TO ................................................................................................................... 70 CAPÍTULO III Tabela 1: Porcentagem de inibição do crescimento micelial (PIC) de P. grisea em diferentes dosagens do óleo essencial diluído do capim citronela (ODC), óleo essencial diluído de eucalipto (ODE), óleo comercial de copaíba (OCC), óleo comercial de buriti (OCB) e testemunha (TES). ........................................ 91 Tabela 2: Porcentagem de inibição do crescimento micelial (PIC) de P. grisea em diferentes tipos de extratos do capim citronela (óleo essencial diluído- OED, maceração- MAC, Infusão- INF, decocção- DEC, hidrolato- HID e testemunha- TES), em cinco dosagens. ................................................................................ 92 Tabela 3: Porcentagem de inibição do crescimento micelial (PIC) de P. grisea em quatro leituras (L1- 7dias após repicagem, L2- 14 dias após repicagem, L3- 21 dias após repicagem e L4- 28 dias após repicagem), em seis dosagens do óleo essencial diluído do capim citronela (Cymbopogon nardus........................ 92

Tabela 4: Resultados da avaliação das plantas tratadas com diferentes tipos de extratos do capim citronela e com diferentes concentrações do óleo essencial diluído do capim citronela (planta com sintomas da brusone (CS); plantas sem sintomas da brusone (SS); plantas não avaliadas devido o efeito da fitotoxicidade do óleo essencial (-)) .................................................................... 94

Tabela 5: Resultados da avaliação das plantas tratadas com diferentes concentrações do óleo essencial diluído do capim citronela (CS – plantas com sintomas da brusone; SS – plantas sem sintomas da brusone)......................... 96

Page 11: DISSERTAO - VILMA PERINI

11

LISTA DE FIGURAS REVISÃO DE LITERATURA Figura 1: Capim citronela (Cymbopogon nardus).............................................. 23 Figura 2: Esquema simplificado das rotas biossintéticas para produção de compostos fenólicos, isoprenóides e alcalóides................................................. 26 CAPÍTULO I Figura 1: Fórmulas estruturais dos constituintes monoterpênicos presentes no óleo essencial da parte aérea de Cymbopogon nardus (identificados por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massa) ............................ 46 Figura 2: Fórmulas estruturais dos constituintes sesquiterpênicos presentes no óleo essencial da parte aérea de Cymbopogon nardus (identificados por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massa) ............................ 47 Figura 3: Concentração relativa de monoterpenos (linha descontínua) e sesquiterpenos (linha contínua) do óleo essencial de Cymbopogon nardus, em cinco épocas de colheita .................................................................................... 47 Figura 4: Concentração relativa dos compostos majoritários do óleo essencial de Cymbopogon nardus, geraniol ( ), citronelol ( ) e elemol ( ), em cinco épocas de colheita ............................................................................................. 48 CAPITULO II Figura 1: Estimativa da Altura de Cymbopogon nardus em dois ambientes (a pleno sol - linha descontínua; sob sombrite - linha contínua)............................. 68 Figura 2: Estimativa do número de perfilho de Cymbopogon nardus em dois ambientes (a pleno sol - linha contínua; sob sombrite - linha descontínua) ....... 68 Figura 3: Estimativa do número de folhas de Cymbopogon nardus em dois ambientes (a pleno sol- linha contínua; sob sombrite- linha descontínua) ......... 69 Figura 4: Plantio do capim citronela em vasos a pleno sol no experimento 2 (efeito da luz no crescimento e na produção de biomassa do capim citronela) . 71

Page 12: DISSERTAO - VILMA PERINI

12

Figura 5: Plantio do capim citronela em vasos sob sombrite no experimento 2 (efeito da luz no crescimento e na produção de biomassa do capim citronela) . 71 CAPÍTULO III Figura 1: Aparato experimental utilizado na extração por arraste a vapor do óleo essencial do capim citronela e do eucalipto ............................................... 82 Figura 2: Extrato aquoso obtido da destilação das folhas do capim citronela por arraste a vapor: Na fase superior o óleo essencial diluído e na fase inferior o hidrolato ............................................................................................................. 83 Figura 3: Aplicação dos extratos e inoculação do fungo P. grisea com auxilio de um borrifador manual .................................................................................... 87 Figura 4: Efeito das dosagens dos extratos de quatro espécies (capim citronela, eucalipto, copaíba e buriti), no crescimento micelial de P. grisea....... 90 Figura 5: Efeito de seis dosagens (0, 1, 5, 10, 15, 20 e 25 µL) do óleo essencial diluído do capim citronela no crescimento micelial de P. grisea......... 93 Figura 6: Efeito da fitotoxidade provocado pela aplicação do óleo essencial diluído do capim citronela na concentração de 4% (A - após 15 minutos, B - após 30 minutos, C - após 24 horas e D - após 48 horas) ................................. 95

Page 13: DISSERTAO - VILMA PERINI

13

RESUMO DA DISSERTAÇÃO

O capim citronela Cymbopogon nardus L.) pertence à família Poaceae,

subfamília Panicoideae, é originada do Ceilão e da Índia. Possui em sua

composição óleo essencial com alto teor de geraniol e citronelal. O óleo

essencial do capim citronela é utilizado na fabricação de perfumes e

cosméticos, sendo um ótimo repelente de insetos, com ação fungicida e

bactericida. Produtos derivados de vegetais, tais como os óleos essenciais,

vêm sendo intensivamente estudados quanto à eficácia no controle alternativo

de doenças de plantas, buscando a redução ou eliminação do uso de

agrotóxicos. Porém, existem poucas informações a respeito das técnicas de

cultivo do capim citronela que sejam adequadas às condições edafoclimáticas

do Estado do Tocantins. Face à escassez desses dados, este trabalho foi

desenvolvido com o objetivo de analisar o teor e a composição do óleo

essencial, o efeito da adubação (orgânica e mineral) e da luz na produção de

biomassa do capim citronela, bem como avaliar a fungitoxicidade de diferentes

tipos de extratos vegetais, sobre o crescimento micelial in vitro do fungo

Pyricularia grisea, causador da brusone do arroz. O presente trabalho foi

constituído de três capítulos.

No Capítulo I, analisou-se o teor e a composição do óleo essencial do

capim citronela em cinco épocas de colheita no Estado do Tocantins. As

amostras para extração do óleo essencial foram realizadas em cinco épocas de

colheita a partir de 56 dias após transplante, em intervalos regulares de 28

dias, com 3 repetições. A extração do óleo essencial foi realizada por

hidrodestilação e a identificação dos componentes por CG e CG/EM. Verificou-

se na segunda época de colheita o maior valor de teor de óleo essencial, 1,10

%, estatisticamente semelhante ao valor obtido na quinta época de colheita,

1,07 %. Vinte e três compostos químicos foram identificados divididos em

monoterpenos e sesquiterpenos. Foram identificados três compostos

majoritários: o citronelol (monoterpeno), o geraniol (monoterpeno) e o elemol

(sesquiterpeno). Em todas as épocas de colheita o geraniol foi o composto

predominante que obteve a maior concentração relativa.

Page 14: DISSERTAO - VILMA PERINI

14

No Capítulo II, estudou-se o efeito da adubação e da luz na produção

de biomassa do capim citronela (Cymbopogon nardus) nas condições de

Gurupi - Tocantins. Foram realizados dois experimentos no delineamento

inteiramente casualizados. No Experimento1 foram utilizados três tratamentos

de adubação (Testemunha, adubação orgânica e adubação química), com sete

repetições. No experimento 2 foram utilizados dois ambientes (a pleno sol e

sob sombrite), em cinco épocas de avaliação, com onze repetições. As épocas

de colheita foram realizadas em intervalos regulares de 28 dias, dos 75 aos

187 dias após transplantes. Em ambos os experimentos foram avaliados as

seguintes características: altura da planta, número de perfilhos, número de

folhas, massa fresca da parte aérea, massa desidratada, massa seca, área

foliar e índice da área foliar. Os resultados mostraram que os tratamentos de

adubação não apresentaram diferença estatística na produção do capim

citronela. Em relação ao experimento 2 verificou-se que a luz proporcionou

maior produção de biomassa do capim citronela. As plantas de C. nardus

cultivadas a pleno sol apresentaram 291,8182 g de massa fresca e 72,9545 g

de massa seca, enquanto que as plantas cultivadas sob sombrite, atingiram

202,7273 g de massa fresca e 33,7836 g de massa seca aos 187 dias após

transplante.

No Capítulo III, reportam-se os resultados de três experimentos:

Fungitoxicidade de quatro espécies vegetais sobre o crescimento micelial de

Pyricularia grisea, Fungitoxicidade de cinco extratos do capim citronela

(Cymbopogon nardus) na inibição do crescimento micelial do fungo P. grisea e

Avaliação do efeito curativo e preventivo do óleo essencial do capim citronela

no controle da brusone do arroz. No experimento 1 foram avaliadas a

fungitoxicidade dos seguintes extratos: óleo essencial diluído do capim

citronela (C. nardus), óleo essencial diluído do eucalipto (Eucalyptus citriodora),

óleo comercial da copaíba (Copaifera officinalis) e óleo comercial de Buriti

(Mauritia flexuosa). Os óleos de buriti e de copaíba foram adquiridos em feiras

livres da cidade, e o óleo essencial diluído do capim citronela e do eucalipto

foram extraídos por arraste a vapor. No experimento 2 foram utilizados cinco

tipos de extratos do capim citronela maceração, infusão, decocção, óleo

Page 15: DISSERTAO - VILMA PERINI

15

essencial diluído e hidrolato. No experimento 3, a avaliação do efeito curativo

foi realizada após sete dias da pulverização com os extratos do capim citronela.

Na avaliação do efeito preventivo, as plantas foram pulverizadas com os

tratamentos e após 24 horas inoculadas com 20mL da solução de esporos por

bandeja. No experimento 1, o óleo essencial diluído do capim citronela obteve

maior potencial na inibição do crescimento micelial do fungo P. grisea, em

relação aos outros óleos utilizados. No experimento 2, no óleo essencial diluído

do capim citronela foi verificado a maior porcentagem de inibição no

crescimento do fungo (100%) em todas as dosagens (30, 60, 90, 120 e 150

µL). No experimento 3, verificou-se que a aplicação do fungicida e do óleo

essencial diluído do capim citronela na concentração de 2% (efeito curativo), as

plantas não apresentaram sintomas da brusone em 50 % das repetições. Nas

concentrações 4, 6 e 8% do óleo essencial foi verificado o potencial fitotóxico

do capim citronela, as plantas apresentaram-se totalmente desidratadas após

24 horas da aplicação. Na avaliação do efeito preventivo, as plantas não

apresentaram sintomas da doença nas concentrações 1,5, 1,75 e 2% do óleo

essencial diluído do capim citronela em 50% das repetições.

Palavras-Chave: Cymbopogon nardus, óleo essencial, fungitoxicidade.

Page 16: DISSERTAO - VILMA PERINI

16

DISSERTATION ABSTRACT

Analysis of essential oil, biomass production and fungitoxicity of

citronella grass (Cymbopogon nardus).

The grass called citronella (Cymbopogon nardus L.) belongs to the

family Poaceae, subfamily Panicoideae, is originated in Ceylon and India. It has

in its composition essential oil with high levels of citronellal and geraniol The

essential oil of citronella grass is used in the manufacture of perfumes and

cosmetics and it is a great insect repellent, with fungicidal and bactericidal

action. Products derived from plants, such as essential oils, have been

intensively studied over the effectiveness of the alternative control of plant

diseases, seeking a reduction or elimination of the use of pesticides. But there

is little information about the techniques of cultivation of grass citronella tailored

to the weather conditions of the state of Tocantins. Given the scarcity of such

data, this search was carried out to examine the content and composition of

essential oil, the effect of fertilizer (organic and mineral) and light on production

of biomass of Citronella grass, as well as evaluating the fungitoxicity of different

types of plant extracts on the mycelium growth in vitro of the fungus Pyricularia

grisea, causing the blast in rice. This search was composed of three chapters.

In Chapter I, analyzed both the content and composition of essential oil

of Citronella grass in five seasons of harvest in the state of Tocantins. The

samples for extraction of essential oil were held in five harvest period from 56

days after transplanting, at regular intervals of 28 days, with 3 replicates. The

extraction of essential oil was performed by hydro distillation and identification

of components by GC and GC / MS. It is the second season of harvesting the

highest amount of essential oil content, 1.10%, statistically similar to the

obtained value in the fifth season of harvest, 1.07%. Twenty-three chemical

compounds were identified and divided into monoterpenes sesquiterpenes. We

identified three major compounds: the citronellol (monoterpene), the geraniol

(monoterpene) and elemol (sesquiterpenoid). In all the harvest period the

geraniol was the predominant compound which has been greater relative

Page 17: DISSERTAO - VILMA PERINI

17

concentration.

In Chapter II, It was studied the effect of fertilizer and light on production

of biomass of Citronella grass (Cymbopogon nardus) under the conditions of

Gurupi - Tocantins. Two experiments were conducted in a randomized design.

In Experiment 1 three treatments were used for fertilization (Witness, organic

manure and chemical fertilizer), with seven repetitions. In experiment 2 were

used two environments (full sun and under shadow) in five seasons of

evaluation, with eleven repetitions. The harvest period were made at regular

intervals of 28 days, the 75 to 187 days after transplantation. In both

experiments were the following: plant height, number of tillers, leaf number,

fresh weight of shoots, dried weight, dry weight, leaf area and leaf area index.

The results showed that the fertilization treatments showed no statistical

difference in the production of citronella grass. Regarding the experiment 2 it

was found out that the light provided greater production of biomass of Citronella

grass. The plants of C. nardus grown under full sun had 291.8182 grams of

weight and 72.9545 grams of dry weight, while the plants grown under the

shadow have reached 202.7273 grams of weight and 33.7836 g dry weight at

187 days after transplant.

Chapter III, refers to the results of three experiments: fungitoxicity of

four plant species on the mycelial growth of Pyricularia grisea, fungitoxicity of

five extracts of citronella grass (Cymbopogon nardus) in inhibiting the mycelium

growth of the fungus P. grisea and evaluation of preventive and curative effect

of essential oil of citronella grass in controlling rice blast. In experiment 1 were

evaluated at fungitoxicity the following extracts: diluted essential oil of citronella

grass (C. nardus), diluted essential oil of eucalyptus (Eucalyptus citriodora),

commercial oil of copaiba (Copaifera officinalis) and commercial oil of buriti

(Mauritia flexuosa). The oil of copaiba and buriti were acquired in free markets

of the city, and diluted essential oil of citronella grass and eucalyptus were

extracted by steam drag. In experiment 2 were used five types of extracts of

citronella grass maceration, infusion, decoction, essential oil diluted and

hydrolyte. In experiment 3, the assessment of curative effect was achieved after

seven days of spraying with extracts of citronella grass.

In the evaluation of the preventive effect, the plants were sprayed with

Page 18: DISSERTAO - VILMA PERINI

18

treatments and after 24 hours inoculated with 20 ml of the solution of spores per

tray. In experiment 1, the diluted essential oil of citronella grass was greater

potential in inhibiting the growth of the fungus mycelium P. grisea, as compared

to other oils used. In experiment 2, the diluted essential oil of citronella grass

was found the highest percentage of inhibition on the growth of the fungus

(100%) in all dosages (30, 60, 90, 120 and 150 µL). In experiment 3, it was

found that application of fungicide and dilute the essential oil of citronella grass

at a concentration of 2% (curative effect), the plants showed no symptoms of

the blast at 50% of the repetitions. In the concentrations of 4, 6 and 8% of

essential oil was verified the phototoxic potential of citronella grass, plants

showed completely dehydrated after 24 hours of application. In evaluating of the

preventive effect, the plants showed no symptoms of the disease in

concentrations 1.5, 1.75 and 2% of diluted essential oil of citronella grass in

50% of repetitions.

Key words: Cymbopogon nardus, essential oil, fungitoxicity.

Page 19: DISSERTAO - VILMA PERINI

19

INTRODUÇÃO GERAL

O uso das plantas medicinais é uma das mais antigas práticas

terapêuticas da humanidade. Estudos da Organização Mundial de Saúde

(OMS) mostram que 80% da população mundial fazem uso das plantas

medicinais para o tratamento de algum tipo de doença (MACIEL et al., 2002;

FLORES, 2006).

Dentre as plantas medicinais e aromáticas amplamente utilizadas,

encontra-se o capim citronela (Cymbopogon nardus L.), planta originada do

Ceilão e da Índia, utilizada na Indonésia, como chá calmante e digestivo. O

gênero Cymbopogon pertence à família Poaceae, subfamília Panicoideae,

constituído de oitenta e cinco espécies (CRAVEIRO et al., 1981).

O capim citronela (C. nardus) possui na sua composição óleo essencial

com alto teor de geraniol e citronelal. O geraniol possui atividade anti-séptica,

inibindo o crescimento de fungos e bactérias (MANN, 1995). O citronelal é

utilizado como material básico para a síntese de importantes compostos

químicos denominados iononas e para a síntese de vitamina A (CRAVEIRO et

al., 1981). O óleo essencial do capim citronela também é utilizado na

fabricação de perfumes e cosméticos, sendo um ótimo repelente de insetos,

com ação fungicida e bactericida (TRONGTOKIT et al., 2005; WONG et al.,

2005; BILLERBECK et al., 2001).

Segundo Martins et al. (2006), vários fatores podem influenciar na

produção dos óleos essenciais, dentre eles estão os genéticos, os ambientais

(temperatura, luz, água, solo, altitude, latitude, etc.) e os fatores fitotécnicos

(época e forma de colheita, espaçamento, transporte, secagem,

armazenamento, etc).

Dentre os fatores ambientais, vários estudos mostram a influência da

fertilidade do solo na produção de metabólitos secundários, porém os

resultados são contraditórios (CASTRO et al. 2004). Quanto ao efeito da luz

solar na produção de metabólitos secundários, diversos trabalhos mostraram

que a maior produção de metabólitos secundários sob altos níveis de radiação

solar pode ser mais bem entendida, considerando-se que as reações

biossintéticas dependem de suprimento de esqueletos carbônicos, realizados

Page 20: DISSERTAO - VILMA PERINI

20

por meio do processo fotossintético, e de compostos energéticos (ATP, NADPH

e acetil-SCoA), que participam da regulação dessas reações (BUCHANAN et

al., 2000;TAIZ & ZAIGER, 2004).

A partir dos dados de crescimento podem-se ampliar os conhecimentos

a respeito da biologia da planta, permitindo o desenvolvimento de técnicas de

manejo das espécies ou estimando, de forma bastante precisa, as causas da

variação de crescimento entre plantas geneticamente diversas ou entre plantas

crescendo em diferentes ambientes (TAIZ & ZEIGER, 2004; CASTRO et al.

1999; SILVA et al., 2002).

A diversidade de substâncias ativas em plantas medicinais tem motivado

estudos na área farmacêutica, bem como o desenvolvimento de pesquisas

envolvendo extratos e óleos essenciais, tendo em vista o controle de doenças

em plantas (FRANZENER et al., 2007; DIAS, 1993;).

Fungicidas sintéticos são usados com sucesso no controle de várias

doenças fúngicas, mas o uso indiscriminado desses produtos tem causado

danos ao meio ambiente, aos seres vivos e tem favorecido a seleção de raças

resistentes de patógenos a estas substâncias químicas (GHINI & KIMATI,

2000).

Produtos derivados de vegetais, tais como os óleos essenciais, vêm

sendo intensivamente estudados quanto à eficácia no controle alternativo de

doenças de plantas, para uso em sistemas de produção buscando a redução

ou eliminação do uso de agrotóxicos (CARNEIRO, 2003; FIORI et al., 2000;

ZAMBONELLI et al., 1996)

Diante do exposto, o presente trabalho foi desenvolvido com o objetivo

de analisar o teor e a composição do óleo essencial, o efeito da adubação

(orgânica e mineral) e da luz na produção de biomassa do capim citronela, bem

como avaliar a fungitoxicidade de diferentes tipos de extratos vegetais, sobre o

crescimento micelial in vitro do fungo Pyricularia grisea, causador da brusone

do arroz.

Page 21: DISSERTAO - VILMA PERINI

21

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BILLERBECK, V.G. et al. Effects of Cymbopogon nardus (L.) W. Watson essential oil on the growth and morphogenesis of Aspergillus niger. Canadian Journal of Microbiology, v.47, n.1, p.9-17, 2001. BUCHANAN, B.B.; GRUISSEM, W.; JONES, R. L. Biochemistry and molecular biology of plants. Maryland: American Society of Plant Physiologists, 1367 p. 2000. CARNEIRO, S. M. T. P. G. Efeito de extratos de folhas e do óleo de nim sobre o oídio do tomateiro. Summa Phytopathologica, v. 29, n. 3, p. 262-265, 2003. CASTRO, H. G.; CASALI, V. W. D.; CECON, P. R. Crescimento inicial e épocas de colheita em seis acesso de Baccharis myriocephala DC. Revista Brasileira de Plantas Medicinais, v. 2, n.1, p. 1-6, 1999. CASTRO, H. G.; FERREIRA, F. A.; SILVA, D. J. H.; MOSQUIM, P. R., Contribuição ao estudo das plantas medicinais metabólitos secundários. 2. ed. Visconde do Rio Branco: Suprema, p.99, 2004. CRAVEIRO, A. A.; FERNANDES, A. G.; ANDRADE, C. H. S.; MATOS, F. J. A.; ALENCAR, J. W. Óleos essenciais de plantas do nordeste. Universidade Federal do Ceará, 210p. 1981. DIAS, F. L. Estudo da genotoxicidade in vivo e in vitro dos cercaricidas naturais óleo de sucupira e cremantina em células de mamíferos. Tese de Doutorado 105 p. Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, 1993. FIORI, A. C. G.; SCHWAN-ESTRADA, K. R. F.; STANGARLIN, J. R.; VIDA J. B.; SCAPIM, C.A.; CRUZ, M. E. S.; PASCHOLATI, S. F. Antifungal activity of leaf extracts end essential oils of some medicinal plants against Didymella bryoniae. Jornal of Phytopathology, v.148, p. 483-487, 2000. FLORES, D. Legislação de plantas medicinais e fitoterápicos. In: V Jornada Catarinense e I Jornada Internacional de Plantas Medicinais: diversidade na unidade. Resumos... UNIVILLE – ACPM – CSPM –CEDERURAL/SAR. 2006. FRANZENER, G.; MARTINEZ-FRANZENER, A. S.; STANGARLIN, J. R.; CZEPAK, M. P.; SCHWAN-ESTRADA, K. R. F. e CRUZ, M. E. S. Atividades antibacteriana, antifúgica e indutora de fitoalexinas de hidrolatos de plantas medicinais. Ciências Agrárias, v. 28, n. 1, p. 29-38, 2007. GHINI, R.; KIMATI, H. Resistência de fungos a fungicidas. Embrapa Meio Ambiente. 78 p. 2000.

Page 22: DISSERTAO - VILMA PERINI

22

MACIEL, M. A M.; PINTO, A. C.; VEIGA Jr., V. F. Plantas medicinais: a necessidade de estudos multidisciplinares. Química Nova, v. 25, n. 3, p. 429-438. 2002. MANN, J. Secondary metabolism. Oxford Science Publications. 374 p. Oxford, 1995. MARTINS, F. T.; SANTOS, M. H.; PÓLO M., Variação química do óleo essencial de Hyptis suaveolens (L.) sob condições de cultivo. Dissertação de Mestrado. 110 p. 2006. SILVA, S. R. S. et al. Efeito do estresse hídrico sobre o óleo essencial e o crescimento de Melaleuca alternifólia Cheel. Acta Scientiarum, v.24, n. 5, p. 1363-1368, 2002. TAIZ, L. & ZEIGER, E. Fisiologia vegetal, 3ª ed. Porto Alegre, 719 p. 2004.

TRONGTOKIT, Y. et al. Comparative repellency of 38 essential oils against mosquito bites. Phytotherapy Research, v.19, n.4, p.303-309, 2005. WONG, K.K.Y. et al. Citronela as an insect repellent in food packaging. Journal of Agricultural and Food Chemistry, v.53, p.4633-6, 2005. ZAMBONELLI, A.; ZECHINI D’AULERIO, A.; BIANCHI, A.; ALBASINI, A. Effect of essential oils on phytopathogenic fungi in vitro. Journal of phytopathology, v. 144, n. 9/10, p.491-494, 1996.

Page 23: DISSERTAO - VILMA PERINI

23

REVISÃO DE LITERATURA

Descrição Botânica da Planta

O capim citronela (Cymbopogon nardus L.), é uma erva perene,

cespitosa, de 0,80 -1,20 m de altura. Os colmos são eretos, lisos,

semilenhosos, maciços, de cor verde-clara e internós longos sobre um rizoma

curto amarelo-escuro, com inúmeras raízes, fibrosas e longas. O capim

citronela pertence à família Poaceae (Gramineae), vulgarmente conhecida por

capim citronela, citronela-do-ceilão, cedro-do-paraguai entre outros (CASTRO

& RAMOS, 2003).

A planta C. nardus possui hábito de crescimento ereto, sendo as folhas

longas de 0,5 – 1 metro de comprimento e mais largas que as do capim limão

(Cymbopogon citratus.), com margens ásperas, ápice agudo, face superior

verde escura-brilhante e inferior verde-oliva, podendo ser facilmente

reconhecida pelo forte e agradável aroma de eucalipto. A inflorescência é em

panícula, formada por racemos curtos e geminados, floresce na primavera e

produz sementes atrofiadas (Figura 1). É facilmente propagada por perfilhos

para formação de novos plantios. Permite até quatro cortes por ano nos

plantios com finalidades industriais de extração de óleo essencial das folhas

(MATTOS, 2000; CASTRO & RAMOS, 2003).

Figura 1 - Capim citronela (Cymbopogon nardus L.).

Page 24: DISSERTAO - VILMA PERINI

24

Metabólitos Secundários

O metabolismo vegetal gera produtos denominados metabólitos

primários e secundários. Os metabólitos primários são os protídeos, lipídeos,

glicídeos e nucleotídeos, que possuem funções vitais no organismo. Os

metabólitos secundários são derivados dos metabólitos primários e possuem

ação biológica que garante vantagens adaptativas e estão restritos a

determinados grupos vegetais (TAIZ & ZEIGER, 2004; CARDOSO et al. 2001).

As substâncias medicinais extraídas das plantas são normalmente metabólitos

secundários (SANTOS, 2004).

A biossíntese de metabólitos secundários é realizada por rotas

metabólicas específicas do organismo, ocorrendo estreita relação entre essas

rotas e aquelas responsáveis pela síntese de metabólitos primários. Essas

rotas metabólicas são interconectadas, e as rotas que sintetizam metabólitos

primários fornecem moléculas que são utilizadas como precursoras nas

principais rotas de síntese de metabólitos secundários. Nesse sentido, embora

se faça à divisão em metabólitos primários e secundários, o metabolismo deve

ser considerado como um todo, na produção de metabólitos primários e

secundários (CASTRO et al. 2004).

Para tanto, a maquinaria celular consta de uma unidade informativa, os

genes, que controlam a formação dos catalisadores (enzimas) para a síntese

de metabólitos primários e secundários. Assim, as rotas metabólicas estão sob

o controle da constituição genética do organismo, sendo as rotas que originam

metabólitos secundários estimuladas durante seus estágios particulares de

desenvolvimento, ou durante períodos de estresse, entre outros fatores

ambientais que interferem na produção desses compostos (STREET &

COCKBURN, 1972; GOTTLIEB et al. 1996).

As plantas verdes por meio da fotossíntese a energia solar para

produção de metabólitos primários. Um grupo reduzido desses metabólitos

primários serve como precursores para a síntese dos metabólitos secundários.

Há três principais precursores dos metabólitos secundários: ácido chiquímico

(precursor de vários compostos aromáticos), acetato (precursor de ácidos

graxos, polifenóis, isoprenos, prostaglandinas etc.) e aminoácidos (biossíntese

de alcalóides) (Figura 2).

Page 25: DISSERTAO - VILMA PERINI

25

São inúmeros os metabólitos secundários que as plantas desenvolveram

ao longo de sua existência para garantir a sua sobrevivência. Podem ser

divididos em três grandes grupos: terpenos, compostos fenólicos e compostos

nitrogenados, todos derivados do metabolismo da glicose via ácido chiquímico

e acetato. Os compostos terpenóides são derivados de isoprenóides via

mevalonato, sintetizados a partir do acetil CoA. Os compostos fenólicos são

derivados das rotas do ácido chiquímico e mevalônico, mas principalmente do

primeiro. Do ácido chiquímico derivam o triptofano, fenilalanina, tirosina e ácido

gálico, moléculas base para a construção de cumarinas, ligninas, taninos e

flavonóides. Os compostos nitrogenados são sintetizados a partir de lisina,

tirosina e triptofano dando origem aos alcalóides. As principais funções nos

vegetais são para proteção contra viroses, bacterioses, infecções fúngicas,

herbivoria e também atuam para atrair ou repelir outros organismos e para

resistir ao estresse ambiental (TAIZ & ZEIGER, 2004).

Uma das funções dos metabólitos secundários das plantas é defendê-las

contra o ataque de insetos e patógenos, exercendo efeito tóxico a estes

organismos, como também, atuar na atração de insetos polinizadores. Diversos

casos de efeitos alelopáticos exercidos pelos metabólitos secundários já são

conhecidos (SALISBURY & ROSS, 1992).

Os fatores ambientais podem interferir na produção de metabólitos

secundários (TURNER et al. 2000). O teor do óleo essencial, por exemplo,

pode ser afetado pela hora do dia, intensidade luminosa, temperatura,

localização geográfica, nutrição e água (FRANZ et al. 1984; BROWN JÚNIOR,

1988; LI & CREKER, 1996; SOUSA, 1998; TURNER et al. 2000; PINTO et al.

2001; CASTRO, 2002; NAKAHARA et al. 2003).

Page 26: DISSERTAO - VILMA PERINI

26

Figura 2 – Esquema simplificado das rotas biossintéticas para produção de compostos fenólicos, isoprenóides e alcalóides (CASTRO et al. 2004).

Glicólise

Carboidratos

Fotossíntese

Ciclo de Krebs

Eritrose-4-fosfato

Aminoácidos alifáticos

Aminoácidos aromáticos

Mevalonato

Ácido fosfoenol pirúvico

Acetil coenzima A

E

Rota da pentose fosfato

Rota do ácido chiquímico

Compostos fenólicos

Alcalóides

Isoprenos

Page 27: DISSERTAO - VILMA PERINI

27

Óleos Essenciais

Os óleos essenciais são líquidos oleosos voláteis dotados de aroma

agradável, existente em cerca de duas mil espécies de plantas. Estes óleos

são normalmente elaborados por células glandulares isoladas ou por pêlos

glandulares, encontrados nas folhas (BONNER, 1961), sendo armazenados em

espaços extracelulares entre a cutícula e a parede celular (TAIZ & ZEIGER,

2004) e compostos basicamente pelos terpenos, sintetizados pela rota do

mevalonato (SIMON, 1993).

Os terpenos são classificados de acordo com o número de unidades de

isopreno (u.i.) que os constitui: monoterpenos (C10, duas u.i.), sesquiterpenos

(C15, três u.i.), diterpenos (C20, quatro u.i.), sesterterpenos (C25, cinco u.i.),

triterpenos (C30, seis u.i.) e tetraterpenos (C40, oito u.i.) ( CASTRO et al.

2004; TORSSELL, 1983).

O mevalonato (C6) é um composto derivado da condensação de três

moléculas de ácido acético, originando o isopreno (C5) pela perda simultânea

de água e CO2 (GEISSMAN & CROUT, 1969). O isopreno é composto de dois

isômeros, o isopentenil pirofosfato (IPP) e o dimetil alil pirofosfato (DMAPP), os

quais se ligam entre si, originando o geranil pirofosfato (GPP), com dez

carbonos, que é o precursor de quase todos os monoterpenos (TAIZ &

ZEIGER, 2004).

Os terpenóides têm como principais funções a produção de hormônios

de sinalização, agentes de atração de insetos polinizadores e fitoalexinas

(defesa química das plantas). Óleos essenciais exalados por Datura

suaveolens à noite atraem mariposas e morcegos para a sua polinização

(SIMÕES & SPITZER, 2004).

O cheiro da hortelã repele lepidóptero (borboleta-de-couve), sendo seu

plantio recomendado nas bordas de hortas e lavouras. Alguns componentes do

óleo de C. nardus têm função alelopática, como o citronelol que inibe a

germinação do leiteiro (Euphorbia heterophylla) (GUSMAN et al. 1990).

Substâncias presentes no extrato bruto aquoso do alecrim (Rosmarinus

officinalis) reduzem a germinação do picão (Bidens pilosa) (CRUZ et al. 2003).

O óleo de Mentha piperita e seu componente carvona são eficientes inseticidas

(ASNARI et al. 2000; GHERMAN et al. 2000) e o mentol possui propriedade

Page 28: DISSERTAO - VILMA PERINI

28

acaricida (NOZAL et al. 2002). Outras substâncias também são inseticidas,

como o nerol do capim-limão, limoneno (Citrus ssp), pinenos (Pinus ssp) e

piperina (Piper nigrum) (EMBRAPA, 2005).

Os monoterpenos podem causar interferência tóxica nas funções

bioquímicas e fisiológicas de insetos herbívoros. Alguns monoterpenos têm

sido considerados como alternativos potenciais aos inseticidas comerciais

sintéticos, já que são reconhecidos como seguros pela United States Food and

Drug Administration, sendo utilizados em muitos produtos de uso humano

(DUNKEL & SEARES, 1998)

Os óleos essenciais também são úteis ao homem para usos medicinais

como aromaterápicos, antitumorais, antioxidantes, antidepressivos,

antimicrobianos, vermífugos, inseticidas e acaricidas. Além do homem, outros

animais podem beneficiar-se do uso dos metabólitos secundários. As formigas

seqüestram citronelal das plantas e liberam-no na presença de inimigos e os

cupins seqüestram alfa e beta-pineno para causar irritação nos predadores

(SIMÕES & SPITZER, 2004).

A qualidade e o rendimento dos óleos essenciais estão diretamente

relacionados aos metabólitos primários, pois estes são os precursores para a

formação dos metabólitos secundários, seja em condições ótimas para que as

plantas possam alocar suas reservas para produção destes metabólitos ou em

situações adversas para que acionem seus mecanismos de defesa (TAIZ &

ZEIGER, 2004, CASTRO et al. 2004).

Fatores que Influenciam o Teor e a Composição do Óleo Essencial

As plantas medicinais variam a quantidade e a qualidade de metabólitos

secundários produzidos frente a diferentes condições ambientais e fisiológicas.

As plantas aromáticas produtoras de óleo essencial possuem maior

concentração na floração (SIMÕES & SPITZER, 2004) e maior teor de

cumarinas em folhas jovens (CASTRO, 2002). A redução do fotoperíodo sobre

as plantas reduz a produção de óleos e afeta sua qualidade (LI, 1996).

Em trabalhos realizados com Hyptis suaveolens (bamburral ou erva-

canudo) foi verificada a interferência de fatores ambientais na composição

química do óleo essencial. A disponibilidade de NPK (nitrogênio, fósforo e

Page 29: DISSERTAO - VILMA PERINI

29

potássio) revelou ser um fator importante para a composição de óleo essencial,

reforçando a relação entre componentes do óleo e fatores edáficos. A idade da

planta, relacionada com a disponibilidade nutricional, constitui o fator de

variação mais significativo para a composição do óleo (MARTINS et al. 2006).

Hornok (1983) estudando a influência da nutrição mineral no teor e

composição do óleo essencial em hortelã (Mentha piperita) e manjericão

(Ocimum basilicum) constatou que devido ao aumento no nível de Nitrogênio e

Fósforo, o rendimento do óleo essencial de hortelã e manjericão aumentou

proporcionalmente. Em relação aos principais constituintes do óleo essencial,

mentol (hortelã) e linalol (manjericão), o aumento no suprimento de Nitrogênio

resultou na diminuição desses componentes. O incremento nas doses de

potássio teve efeito de aumento no teor de mentol e no teor de linalol e

estragiol do óleo de manjericão. O fornecimento de Fósforo não provocou

mudanças significativas na composição do óleo essencial em hortelã e

manjericão.

Pesquisa realizada por Ming (1999), trabalhando com Lippia alba,

demonstrou que, quanto maior a dose de adubo orgânico, maior a biomassa

produzida e menor a concentração de óleos essenciais. Em outro trabalho com

adubação orgânica em Achillea millefolium, foi verificado que houve aumento

na biomassa e no rendimento de óleo em função da dose utilizada (CORRÊA

JUNIOR et al. 1994).

Segundo Basso et al. (1998), o teor de óleos essenciais está

inversamente relacionado com a disponibilidade de nitrogênio no solo em

espécies dos gêneros Datura, Mentha e Lavandula. Na camomila, alto teor de

potássio não favorece a qualidade do óleo essencial, embora produza capítulos

maiores. O excesso de potássio no solo também causa diminuição na

qualidade do óleo de Lavandula e no teor de alcalóides em outras espécies.

Estudos do efeito do sombreamento sobre a produção de óleo essencial

em sálvia (Salvia officinallis) e tomilho (Thymus vulgaris) demonstraram maior

produção de óleo (quantidade total) nas plantas de sálvia crescidas com 45%

de luz e nas de tomilho crescidas com luz total (INNECCO, 2005).

Portanto, o conhecimento dos fatores fisiológicos, genéticos e ecológicos

que influenciam a variação dos compostos químicos das plantas medicinais

Page 30: DISSERTAO - VILMA PERINI

30

permite obter produção de matéria-prima de melhor qualidade (CASTRO &

FERREIRA, 2000).

Composição Química do Óleo Essencial do Capim Citronela.

O óleo essencial do capim citronela possui em sua composição, vários

compostos. Mahalwal & Ali (2002) identificaram os constituintes do óleo

essencial do capim citronela por cromatografia gasosa acoplada ao

espectrômetro de massas (CG-EM), encontrando 16 compostos

monoterpênicos (79,8%) e 9 compostos sesquiterpênicos (11,5%). Os

compostos monoterpênicos majoritários foram o citronelal (29,7%) e o geraniol

(24,2%) e os compostos sesquiterpênicos majoritários foram o (E)-nerolidol

(4,8%) e o alfa- cariofileno (2,2%).

Em estudos realizados por Castro et al. (2007), foram identificados

quinze compostos no óleo essencial do capim citronela, divididos entre

monoterpenos e sesquiterpenos. Os compostos monoterpenos majoritários do

óleo essencial foram o citronelal (36,67%) e o geraniol (25,05%). Entre os

compostos sesquiterpenos, o elemol foi o composto encontrado em maior

concentração.

Os compostos monoterpênicos (limoneno, citronelal, geraniol e neural)

atuam na defesa química da planta contra a ação de predadores. Os vapores

do citronelal utilizados por formigas, podem causar irritação suficiente em um

predador para fazê-lo desistir de um ataque (SIMÕES & SPITZER, 2004). O

geraniol também possui atividade anti-séptica, inibindo o crescimento de

fungos e bactérias (MANN, 1995). Os compostos sesquiterpenos são, em

geral, menos voláteis que os monoterpenos, mas podem influenciar

sensivelmente o odor dos óleos onde ocorrem (LOAYZA et al. 1995).

Atividades Biológicas do Capim Citronela (C. nardus).

Em decorrência dos malefícios que os pesticidas vêm causando ao

homem e à natureza torna-se imprescindível buscar medidas alternativas de

controle de pragas e doenças, com o uso de produtos naturais, eficientes e de

baixo impacto ambiental. A exploração da atividade biológica de compostos

secundários presentes no extrato bruto ou óleos essenciais de plantas pode

Page 31: DISSERTAO - VILMA PERINI

31

constituir em uma forma efetiva de controle de doenças em plantas cultivadas

(DIAS, 1993).

Embora inúmeros estudos já tenham sido realizados, a composição

química de 99,6% das plantas da flora brasileira, estimada entre 40 a 55 mil

espécies, ainda são desconhecidas (MING, 1999).

Estudos realizados por Bastos (2007), mostraram que o óleo essencial

do capim citronela provocou 100% de inibição no crescimento micelial de

Crinipellis perniciosa, na concentração de 100 ppm e na germinação de

esporos na concentração de 500 ppm. O fungo Crinipellis perniciosa é o agente

causador da vassoura-de-bruxa do cacaueiro (Theobroma cacao L.), um dos

mais sérios problemas fitossanitários da cacauicultura, sendo responsável por

grandes prejuízos nas áreas onde ele ocorre.

O óleo essencial de citronela de Java (Cymbopogon winterianus Jowitt)

utilizado puro foi eficiente contra isolados de Erwinia carotovora (agente

causador da podridão mole nas hortaliças), com halo de inibição variando de

25 e 35 mm, superando o tratamento com tetraciclina com halos entre 18 e 25

mm (COSTA et al. 2008)

Baldo (2005) verificou que extratos brutos de C. nardus e C. citratus

promoveram estímulos na germinação de esporos de Cladosporium fulvum,

embora os extratos apresentassem efeito fungitóxico sobre o crescimento

micelial e sobre a esporulação deste fungo fitopatogênico.

Resultados obtidos por Franzener (2007) mostraram que houve maior

inibição do crescimento bacteriano na concentração de 25% do hidrolato do

capim citronela, que promoveu inibição próxima a 30% em relação à

testemunha (água). Em relação à inibição do crescimento micelial e da

esporulação do fungo Alternaria brassicae, não se observou alteração

significativa, independente da concentração utilizada.

Wilson et al. (1997), utilizando extratos brutos de C. nardus, não

obtiveram efeito antimicrobiano sobre Botrytis cinerea. Contudo, este efeito

fungitóxico foi encontrado quando os autores avaliaram o óleo essencial dessa

planta, em concentrações de 6,25%, sobre a germinação de esporos de

Botrytis cinerea. Desta forma, compostos antifúngicos sintetizados por C.

Page 32: DISSERTAO - VILMA PERINI

32

nardus se concentram no óleo essencial e está presente nos extratos brutos

em baixas concentrações.

Martins (2006) e Clemente et al. (2006) avaliaram o potencial acaricida

do óleo essencial de citronela de Java (Cymbopogon winterianus Jowitt) no

controle de fêmeas do carrapato Boophilus microplus Canestrini

(Acari:Ixodidae). Os resultados obtidos indicam que em distintas

concentrações, o óleo matou as larvas, assim como inibiram a postura e

eclosão de ovos da fêmea do carrapato. Chungsamarnyart & Jiwajinda (1992)

estudaram o destilado de C. nardus (rico em citronelal) e constataram a morte

das fêmeas de Boophilus microplus. Segundo esses autores, o citronelal é o

principal componente do produto italiano Apilife/VAR utilizado no controle de

ácaros de colméia de abelha. Veríssimo & Piglione (1998), detectaram em seu

trabalho que as larvas de Boophilus microplus são repelidas pela essência

natural de citronelal.

Santos et al. (2001) testaram alguns monoterpenos entre eles o

citronelal componente do óleo de C. nardus, na inibição do crescimento micelial

do Fusarium subglutinans, causador da fusariose do abacaxizeiro, e

constataram que o óleo apresenta potencial como alternativa no controle da

doença.

Page 33: DISSERTAO - VILMA PERINI

33

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ASNARI, M. A.; VASUDEVAN, P.; TANDON, M.; RAZDAN, R. K. Larvicidal and mosquito repellent action of peppermint (Mentha piperita) oil. Bioresource Technology, v. 71, n.3, p. 267-271, 2000. BALDO, M. Potencial do extrato bruto de Cymbopogon citratus (capim-limão) e Cymbopogon nardus (citronela) no controle in vitro de Cladosporium fulvum do tomateiro. Monografia – Graduação em Agronomia, Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Marechal Cândido Rondon, 62 p. 2005. BASSO, F.; PISANTE, M.; BASSO, B. Agronomical aspects of officinal plant cultivation. Phytotherapy Research, v.12, p.5131-5134, 1998. BASTOS, C. N. Fungitoxicidade in vitro e ação protetora e curativa de óleo essencial contra Crinipellis perniciosa. Revista Ciências Agrárias, n. 47, p. 137-148, 2007. BONNER, J. The isoprenoids. In: Bonner, J. & Varner, J. E. Plant Biochemistry. Academic Press. p. 665-692, New York, 1961.

BROWN JÚNIOR, K. S. Engenharia ecológica: perspectivas de seleção e manejo de plantas medicinais. Acta Amazônica, v.18 n.1-2, p. 291-303, 1988.

CARDOSO, M. G.; SHAN, A. Y. K. V.; PINTO, J. E. B. P.; FILHO, N. D.; BERTOLUCCI, S. K. V. Metabólitos secundários vegetais: visão geral química e medicinal. Universidade Federal de Lavras. 81 p. 2001. CASTRO, E. M. de. Alterações anatômicas, fisiológicas e fitoquímicas em Mikania glomerata Sprengel. (Guaco) sob diferentes fotoperíodos e níveis de sombreamento. Tese de Doutorado em Fitotecnia. Universidade Federal de Lavras. 221 p. 2002. CASTRO, L.O., RAMOS, R.L.D. Principais gramíneas produtoras de óleos essenciais. Boletim Técnico da Fundação Estadual de Pesquisa Agrária, n.11. Fundação Estadual de Pesquisa Agropecuária. Secretaria da Ciência e Tecnologia, Rio Grande do sul. 28 p. 2003. CASTRO, H.G.; BARBOSA, L.C.A.; LEAL, T.C.A.B. ; SOUZA, C.M. ; NAZARENO, A.C. Crescimento, teor e composição do óleo essencial de Cymbopogon nardus (L) Revista Brasileira de Plantas Medicinais, v.9, n.4, p. 55-61, 2007. CASTRO, H. G.; FERREIRA, F. A. Contribuição ao estudo das plantas medicinais: carqueja (Baccharis genistelloides). Universidade Federal de Viçosa. 102 p. 2000.

Page 34: DISSERTAO - VILMA PERINI

34

CASTRO, H. G.; FERREIRA, F. A.; SILVA, D. J. H.; MOSQUIM, P. R., Contribuição ao estudo das plantas medicinais Metabólitos Secundários. 2. ed. Visconde do Rio Branco: Suprema, 113 p. 2004. CHUNGSAMARNYART, N.; JIWAJINDA, S.; JANSAWAN, S. Acaridae activity of volatile oil from lemon and citronella grasses on tropical cattle ticks. Kasetsart Journal National Science. v. 26, p. 46-51, 1992.

CLEMENTE, M. A. ; GOMES, F. T.; SCOTTON, A. C. B. S.; GOLDNER, M. S.; REIS, E. S. Avaliação do potencial acaricida de Cymbopogon nardus e Cymbopogon citratus no controle de fêmeas de Boophilus microplus. Resumos... XXIX Semana de Biologia e XII Mostra de Produção Científica, UFJF, p. 154 -156, 2006. CORRÊA JUNIOR, C.; MING, L.; SCHEFFER, M. C. Cultivo de plantas medicinais, condimentares e aromáticas. 2ª ed. Jaboticabal, FUNEP, 162 p. 1994. COSTA, C. M. G. R.; SANTOS, M. S.; BARROSS, H. M. M.; AGRA, P. F. M.; FARIAS, M. A. A. Óleo essencial de citronela no controle da bactéria fitopatogênica Erwinia carotovora. Tecnologia & Ciência Agropecuária, João Pessoa, v. 2, n. 2, p. 11-14, 2008.

CRUZ, E. da S.; NOZAKI, M. de H; BATISTA, M. A. Plantas Medicinais: plantas medicinais e alelopatia. Biotecnologia Ciência e Desenvolvimento, v. 3, n. 15, p. 28-34, 2003.

DIAS, F. L. Estudo da genotoxicidade in vivo e in vitro dos cercaricidas naturais óleo de sucupira e cremantina em células de mamíferos. Tese de Doutorado. Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto. 105 p.1993. DUNKEL, F. V.; SEARES, L. J. Fumigant properties of physical preparations from mountain big sagebrush, Artemisia tridentata Nutt. Sp. vaseyana (Rydb.) battle for stored grain insects. Journal of Stored Products Research, v. 34, n. 4, p.307-321, 1998. EMBRAPA. As plantas praguicidas. Disponível em < htt://www.cnpma.embrapa.br informativo.php3?id=241>.Acesso em: 05 de agosto de 2007. FRANZENER, G.; MARTINEZ-FRANZENER, A. S.; STANGARLIN, J. R.; CZEPAK, M. P.; SCHWAN-ESTRADA, K. R. F.; CRUZ, M. E. S. Atividades antibacteriana, antifúngica e indutora de fitoalexinas de hidrolato de plantas medicinais. Revista Ciências Agrárias, v.8, n.1, p. 29-38, 2007. FRANZ, C.H.; CEYLAN, A.; MÖLZEL, I.; VOMEL, A. Influence of the growing site on the quality of Mentha piperita L. oil. Acta Horticulturae, v. 144, p. 145-148, 1984.

Page 35: DISSERTAO - VILMA PERINI

35

GEISSMAN, T. A., CROUT, D. H. G. Organic chemistry of secondary plant metabolism, San Francisc: Freeman, Cooper e Company, 592 p. 1969

GHERMAN, C.; CULEA, M.; COZAR, O. Comparative analysis of some active principle of herb plants by GC/MS.Talanta, v. 53, n.1, p. 253 – 262, 2000. GOTTLIEB, O.B.; KAPLAN, M.A.C.; BORIN, M.R.M.B. Biodiversidade: um enfoque químico-biológico. Universidade Federal do Rio de Janeiro. 268 p.1996. GUSMAN, A.B.; MUCILLO, G.; PIRES, M.H. Efeito do citronelol sobre a germinação e desenvolvimento do amendoim bravo (Euphorbia heterophylla L.). Semina, v.11, n.1, p. 20-24, 1990. HORNOK, L. Influence of nutrition on the yield and contento of active compounds in some essential oil plants. Acta Horticulturae, n. 132, p. 239-247, 1983. INNECCO, R.; MARCO, C.A.; MATTOS, S.H.; BORGES, N.S.S.; FILHO, S.M. Influência de espaçamento, altura de corte no rendimento da biomassa e óleo essencial na cultura de capim citronela (Cymbopogon winterianus Jowitt). Ciência Agronômica, v.37, n.1, p.32-36, 2005. LI, Y.L., CRAKCER, L.E., POTERR T. Effect of light level on essential oil production of sage (Salvia officinalis) and thyme (Thyme vulgaris). Acta Horticulturae, 419-427,1996. LOAYZA, I. et al. Essential oils of Baccharis salicifolia, B. latifolia and B. Dracunculifolia. Phytochemistry, v.38, n.2, p.381-9, 1995. MAHALWAL, V.S.; ALI, M. Volatile constituents of Cymbopogon nardus (Linn.) Rendle. Flavor and Fragrance Journal, v.18, n.1, p.73-76, 2002. MANN, J. Secondary metabolism. Oxford Science Publications. 374 p. Oxford, 1995. MARTINS, R. M. Estudio in vitro de la acción acaricida del aceite esencial de la gramínea Citronela de Java (Cymbopogon winterianus Jowitt) em la garrapata Boophilus microplus. Revista Brasileira de Plantas Medicinais, v. 8, n. 2, p. 71-78, 2006 MATTOS, S.H.; CHAVES, C.M.C.; INNECCO, R.; CRUZ, G.F. Estudos sobre a época de corte e espaçamento de alecrim-pimenta. Horticultura Brasileira, v. 18, p.996-997, 2000. MING, L. C. Ageratum conyzoides: a tropical source of medicinal and agricultural products. In JANICK, J. (Ed.). Perspectives on new crops and new uses. Alexandria: ASHS, P. 469-473. 1999

Page 36: DISSERTAO - VILMA PERINI

36

NAKAHARA, K.; ALZOREKY, N.; YOSHIHASHI, T.; NGUYEN, H. T.T. and TRAKOONTIVAKORN, G. Chemical composition and antifungal activity of essential oil from Cymbopogon nardus. JARQ 37 (4), p. 249-252, 2003. Disponível em http://www.jircas.affrc.go.jp. Acesso em: 20 de agosto de 2008. NOZAL, M. J.; BERNAL, J. L.; JIMÉNEZ, J. J.; GONZÁLEZ, M. J.; HIGES, M. Extraction of thymol, eucalyptol, menthol, and camphor residues from honey and beeswax: Determination by gas chromatography with flame ionization detection, Journal of Chromatography A, v. 954, p. 207-215, 2002. PINTO, J. E. B. P.; LAMEIRA, O. A.; SANTIAGO, E. J. A. de; SILVA, F. G. Cultivo de plantas medicinais, aromáticas e condimentares. Textos Acadêmicos. Universidade Federal de Lavras -UFLA/FAEPE. 185 p. 2001. SALISBURY, F. B., ROSS, C. W. Plant Physiology. Belmont: Wadsworth, 682p. 1992. SANTOS, M. P.; ALVES, E.S.S.; SANTOS, R. B.; VENTURA, J. A.; FERNADES, P. M. B. Eficiência in vitro de óleos essenciais no controle de Fusarium subglutinans ananas agente etiológico da fusariose do abacaxizeiro. Fitopatologia Brasileira, v. 26, p.335, 2001.

SANTOS, R. I. Metabolismo básico e origem dos metabólitos secundários. In: SIMÕES, C. M. O. et al. (org). Farmacognosia – da planta ao medicamento. 5. ed. Porto Alegre, Florianópolis: Ed. Universidade Federal de Santa Catarina, p. 403-434, 2004. SIMÕES, C. M. O.; SPITZER, V. Óleos Voláteis. In: SIMÕES C. M. O et al. Farmacognosia da planta ao medicamento, 5. ed. Porto Alegre, Florianópolis: Editora da UFRGS/Editora da UFSC p. 468-495, 2004.

SIMON, J. E. New crop introduction: exploration, research and commercialization of aromatic plants in the new world. Acta Horticulturae, p. 209-221. 1993. SOUSA, M. M. Crescimento e metabolismo secundário em duas condições de luminosidade e cultura in vitro de Plantago major. Tese de Doutorado. Universidade Federal de Viçosa, 106 p. 1998 STREET, H.E.; COCKBURN, W. Plant metabolism. Pergamon Press. 321 p. New York, 1972. TAIZ, L. & ZEIGER, E. Fisiologia vegetal, 3. ed. Porto Alegre, 719 p. 2004. TORSSELL, K. B. G. Natural product chemistry: a mechanistic and biosynthetic approach to secondary metabolism. Norwich: John Wiley & Sons. 401 p. 1983

Page 37: DISSERTAO - VILMA PERINI

37

TURNER, G. W.; GERSHENZON, J.; CROTEAU, R. B. Distribution of peltate glandular trichomes on developing leaves of peppermint. Plant Physiology, v. 124, p. 655 – 663, 2000. VERÍSSIMO, C. J.; PIGLIONE, R. Comportamento de larvas diante de uma substancia repelente. Arquivo do Instituto Biológico, São Paulo, v. 65, p. 75, 1998. WILSON, C. L.; SOLAR, J. M.; EL GHAOUTH, A.; Wisniewski, m. e. Rapid evaluation of plant extracts and essential oils for antifungal activity against Botrytis cinerea. Plant Disease, v.81, p. 204-210, 1997.

Page 38: DISSERTAO - VILMA PERINI

38

CAPÍTULO 1

TEOR E COMPOSIÇÃO DO ÓLEO ESSENCIAL DO CAPIM CITRONELA

(Cymbopogon nardus L) EM CINCO ÉPOCAS DE COLHEITA.

Page 39: DISSERTAO - VILMA PERINI

39

RESUMO

A composição qualitativa e quantitativa das plantas medicinais pode

mudar acentuadamente durante as fases de crescimento. Para tanto, é

importante que a planta seja colhida na época apropriada e no estágio certo de

seu desenvolvimento. Assim, este trabalho objetivou analisar o teor e a

composição do óleo essencial do capim Citronela em cinco épocas de colheita

no Estado do Tocantins. As amostras para extração do óleo essencial foram

realizadas em cinco épocas de colheita a partir de 56 dias após transplante, em

intervalos regulares de 28 dias, com 3 repetições. A extração do óleo essencial

foi realizada por hidrodestilação e a identificação dos componentes por CG e

CG/EM. Verificou-se na segunda época de colheita o maior valor de teor de

óleo essencial, 1,10 %, estatisticamente semelhante ao valor obtido na quinta

época de colheita, 1,07 %. Vinte e três compostos químicos foram identificados

divididos em monoterpenos e sesquiterpenos. Foram identificados três

compostos majoritários: o citronelol (monoterpeno), o geraniol (monoterpeno) e

o elemol (sesquiterpeno). Em todas as épocas de colheita o geraniol foi o

composto predominante que obteve a maior concentração relativa.

Palavras-Chave: Cymbopogon nardus, óleo essencial, épocas de colheita.

Page 40: DISSERTAO - VILMA PERINI

40

ABSTRACT

Content and composition of essential oil of citronella grass (Cymbopogon

nardus L.) in five seasons of harvest.

The qualitative and quantitative composition of medicinal plants can

change dramatically during the stages of growth. For this it is important that the

plant is harvested at the appropriate time and in some stage of their

development. Thus, this study aimed to analyze the content and composition of

essential oil of Citronella grass in five seasons of harvest in the state of

Tocantins. The samples for extraction of essential oil were held in five harvest

period from 56 days after transplanting, at regular intervals of 28 days, with 3

replicates. The extraction of essential oil was performed by hydro distillation and

identification of components by GC and GC / MS. It is the second season of

harvesting the highest amount of essential oil content, 1.10%, statistically

similar to the obtained value in the fifth season of harvest, 1.07%. Twenty-three

chemical compounds were identified and divided into monoterpenes and

sesquiterpenes. It was identified three major compounds: the Citronellol

(monoterpene), the geraniol (monoterpene) and elemol (sesquiterpenoid). In all

the harvest period the geraniol was the predominant compound that had the

greater concentration.

Key words: Cymbopogon nardus, essential oil, harvest period.

Page 41: DISSERTAO - VILMA PERINI

41

INTRODUÇÃO

A composição qualitativa e quantitativa das plantas é alterada

acentuadamente durante as fases de crescimento (BALBAA, 1983). A

produção de metabólitos secundários varia de acordo com a idade das plantas,

o estado reprodutivo, as opções metabólicas determinadas pelo efeito de

hormônios e com ciclos de síntese de substâncias influenciada pelas estações

ou horas do dia (BROWN JUNIOR, 1988; TETÉNYI, 1983; CASTRO et al.,

1999).

Os óleos essenciais são misturas complexas e seus constituintes podem

pertencer às mais diversas classes de compostos, porém os terpenos e os

fenilpropenos são as classes de compostos mais comumente encontradas. Os

terpenos encontrados com maior freqüência nos óleos essenciais são os

monoterpenos e sesquiterpenos, bem como os diterpenos, constituintes

minoritários dos óleos essenciais (ERICKSON, 1976; CASTRO et al., 2004).

O capim citronela (Cymbopogon nardus L., família Poaceae, subfamília

Panicoideae) tem sido utilizado na fabricação de perfumes e cosméticos, sendo

também usado como repelente de mosquitos (MARTINS et al. 1998). O óleo

essencial extraído de C. nardus possui alto teor de geraniol e citronelal. O

citronelal é utilizado como material básico para a síntese de importantes

compostos químicos denominados iononas e para a síntese de vitamina A

(TRONGTOKIT et al., 2005; WONG et al., 2005; BILLERBECK et al., 2001).

Segundo Bezerra (2003), a colheita dessas plantas possui

particularidades que as diferenciam de outras culturas, uma vez que se objetiva

a obtenção de maiores teores e composições dos princípios ativos.

Portanto, este trabalho teve por objetivo analisar o teor e a composição

do óleo essencial do C. nardus, em cinco épocas de colheita no Estado do

Tocantins, para verificar a variação do teor e composição do óleo essencial nas

épocas de colheita visando o controle da qualidade do óleo essencial.

Page 42: DISSERTAO - VILMA PERINI

42

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi instalado na Universidade Federal do Tocantins,

campus de Gurupi, localizado a 11º 43’ S e 49° 04’ W, com altitude de 300 m. A

exsicata com amostra do material vegetal foi depositada no herbário da

Universidade Federal de Viçosa com o número VIC 30283.

O preparo das mudas foi realizado por divisão de touceiras e o

transplante feito no dia 15 de setembro de 2004. No plantio foi utilizado o

espaçamento de 1m entre fileiras e 0.5 m entre covas. Foi utilizada adubação

orgânica de 3 Kg de esterco por cova, plantando-se três perfilhos por cova.

As amostras para extração do óleo essencial foram realizadas em cinco

épocas de colheita a partir de 56 dias após transplante (dat), em intervalos

regulares de 28 dias, com 3 repetições (época 1 = 56 dat; época 2 = 84 dat;

época 3 = 112 dat; época 4 = 140 dat; época 5 = 168 dat).

O óleo essencial foi obtido por hidrodestilação a partir de amostras da

parte aérea da planta desidratada (20 gramas). As amostras foram colocadas

em balão de fundo redondo contendo 1 L de água destilada, que foi acoplado

ao clevenger e este, a um condensador. Após destilação por 2 horas foram

recolhidos, aproximadamente, 0,4 L de hidrolato (água + óleo).

O óleo foi extraído da fase aquosa com funil de separação, utilizando o

pentano como solvente. Foram realizadas três extrações com 0,05 L de

pentano. As frações orgânicas obtidas foram reunidas e secadas com sulfato

de magnésio anidro, filtradas e o solvente foi removido sob pressão reduzida

em evaporador rotativo a 40 ºC. A massa do óleo obtido foi determinada por

pesagem em balança analítica com precisão de 0,1 mg. As amostras de óleo

obtidas foram transferidas para frascos de vidro e armazenadas sob atmosfera

de nitrogênio em freezer a -20 °C, até o momento das análises.

A identificação dos compostos do óleo essencial foi realizada por

cromatografia gasosa acoplada ao espectrômetro de massas (CG-EM)

(MENUT et al., 1993; OKUNADE, 2002; CASTRO et al., 2004), em

equipamento Shimadzu, modelo CG 17A, com detector seletivo de massa,

modelo QP 5000. A coluna cromatográfica utilizada foi do tipo capilar de sílica

fundida com fase estacionária DB – 5, de 0,30 x 10-3 m de comprimento e 0,25

Page 43: DISSERTAO - VILMA PERINI

43

x 10-3 m de diâmetro interno, utilizando hélio como gás carreador. As

temperaturas foram de 220° C no injetor e 300° C no detector. A temperatura

do forno foi programada de 60° a 240 °C, com acréscimo de 3 °C a cada

minuto. A temperatura inicial foi de 60 ºC por minuto, seguido de um

incremento de 3 ºC por minuto até atingir 240 ºC, sendo mantida constante por

30 minutos.

A identificação dos componentes foi feita por comparação dos espectros

de massas com os espectros de massas disponíveis no banco de dados do

equipamento, com a literatura e pelo índice de Kovat's (ADAMS, 1995;

COLLINS, 1997). A quantificação dos componentes foi realizada utilizando um

cromatógrafo a gás com detector de ionização de chama de hidrogênio em

equipamento Shimadzu CG-17A. As análises foram realizadas nas mesmas

condições descritas para a identificação dos constituintes. Essas análises

foram realizadas em triplicatas.

Os dados foram analisados por meio de análise de variância e as médias

foram comparadas utilizando-se o teste de Tukey a 5% de probabilidade. A

análise estatística foi realizada no programa SAEG (Sistema para Análise

Estatística e Genética).

Page 44: DISSERTAO - VILMA PERINI

44

RESULTADOS E DISCUSSÃO

O resumo da análise de variância da variável teor de óleo essencial, em

cinco épocas de colheita encontra-se na Tabela 1. Foi observado que houve

diferença estatística entre as cinco épocas de colheita.

Tabela 1 - Resumo das análises de variância da variável teor de óleo essencial, em cinco épocas de colheita de C. nardus.

Quadrado Médio _______________________________________________________

FV GL Teor de óleo essencial _______________________________________________________________ Épocas 4 0,1258** Resíduo 10 0, 0013 _______________________________________________________________ CV% 4,024 **= Significativo a 1% de probabilidade pelo teste F.

Verificou-se que a segunda e quinta épocas de colheita apresentaram o

maior valor de teor de óleo essencial, 1,10% e 1,07% respectivamente. Na

terceira época de colheita foi obtido o menor valor em teor de óleo essencial,

0,65 % (Tabela 2).

Tabela 2 - Valores médios do teor de óleo essencial, em % (m/m) da planta desidratada, em cinco épocas de colheita de Cymbopogon nardus. Épocas Teor de óleo essencial (%) _______________________________________________________________ Época 1 0,73 c Época 2 1,10 a Época 3 0,65 c Época 4 0,97 b Época 5 1,07 a Médias seguidas pela mesma letra na coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey (P > 0,05).

Resultados semelhantes foram obtidos por Leal et al. (2001), ao avaliar

o teor de óleo essencial de Cymbopogon citratus em três diferentes épocas do

ano, verificaram diferenças significativas do teor do óleo essencial entre as

épocas de avaliação.

Page 45: DISSERTAO - VILMA PERINI

45

A composição qualitativa e quantitativa das plantas medicinais pode

mudar acentuadamente durante as fases de crescimento. Para a melhoria da

qualidade das plantas medicinais, é importante que a planta seja colhida na

época apropriada e no estágio certo de seu desenvolvimento (BALBAA, 1983).

Verificou-se que ocorreu variação no número de compostos do óleo

essencial do capim citronela, presentes nas cinco épocas de colheita, a quinta

época apresentou o maior número de compostos e a segunda época de

colheita o menor número de compostos (Tabela 3).

Tabela 3 - Concentração relativa (área %), obtida por cromatografia gasosa, dos constituintes do óleo essencial da parte aérea de C. nardus, em cinco épocas de colheita.

Épocas de Colheita _______________________________________________________

Compostos Época 1 Época 2 Época 3 Época 4 Época 5 IK C01 0,53 - 2,33 - - 1027 C02 0,81 1,15 1,46 0,81 0,76 1098 C03 0,34 0,56 0,61 0,30 0,30 1142 C04 4,03 3,27 3,99 1,80 2,38 1153 C05 10,34 17,77 17,70 18,75 19,27 1233 C06 - 0,25 0,20 0,16 0,13 1240 C07 31,63 38,40 38,30 37,70 38,18 1262 C08 5,73 4,02 4,71 - 1,70 1354 C09 9,80 4,31 4,47 1,86 1,15 1383 C10 1,09 0,83 0,67 1,08 1,23 1389 C11 0,43 0,25 0,16 0,44 0,44 1476 C12 0,10 - - 0,10 0,09 1496 C13 0,42 0,30 0,23 0,46 0,54 1499 C14 - - 0,17 0,24 0,22 1509 C15 0,58 0,38 0,29 0,39 0,37 1520 C16 11,33 8,75 8,76 10,17 10,53 1549 C17 2,39 1,55 1,44 3,83 3,63 1572 C18 - - - 0,27 - 1578 C19 1,92 1,20 0,96 1,94 1,67 1638 C20 2,04 1,57 1,42 1,67 1,60 1645 C21 1,38 - - - - 1650 C22 1,93 2,58 2,39 2,78 2,58 1653 C23 - - 0,17 - - 1711

NC 42 38 43 40 52 C01 = limoneno; C02 = linalol; C03 = isopulegol; C04 = citronelal; C05 = citronelol; C06 = neral; C07 = geraniol C08 = acetato de citronelol; C09 = acetato de geraniol; C10 = beta-elemeno; C11 = germacreno D; C12 = alfamuroleno; C13 = germacreno A; C14 = gama-cadineno; C15 = delta-cadineno; C16 = elemol; C17 = germacreno; D-4-ol; C18 = óxido de cariofileno; C19 = tau-cadinol; C20 = beta-eudesmol; C21 = alfa-eudesmol; C22 = alfacadinol; C23 = farnesol; NC = número de compostos; IK = Índice de Kovats.

Page 46: DISSERTAO - VILMA PERINI

46

Foram identificados vinte e três compostos químicos no óleo essencial

do C. nardus, divididos em monoterpenos e sesquiterpenos (Tabela 3 e Figuras

1 e 2).

Em todas as épocas de colheita foi obtida maior concentração relativa de

compostos monoterpênicos em relação aos sesquiterpênicos. Na terceira

época de colheita foi obtida a maior concentração relativa de monoterpenos,

73,77 % (Figura 3). O forte odor do óleo essencial é justificado pela presença

dos monoterpenos como componentes majoritários.

Figura 1 - Fórmulas estruturais dos constituintes monoterpênicos presentes no óleo essencial da parte aérea de Cymbopogon nardus (identificados por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massa).

Page 47: DISSERTAO - VILMA PERINI

47

Figura 2 - Fórmulas estruturais dos constituintes sesquiterpênicos presentes no óleo essencial da parte aérea de Cymbopogon nardus (identificados por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massa).

Figura 3 - Concentração relativa de monoterpenos (linha descontínua) e sesquiterpenos (linha contínua) do óleo essencial de Cymbopogon nardus, em cinco épocas de colheita.

Page 48: DISSERTAO - VILMA PERINI

48

Foram identificados três compostos majoritários: o citronelol

(monoterpeno), o geraniol (monoterpeno) e o elemol (sesquiterpeno). Em todas

as épocas de colheita o geraniol foi o composto predominante que obteve a

maior concentração relativa. Na segunda época de colheita, aos 84 dias após

transplante, foi obtida a maior concentração relativa do geraniol (38,40 %)

(Figura 4).

Figura 4 - Concentração relativa dos compostos majoritários do óleo essencial de

Cymbopogon nardus, geraniol ( ), citronelol ( ) e elemol ( ), em cinco épocas de colheita.

Resultados concordantes com os do presente estudo foram obtidos por

diversos pesquisadores. Martins (2006), estudando a ação acaricida do óleo

essencial de Cymbopogon winterianus, encontrou como constituintes

majoritários o citronelal, o geraniol e o citronelol. Os resultados indicaram que o

citronelal e o geraniol tiveram uma ação acaricida significativamente mais forte

que o citronelol.

Em outro trabalho realizado por Martins et al. (2004), que analisaram o

óleo essencial de Cymbopogon citratus extraído das folhas secas e analisado

em cromatógrafo gasoso, identificaram o geraniol como um dos componentes

majoritários do óleo essencial.

Mahalwal & Ali (2002) identificaram os constituintes do óleo essencial do

C. nardus por CG/EM, encontrando 16 compostos monoterpênicos (79,8%) e 9

compostos sesquiterpênicos (11,5%). Os compostos monoterpênicos

majoritários foram o citronelal (29,7%) e o geraniol (24,2%) e os compostos

sesquiterpênicos majoritários foram o (E)-nerolidol (4,8%) e o β-cariofileno

(2,2%)

Page 49: DISSERTAO - VILMA PERINI

49

Kasali et al. (2001), estudando a composição do óleo essencial de

Cymbopogon citratus por meio da técnica de CG/EM, encontraram três

constituintes majoritários o geranial, neral e o mirceno.

O óleo essencial de Cymbopogon citratus é caracterizado por apresentar

citral como componente majoritário na forma de seus dois isômeros: geranial e

neral, que possuem atividade antibacteriana comprovada (MARTINS et al.,

2004).

Os compostos monoterpênicos limoneno, citronelal, geraniol e neral,

atuam na defesa química da planta contra a ação de predadores. Os vapores

do citronelal, utilizados por formigas, podem causar irritação suficiente em um

predador para fazê-lo desistir de um ataque. O geraniol também possui

atividade anti-séptica, inibindo o crescimento de fungos e bactérias (SIMÕES et

al., 2004; MANN, 1995).

Page 50: DISSERTAO - VILMA PERINI

50

CONCLUSÕES

Existe variação na composição qualitativa e quantitativa do óleo

essencial do C. nardus nas diferentes épocas de colheita.

O maior teor de óleo essencial encontra-se aos 86 e 168 dias após o

transplante.

Dos vinte e três compostos químicos identificados e classificados em

monoterpenos e sesquiterpenos, três são compostos majoritários, o citonelol

(monoterpeno), o geraniol (monoterpeno) e o elemol (sesquiterpeno), sendo o

geraniol, o composto predominante em todas as épocas de colheita.

A projeção da produção de óleo essencial é de 167,1982 kg/ha.

Page 51: DISSERTAO - VILMA PERINI

51

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ADAMS, R.P. Identification of essential oil components by gas chromatography/ mass spectroscopy. Ilinois: Allured Publishing Corporation, 469 p. 1995. BALBAA, S.I. Satisfying the requeriments of medicinal plant cultivation. Acta Horticulturae, n. 132, p.75-84, 1983. BEZERRA, A. M. E. Desenvolvimento de um sistema de produção para marcela (Egletes viscosa (L.) Less.). 125 p. Tese (Doutorado em Fitotecnia). Universidade Federal do Ceará, Fortaleza. 2003. BILLERBECK, V.G.; ROQUES, C.G.; BESSIERE, J.; FONVIEILLE, J.; DARGENT, R. Effects of C. nardus (L.) W. Watson essential oil on the growth and morphogenesis of Aspergillus niger. Canadian Journal of Microbiology, v.47. n.1, p. 9-17, 2001. BROWN JÚNIOR, K.S. Engenharia ecológica: novas perspectivas de seleção e manejo de plantas medicinais. Acta Amazônica, v. 18, n. 1, p. 291-303, 1988. CASTRO, H. G.; CASALI, V. W. D.; BARBOSA, L. C.; CECON, P. R. Rendimento de tanino em dois acessos de carqueja (Baccharis myriocephala D.C.), em diferentes épocas de colheita em Viçosa - MG. Revista Brasileira de Plantas Medicinais - Brazilian Journal of Medicinal Plants, v.1, n.2, p. 29-33, 1999. CASTRO, H. G.; OLIVEIRA, L. O.; BARBOSA, L. C. A.; FERREIRA, F. A.; SILVA, D. J. H.; MOSQUIM, P. R.; NASCIMENTO, E. A. Teor e composição do óleo essencial de cinco acessos de mentrasto. Química Nova, v.27, n.1, p. 55-57, 2004. COLLINS, H.C.; BRAGA, G.L.; BONATO, P. S. Introdução a métodos cromatográficos. Campinas: UNICAMP, 279 p. 1997. ERICKSON, R.E. The industrial importance of monoterpenes and essential oils. Lloydia, v.39, n.1, p.8-19, 1976. KASALI, A.A.; OYEDEJI, A.O.; ASHILOKUN, A.O. Volatile leaf oil constituents of Cymbopogon citratus (DC) Stapf. Flavor and Fragrance Journal, v.16, n.5, p.377-378, 2001. LEAL, T.C.A.B.; FREITAS, S. P.; SILVA, J.F.; CARVALHO, A.J.C. Avaliação do efeito da variação estacional e horário de colheita sobre o teor foliar de óleo essencial de capim-cidreira (Cymbopogon citratus D.C.). Revista Ceres, v. 48, n.278, p. 445-453, 2001.

Page 52: DISSERTAO - VILMA PERINI

52

MAHALWAL, V.S.; ALI, M. Volatile constituents of Cymbopogon nardus (Linn.) Rendle. Flavor and Fragrance Journal, v.18, n.1, p.73-76, 2002. MANN, J. Secondary metabolism. 2. ed. Oxford: Clarendon Press, 374p. 1995. MARTINS, E.R.; CASTRO, D.M.;CASTELANI, D.C.; DIAS, J.E. Plantas medicinais. Viçosa. Ed. UFV, 220 p. 1998. MARTINS, M.B.G.; MARTINS, A.R.; TELASCRÊA, M.; CAVALHEIRO, A.J. Caracterização anatômica da folha de Cymbopogon citratus (DC) Stapf (Poaceae) e perfil químico do óleo essencial. Revista Brasileira de Plantas Medicinais- Brasilian Journal of Medicinal Plants, v.6, n.3, p.20-29, 2004. MARTINS, R.M. Estudio "in vitro" de la acción acaricida del aceite esencial de la gramínea citronela de java (Cymbopogon winterianus Jowitt) no carrapato Boophilus microplus.Revista Brasileira de Plantas Medicinais- Brasilian Journal of Medicinal Plants, v. 8, n.2, p.71-78, 2006. MENUT, C.; LAMATY, G.; ZOLLO, P.H.A.; KUIATE, J.R.; BESSIERE, J.M. Aromatic plants of trpical central África. Part x chemical composistion of the essential oils of Ageratum houstonianum (Mill.) and Ageratum conyzoides (L.) from Cameroom. Flavour and Fragance Journal, v. 8, p. 1-4, 1993.

OKUNADE, A.D. Ageratum conyzoides L. (Asteraceae). Fitoterapia, v.73, p.1-16, 2002. SIMÕES, C.M.O.; SCHENKEL, E.P.; GOSMANN, G.; MELLO, J.C.P.; MENTZ, L.A.; PETROVICK, P.R. Farmacognosia: da planta ao medicamento. 5. ed. UFRGS, 1102p. 2004. TETÉNYI, P. Biological preconditions of aromatic and medicinal plant cultivation. Acta Horticulturae, n. 132, p.15-22, 1983. TRONGTOKIT, Y.; RONGSRIYAM, Y.; KOMALAMISRA, N.; APIWATHNASORN, C. Comparative repelency of 38 essential oils against mosquito bites. Phytotherapy Research, v.19, n.4, p.303-309, 2005. WONG, K.K.Y.; SIGNAL, F.A.; CAMPION, S.H.; MOTION, R.L. Citronela as an insect repellent in food packaging. Journal of Agricultural and Food Chemistry, v.53, p.4633-4636, 2005.

Page 53: DISSERTAO - VILMA PERINI

53

CAPÍTULO 2

EFEITO DA ADUBAÇÃO E DA LUZ NA PRODUÇÃO DE BIOMASSA DO

CAPIM CITRONELA (Cymbopogon nardus).

Page 54: DISSERTAO - VILMA PERINI

54

RESUMO

A adubação e a intensidade da luz são os principais fatores ambientais

que influencia o crescimento das plantas. Assim, este trabalho foi desenvolvido

com o objetivo de analisar o efeito da adubação e da luz na produção de

biomassa do capim citronela (Cymbopogon nardus) nas condições de Gurupi –

Tocantins. Para tanto, foram realizados dois experimentos no delineamento

inteiramente casualizados. No Experimento1 foram utilizados três tratamentos

de adubação (Testemunha, adubação orgânica e adubação química), com sete

repetições. No experimento 2 foram utilizados dois ambientes (a pleno sol e

sob sombrite), em cinco épocas de avaliação, com onze repetições. As épocas

de colheita foram realizadas em intervalos regulares de 28 dias, dos 75 aos

187 dias após transplantes. Em ambos os experimentos foram avaliados as

seguintes características: altura da planta, número de perfilhos, número de

folhas, massa fresca da parte aérea, massa desidratada, massa seca, área

foliar e índice da área foliar. Os resultados mostraram que os tratamentos de

adubação não apresentaram diferença estatística na produção do capim

citronela. Em relação ao experimento 2 verificou-se que a luz proporcionou

maior produção de biomassa do capim citronela. As plantas de C. nardus

cultivadas a pleno sol apresentaram 291,8182 g de massa fresca e 72,9545 g

de massa seca, enquanto que as plantas cultivadas sob sombrite, atingiram

202,7273 g de massa fresca e 33,7836 g de massa seca aos 187 dias após

transplante.

Palavras-Chave: Cymbopogon nardus , crescimento, produção de biomassa.

Page 55: DISSERTAO - VILMA PERINI

55

ABSTRACT

The fertilization and the light effect in the biomass production of citronella

grass (Cymbopogon nardus).

The fertilization and intensity of light are the main environmental factors

that influence the growth of plants. Thus, this search was carried out to examine

the effect of fertilizer and light on production of biomass of citronella grass

(Cymbopogon nardus) under the conditions of Gurupi - Tocantins. For that, two

experiments were conducted in a randomized design. In Experiment 1 three

treatments were used for fertilization (Witness, organic manure and chemical

fertilizer), with seven repetitions. In experiment 2 were used two environments

(full sun and under shadow) in five seasons of evaluation, with eleven

repetitions. The harvest period were made at regular intervals of 28 days, the

75 to 187 days after transplantation. In both experiments were the following:

plant height, number of tillers, leaf number, fresh weight of shoots, dried weight,

dry weight, leaf area and leaf area index. The results showed that the

fertilization treatments showed no statistical difference in the production of

citronella grass. Regarding the experiment 2 found that the light provided

greater production of biomass of citronella grass. The plants of C. nardus grown

under full sun had 291.8182 grams of weight and 72.9545 grams of dry weight,

while the plants grown under shadow have reached 202.7273 grams of weight

and 33.7836 g dry weight at 187 days after transplant.

Key words: Cymbopogon nardus, growth, production of biomass.

Page 56: DISSERTAO - VILMA PERINI

56

INTRODUÇÃO

As espécies vegetais podem ter seu crescimento influenciado pelas

condições ambientais, as quais muitas vezes afetam a produção de fármacos

por aumentar ou diminuir a biomassa das plantas, ou por alterar a fisiologia das

mesmas. Entre os principais fatores ambientais que influenciam o crescimento

das plantas estão a luz, os nutrientes minerais e a temperatura (MAROTTI et

al., 1993; VILELA & RAVETTA, 2000).

A radiação é de extrema importância no desenvolvimento dos vegetais,

pois está ligada diretamente aos principais processos fisiológicos como a

fotossíntese, a floração, o fotoperiodismo, o amadurecimento de frutos, entre

outros (SCHEFFER, 2002; WACHOWICZ, 2002). No acúmulo de biomassa, a

radiação atua diretamente na etapa fotoquímica da fotossíntese fornecendo

poder redutor na forma de ATP e NADPH para as reações de fixação do CO2

atmosférico (TAIZ & ZEIGER, 2004). Tratamentos com diferentes intensidades

luminosas podem aumentar ou diminuir a biomassa e até mesmo induzir a

produção de alguns compostos de interesse específico. Em experimentos com

sálvia e tomilho, expostas a 45% de radiação, apresentaram óleos com maior

concentração de tujona e menor concentração de cânfora (SANGWAN et al.,

2001).

O conhecimento sobre o crescimento das espécies cultivadas permite

planejar métodos de cultivo, contribuindo na expressão do potencial de

espécies vegetais. A análise de crescimento descreve as condições

morfofisiológicas da planta em diferentes intervalos de tempo, permitindo

acompanhar a dinâmica da produtividade, avaliada por meio de índices

fisiológicos e bioquímicos. É um método a ser utilizado na investigação do

efeito dos fenômenos ecológicos sobre o crescimento, como a adaptabilidade

das espécies em ecossistemas diversos, efeitos de competição, diferenças

genotípicas da capacidade produtiva e a influência das práticas agronômicas

sobre o crescimento (FONTES, 2005; MAGALHÃES, 1986).

O capim citronela (Cymbopogon nardus) é uma planta perene originada

do Ceilão, cultivada no sudeste da Ásia. O óleo essencial de C. nardus é

conhecido como óleo de citronela, e tem sido tradicionalmente usado como

Page 57: DISSERTAO - VILMA PERINI

57

repelente de mosquito (JANTAN & ZAKI, 1999). Na composição do óleo

essencial de C. nardus possui alto teor de geraniol e citronelal (CASTRO et al.,

2007). O geraniol possui atividade anti-séptica, inibindo o crescimento de

fungos e bactérias (MANN, 1995). O citronelal é utilizado como material básico

para a síntese de importantes compostos químicos denominados iononas e

para a síntese de vitamina A (CRAVEIRO et al., 1981).

Atualmente existem poucas informações a respeito das técnicas de

cultivo do capim citronela que sejam adequadas às condições edafoclimáticas

do Estado do Tocantins. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo

analisar o efeito da adubação e da luz na produção de biomassa do capim

citronela (Cymbopogon nardus) no Estado do Tocantins.

Page 58: DISSERTAO - VILMA PERINI

58

MATERIAL E MÉTODOS

Experimento 1 – Efeito da adubação na produção de biomassa do capim

citronela (Cymbopogon nardus)

O experimento foi instalado na Universidade Federal do Tocantins,

Campus de Gurupi, localizado a 11° 43’ S e 49° 04’ W, com altitude de 300 m.

A região apresenta médias anuais de 30ºC de temperatura, a umidade relativa

média anual varia de 60% a 70% e a precipitação pluviométrica de 1600 a 1800

mm, o que caracteriza o clima tropical.

A exsicata com amostra do material vegetal foi depositada no herbário

da Universidade Federal de Viçosa com o número VIC 30283. Utilizou-se o

delineamento experimental inteiramente casualizado, com sete repetições, e

parcelas constituídas por cinco plantas úteis, com três tratamentos: ausência

de adubação (testemunha); adubação orgânica de 4,0 L por metro linear de

esterco curtido e adubação química de 300 Kg ha-1 (5:25:15), a partir da

análise do solo. A análise do solo da área experimental encontra-se no Quadro

1.

As mudas foram obtidas de matrizes existentes no Campus Universitário

de Gurupi, por divisão de touceiras e o transplante realizado no dia 22 de

novembro de 2006. No plantio foi utilizado o espaçamento de 1 m entre fileiras

e 0,5 m entre covas, utilizando um perfilho por cova.

Na colheita foi feito um corte transversal nas plantas a uma altura de dez

centímetros a partir do solo, aos 195 dias após o plantio. No momento da

colheita foram determinadas as seguintes características: altura da planta (cm),

número de perfilhos, número de folhas, comprimento e largura das folhas (cm),

área foliar (dm2 planta-1), índice de área foliar, massa fresca da parte aérea

(g/planta), massa desidratada (g/planta) e massa seca (g/planta).

Quadro 1 – Análise química do solo.

Ph P K Ca+Mg Ca Mg Al CTC SB V MO

CaCl2 Mg dm-3(ppm) ............................C mol dm-3............................ %

4,9 11,4 40,1 5,2 3,98 1,22 0,73 6,33 5,1 78,45 4,7

Page 59: DISSERTAO - VILMA PERINI

59

Para a obtenção da massa seca, amostras da massa fresca foram

mantidas em sacos de papel e mantidas em estufa com circulação forçada de

ar a 70°C por 72 horas, até atingir massa constante. Já a massa fresca da

parte aérea foi obtida através da pesagem das folhas logo após o corte. Para a

obtenção da massa desidratada, as folhas foram mantidas na sombra em

prateleiras por 30 dias. Após esse período as mesmas foram pesadas, obtendo

assim, a massa desidratada.

Para a variável área foliar foi, inicialmente, ajustada uma equação de

regressão aos dados de comprimento (COMP), largura média (LAR) e área

foliar (AF), utilizando-se uma amostra de trinta folhas: AF= - 0,00357 + 0,0142

COMP + 0,2575 LAR; R2=0,9696. A equação de regressão ajustada foi

utilizada na obtenção da área foliar total por planta, a partir das medidas de

comprimento e da largura média das folhas (ROBBINS & PHARR, 1987). No

ajuste da equação de regressão, a área foliar das plantas foi obtida segundo o

método dos contornos foliares (CASTRO et al., 1999).

O índice de área foliar (IAF) expressa a dimensão do sistema

assimilador da comunidade vegetal. Os valores do IAF foram determinados

pela divisão dos valores da área foliar, em dm2, pela área de solo disponível às

plantas (50 dm2) (CASTRO, 1998).

Os dados foram interpretados por meio de análise de variância e as

médias foram comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.

Experimento 2 - Efeito da luz no crescimento e na produção de biomassa

do capim citronela (Cymbopogon nardus)

No experimento 2, as mudas constituídas de três perfilhos foram obtidas

de matrizes existentes no Campus Universitário de Gurupi – UFT, que foram

plantadas em vasos com capacidade de 10 litros no dia 2 de outubro de 2007

(Figura 2). A análise do solo está apresentada no Quadro 2.

Quadro 2 – Análise química do solo.

pH P K Ca+Mg Ca Mg Al CTC SB V MO

CaCl2 Mg dm-3(ppm) ...........................C mol dm-3.......................... %

6,1 511,3 78,6 5,94 5,54 0,40 0,23 6,94 6,14 88,48 4,4

Page 60: DISSERTAO - VILMA PERINI

60

O experimento foi instalado no delineamento inteiramente casualizado

em esquema fatorial, com onze repetições. Foram realizados dez tratamentos:

dois ambientes (a pleno sol e sob sombrite), em cinco épocas de avaliação.

Os dados foram coletados em cinco épocas, sendo a primeira realizada

aos 75 dias após o transplante e as demais, realizadas em intervalos regulares

de 28 dias, dos 75 aos 187 dias após transplante.

Em cada época foram determinadas as seguintes características: altura

da planta (cm), número de perfilhos e número de folhas. Aos 187 dias após o

transplante, ou seja, na última época de coleta foi realizado o corte das plantas

a dez centímetros do solo, determinando as características: massa fresca da

parte aérea, massa desidratada, massa seca, comprimento e largura das

folhas, área foliar, índice de área foliar, além da altura da planta, número de

perfilhos e número de folhas.

A massa fresca da parte aérea, massa seca, massa desidratada, área

foliar e índice de área foliar foram obtidas como descrito no experimento 1.

As análises estatísticas foram realizadas no programa SAEG (RIBEIRO

JÚNIOR, 2001). Os dados foram interpretados por meio de análise de variância

e de regressão. Nos fatores qualitativos, as médias foram comparadas,

utilizando-se o teste de Tukey a 5% de probabilidade. Os modelos de

regressão foram escolhidos com base na significância dos coeficientes de

regressão, utilizando-se o teste “t” a 1% de probabilidade e no coeficiente de

determinação.

Page 61: DISSERTAO - VILMA PERINI

61

RESULTADOS E DISCUSSÃO Experimento 1 – Efeito da adubação na produção de biomassa do capim

citronela (Cymbopogon nardus)

Na Tabela 1, é mostrado o resumo da análise de variância nas variáveis,

altura da planta (AP), número de perfilho (NP), número de folha (NF), área

foliar (AF), índice de área foliar (IAF), massa fresca (MF), massa desidratada

(MD) e massa seca (MS) do capim citronela. Verificou-se que não houve

diferença estatística entre os tratamentos em todas as variáveis analisadas.

Portanto, a produção de biomassa do capim citronela não foi influenciada pela

adubação (química e orgânica).

Na Tabela 2 são mostrados os valores médios das variáveis, altura da

planta, número de perfilho, número de folha, massa fresca, massa desidratada,

massa seca, área foliar e índice de área foliar. Verificou-se que os valores

médios das variáveis entre os tratamentos não diferiram estatisticamente.

Na variável altura da planta o maior valor foi obtido com adubação

química, 81,61 cm, e o menor valor na testemunha, 77,58 cm. Verificou-se na

variável número de perfilhos que o tratamento com adubação orgânica

propiciou o maior valor, 58,6785 e o menor valor foi obtido no tratamento com

adubação química, 51,9028 perfilhos. No tratamento com adubação orgânica,

as plantas apresentaram o maior número de folhas, 308,5000, e o menor

número de folhas foi obtido no tratamento com adubação química, 274,7143

(Tabela 2).

Em relação a variável massa fresca da parte aérea o maior valor foi

verificado no tratamento com adubação orgânica, 1,0191 kg, e o menor valor

no tratamento com adubação química, 0,9891 kg. Para a variável massa

desidratada o maior valor foi obtido no tratamento com adubação orgânica,

0,2451kg, e o menor valor foi verificado na testemunha, 0,2361 kg. O

tratamento com adubação orgânica também proporcionou maior valor na

variável massa seca, 0,2335 kg, e o menor valor foi obtido na testemunha,

0,2181 kg (Tabela 2).

Page 62: DISSERTAO - VILMA PERINI

62

Tabela 1 - Resumo das análises de variância das variáveis altura da planta (AP), número de perfilho (NP), número de folha (NF), área foliar (AF), índice de área foliar (IAF), massa fresca (MF), massa desidratada (MD) e massa seca (MS) do Cymbopogon nardus, no período de 22 de novembro de 2006 a 8 de junho de 2007, Gurupi – TO.

Quadrado Médio _____________________________________________________________________________________________ FV GL AP NP NF MF MD MS AF IAF

Adubação 2 0,003297ns 84,29070ns 2172,1660ns 0,001643ns 0,000148ns 0,000496ns 0,008313ns 0,038417ns

Resíduo 18 0,002139 132,5787 3501,2540 0,043418 0,002499 0,002262 0,007919 0,030587

CV% 5,79 20,66 20,49 20,79 20,73 20,88 5,04 4,96

ns: não significativo a 5% de probabilidade, pelo Teste F.

62

Page 63: DISSERTAO - VILMA PERINI

63

Os resultados obtidos neste trabalho mostraram uma redução na

produção de biomassa, quando comparados com os resultados obtidos por

Castro et al. (2007). Este fato pode ser explicado pelo número de perfilhos

utilizados no preparo das mudas, no presente trabalho foi utilizado a penas um

perfilho por cova, enquanto que no estudo realizado por Castro et al. (2007),

foram utilizados três perfilhos por cova. Neste último trabalho as plantas

atingiram 3305,63 g de massa fresca e 1279,05 g de massa seca.

Quanto à variável área foliar, o maior valor foi obtido no tratamento

com adubação orgânica, 42,5371 dm2, e o menor valor foi observado na

testemunha, 38,5867 dm2 (Tabela 2). Para o índice de área foliar, o tratamento

com adubação orgânica apresentou o maior valor, 0,8507, e o menor valor foi

obtido na testemunha, 0,7717 (Tabela 2).

Segundo Benincasa (1988), à medida que a área foliar aumenta o índice

de área foliar também cresce, até atingir um valor a partir do qual o auto-

sombreamento diminui a eficiência fotossintética.

A produtividade média das plantas foi de 20,05 t ha-1 de massa fresca.

Este valor corresponde a 30,33 % da produtividade obtida por Castro et al.

(2007) (66,11 t ha-1), que utilizou três perfilhos no preparo das mudas.

BlanK et al. (2003), estudando o efeito da adubação orgânica e mineral

na produção de biomassa e óleo essencial do capim-limão (Cymbopogon

citratus) constataram que o tratamento com adubação orgânica demonstrou

maior teor de óleo essencial. Porém, a adubação mineral + orgânica promoveu

maior rendimento de biomassa seca.

Ueda & Ming (1998), observaram correlação positiva da adubação

química (N, P, K) com a produção de biomassa, ao longo de um ano, por

plantas de Cymbopogon winterianus (citronela-de-java), mas a produção de

óleo essencial não foi afetada pela adubação.

Page 64: DISSERTAO - VILMA PERINI

64

Tabela 2 – Valores Médios de três tratamentos de adubação (testemunha -T1, adubação orgânica -T2 e adubação química- T3) nas variáveis: altura da planta (AP), número de perfilho (NP), número de folha (NF), área foliar (AF), índice de área foliar (IAF), massa fresca (MF), massa desidratada (MD) e massa seca (MS) do Cymbopogon nardus, no período de 22 de novembro de 2006 a 8 de junho de 2007, em Gurupi – TO. TRATAMENTOS AP(m) NP NF MF(kg) MD(kg) MS(kg) AF(dm2) IAF

T1 0,775 a 56,5914 a 282,9571 a 0,9987 a 0,2361 a 0,2181 a 38,5867a 0,7717a

T2 0,810 a 58,6785 a 308,5000 a 1,0191 a 0,2451 a 0,2335 a 42,5371a 0,8507a

T3 0,816 a 51,9028 a 274,7143 a 0,9891 a 0,2422 a 0,2317 a 39,5535a 0,7911a

Médias seguidas de pelo menos uma mesma letra, na coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey (P> 0,05).

64

Page 65: DISSERTAO - VILMA PERINI

65

Experimento 2 - Efeito da luz no crescimento e na produção de biomassa

do capim citronela (Cymbopogon nardus).

Na Tabela 3 é mostrado o resumo da análise de variância nas variáveis:

altura da planta (AP), número de perfilho (NP) e número de folhas (NF) do

capim citronela (C. nardus), cultivados em dois ambientes (Ambiente1: a pleno

sol e Ambiente 2: sob sombrite), em cinco épocas de avaliação. Verificou-se

interação época x ambiente significativa para as variáveis: altura da planta,

número de perfilhos e número de folhas. Desta forma, foi utilizado o ajuste de

equações de regressão em cada ambiente.

Tabela 3 - Resumo das análises de variância das variáveis: altura da planta (AP), número de perfilho (NP) e número de folha (NF) de Cymbopogon nardus em cinco épocas de avaliação, no período de 2 de outubro de 2007 a 8 de abril de 2008, em Gurupi – TO.

Quadrado Médio _______________________________________________________

FV GL AP NP NF

Épocas 4 4168,0020 ** 198,9862 ** 7076,4250 ** Ambiente 1 10761,3100 ** 328,1819 ** 11362,9500 ** Ép. x Amb. 4 686,0359 ** 15,0681 * 925,3990 ** Resíduo 100 35,8889 4,3309 76,8851 CV% 6,59 14,34 11,72 ** = significativo a 1% de probabilidade pelo teste F * = significativo a 5% de probabilidade pelo teste F

Na Tabela 4 é mostrado o resumo da análise de variância para as

características, massa fresca da parte aérea (MF), massa desidratada (MD),

massa seca (MS), área foliar (AF) e índice de área foliar (IAF).

O uso do sombrite proporcionou maior crescimento das plantas de

citronela em altura, evidenciado desde a primeira avaliação, com taxa de

crescimento de 0,4000 cm dia-1. Nas plantas cultivadas a pleno sol a taxa foi de

0,2062 cm dia-1. Na última época de colheita as plantas a pleno sol atingiram

92,4786 cm em altura e as plantas cultivadas sob sombrite, 123,1091 cm

(Tabela 5) (Figura 1). De acordo com Morais (2003), o maior crescimento das

plantas na sombra caracteriza um mecanismo denominado de estiolamento,

que otimiza a capacitação de luz.

Page 66: DISSERTAO - VILMA PERINI

66

Tabela 4 - Resumo das análises de variância das variáveis: massa fresca (MF), massa desidratada (MD), massa seca (MS) e área foliar (AF) em Cymbopogon nardus em dois ambientes (Ambiente1 - a pleno sol; Ambiente 2 – sob sombrite), em cinco épocas de amostragem, no período de 2 de outubro de 2007 a 8 de abril de 2008, em Gurupi – TO.

Quadrado Médio _______________________________________________________________________________________

FV GL MF MD MS AF IAF

Ambiente 1 43654,5500 ** 3072,7270 ** 8438,9850 ** 1339,5210 * 0,5360*

Resíduo 20 509,0906 47,9545 29,3563 230,4168 0,0922

CV% 9,12 9,76 10,15 10,43 10,43

** = significativo a 1% de probabilidade pelo teste F * = significativo a 5% de probabilidade pelo teste F

66

Page 67: DISSERTAO - VILMA PERINI

67

Tabela 5 - Valores médios, equação de regressão ajustadas e coeficientes de determinação do crescimento de plantas de Cymbopogon nardus cultivadas em dois ambientes (Ambiente 1 – a pleno sol; Ambiente 2 – sob sombrite), das variáveis altura da planta, número de perfilho e número de folha, em cinco épocas de avaliação (EA), no período de 2 de outubro de 2007 a 8 de abril de 2008, em Gurupi – TO. Épocas de Avaliação (dias após transplante) __________________________________________________ Ambiente 75 103 131 159 187 Equações de Regressão R2

Altura da Planta (cm) ____________________________________________________________________________________

Amb. 1 69,0909 b 75,0909 b 81,2727 b 87,3636 b 91,8182 b Ŷ= 53,9192 + 0,2062 EA72,74 ٭٭%

Amb. 2 82,0909 a 89,0000 a 98,6364 a 102,4545 a 131,8182 a Ŷ= 48,3091 + 0,4000 EA76,81 ٭٭%

Número de Perfilho ____________________________________________________________________________________

Amb. 1 11,8182 a 13,6364 a 15,6364 a 19,0000 a 21,0909 a Ŷ= 5,0503 + 0,08539 EA65,64 ٭٭%

Amb. 2 9,8182 b 11,3636 b 13,0909 b 14,1818 b 15,4545 b Ŷ= 6,1893 + 0,05032 EA65,91 ٭٭%

Número de Folha ____________________________________________________________________________________

Amb. 1 55,1818 a 68,0909 a 83,7273 a 103,6364 a 114,0909 a Ŷ= 13,1932 + 0,5477 EA81,79 ٭٭%

Amb. 2 50,8182 b 56,8182 b 64,2727 b 70,7273 b 80,4545 b Ŷ= 30,3795 + 0,2614 EA73,08 ٭٭%

Médias seguidas por letras diferentes na coluna diferem entre si pelo teste de Tukey (P< 0,05) .Significativo pelo teste t (P< 0,01)٭٭

67

Page 68: DISSERTAO - VILMA PERINI

68

Figura 1 - Estimativa da Altura de Cymbopogon nardus em dois ambientes (a pleno sol - linha descontínua; sob sombrite - linha contínua).

As plantas cultivadas a pleno sol apresentaram maior número de

perfilhos em todas as épocas, com taxa de crescimento de 0,0853 perfilhos/

dia. Com o uso de sombrite as plantas apresentaram taxa de crescimento

menor 0,0503 perfilhos/ dia (Tabela 5) (Figura 2). Segundo Larcher (2000), as

plantas que crescem sob forte radiação desenvolvem um vigoroso sistema de

ramos.

Figura 2 - Estimativa do número de perfilho de Cymbopogon nardus em dois ambientes (a pleno sol- linha contínua; sob sombrite- linha descontínua).

0

60

70

80

90

100

110

120

130

140

0 75 103 131 159 187

Dias Após Transplante

Altura

(cm

)

0

5

10

15

20

25

0 75 103 131 159 187

Dias Após Transplante

Núm

ero

de

Perfilhos

Page 69: DISSERTAO - VILMA PERINI

69

Quanto ao número de folhas, as plantas cultivadas a pleno sol

apresentaram taxa de crescimento de 0,5477 folhas/ dia. As plantas cultivadas

sob sombrite apresentaram taxa de crescimento de 0,2614folhas/ dia (Tabela

5) (Figura 3).

Em relação a variável massa fresca, as plantas cultivadas a pleno sol

apresentaram valor médio de 291,8182 g/ planta, e as plantas sob sombrite

apresentaram valor médio de 202,7273 g/ planta, aos 187 dias após

transplante (Tabela 6).

Na variável massa desidratada, as plantas cultivadas a pleno sol

obtiveram em média 82,7273 g/planta, enquanto que as cultivadas sob

sombrite obtiveram em média 59,0909 g/planta (Tabela 6).

Verificou-se, quanto à variável massa seca, diferença significativa entre os

valores obtidos nos dois ambientes. As plantas cultivadas a pleno sol

apresentaram valor médio de 72,9545 g/planta, e as plantas cultivadas sob

sombrite apresentaram valor médio de 33,7836 g/planta (Tabela 6).

Figura 3 - Estimativa do número de folhas de Cymbopogon nardus em dois ambientes (a pleno sol - linha contínua; sob sombrite - linha descontínua). O valor médio da área foliar obtido pelas plantas cultivadas a pleno sol

foi de 15,3297 dm2, e o valor médio da área foliar sob sombrite foi de 13,7691

dm2. Em relação ao índice de área foliar, as plantas a pleno sol apresentaram

0

40

60

80

100

120

140

0 75 103 131 159 187

Dias Após Transplante

Núm

ero

de F

olh

as

Page 70: DISSERTAO - VILMA PERINI

70

valor médio de 0,30659, e as plantas sob sombrite apresentaram valor médio

de 0,27538 (Tabela 6).

Tabela 6 - Valores médios das variáveis: massa fresca (MF), massa desidratada (MD), massa seca (MS) e área foliar (AF) de Cymbopogon nardus em função de dois ambientes (Ambiente1 – a pleno sol; Ambiente 2 – sob sombrite), no período de 2 de outubro de 2007 a 8 de abril de 2008, em Gurupi – TO.

AMBIENTE ____________________________________________

VARIÁVEIS AMB. 1 AMB. 2 MF (g/pl) 291,8182 a 202,7273 b MD (g/pl) 82,7273 a 59,0909 b MS (g/pl) 72,9545 a 33,7836 b AF (dm2/pl) 15,32974 a 13,76913 b IAF 0,30659 a 0,27538 b

Médias seguidas por letras diferentes na linha diferem entre si pelo teste de Tukey (P< 0,05).

O sombreamento proporcionou redução nos valores das variáveis:

massa fresca, massa desidratada, massa seca, área foliar e índice de área

foliar. Maior área foliar proporciona maior interceptação da energia solar

disponível no sistema e, portanto, maior capacidade fotossintética das plantas.

De acordo com observações de campo, as plantas cultivadas sob sombrite

proporcionaram folhas mais largas, embora, a área foliar total tenha sido

menor, pois apresentaram menor número de perfilhos e menor número de

folhas (Figura 4 e 5). Benincasa (1988) relata que plantas com menor área

foliar útil, apresentaram uma maior eficiência foliar mesmo sob baixa radiação

solar.

Segundo Ventrella & Ming (2000), o aumento da radiação luminosa

incrementa a taxa fotossintética, aumentando a produção de carboidrato e o

teor de massa seca. Por outro lado a deficiência de radiação proporciona

alongamento celular e estiolamento, alterando ou não à massa seca.

Segundo Dickison (2000), as folhas cultivadas a pleno sol são menores,

mais espessas e mais rústicas em relação às folhas de sombra de uma mesma

planta (copa), por terem maior quantidade de tecidos protetores. Essa

rusticidade é dada pela forte compactação mesofílica, com abundante

parênquima paliçádico em relação ao lacunoso, muito tecidos mecânicos como

Page 71: DISSERTAO - VILMA PERINI

71

colênquima e esclerênquima, além de grande espessamento cuticular (MEDRI

& PEREZ, 1980; MORAIS et.al., 2003).

Figura 4 - Plantio do capim citronela em vasos a pleno sol no experimento 2 (efeito da luz no crescimento e na produção de biomassa do capim citronela).

Figura 5 - Plantio do capim citronela em vasos sob sombrite no experimento 2 (efeito da luz no crescimento e na produção de biomassa do capim citronela).

Page 72: DISSERTAO - VILMA PERINI

72

CONCLUSÕES

O tipo de adubação não interfere na produção de biomassa do capim

citronela.

O uso de 1 perfilho no preparo das mudas do capim citronela

proporciona redução na produção de biomassa.

A produtividade do capim citronela utilizando 1 perfilho para a produção

de mudas é de 20,05 t ha-1.

O cultivo a pleno sol proporciona maior produção de biomassa do capim

citronela.

Page 73: DISSERTAO - VILMA PERINI

73

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BENINCASA, M.M.P. Análise de crescimento de plantas. Jaboticabal: FCAV, 41 p. 1988. BLANK, A. F.; SILVA, P. A.; ARRIGONI-BLANK, M. F.; BARRETTO, M. C. V. Efeito da adubação orgânica e mineral na produção de biomassa e óleo essencial do capim-limão (Cymbopogon citratus). Revista Ciência Agronômica, v. 34, n.1, p.5-9. 2003. CASTRO, H.G. Caracterização isozimática, crescimento e rendimento de tanino em seis acessos de carqueija Baccharis myriocephala DC. Dissertação de Mestrado em Fitotecnia, Universidade Federal de Viçosa, 114 p. 1998. CASTRO, H.G.; CASALI, V.W.D.; CECON, P.R. Crescimento inicial e época de colheita em seis acessos de Baccharis myriocephala DC. Revista Brasileira de Plantas Medicinais, v.2, n.1, p.1-6, 1999. CASTRO, H. G.; BARBOSA, L.C.A.; LEAL, T.C.A.B.; SOUZA, C.M.; NAZARENO, A.C. Crescimento, teor e composição do óleo essencial de Cymbopogon nardus (L.). Revista Brasileira de Plantas Medicinais, v.9, n.4, p. 55-61, 2007

CRAVEIRO, A. A.; FERNANDES, A. G.; ANDRADE, C. H. S.; MATOS, F. J. A.; ALENCAR, J. W. Óleos essenciais de plantas do nordeste. Universidade Federal do Ceará, 210 p. 1981.

DICKISON, W.C. Integrative plant anatomy, New York: Harcourt/ Academic, 533 p. 2000.

FONTES, P.C.R.; DIAS, E.N.; SILVA, D.J.H. Dinâmica do crescimento, distribuição de matéria seca na planta e produção de pimentão em ambiente protegido. Horticultura Brasileira, v.23, n.1, p. 94-99, 2005. JANTAN, I. & ZAKI, Z.M. Evoluation of smoke from mosquito coils containing Malaysian plants against Aedes aegypti. Fitoterapia, n. 70, p. 237-243, 1999. LARCHER, W. Ecofisiologia Vegetal. São Carlos: Rima, p. 531. 2000. MAGALHÃES, A.C.N. Análise quantitativa de crescimento. In: FERRI, M. G. Fisiologia Vegetal. São Paulo: EDUSP, 1: 331-350 p. 1986. MANN, J. Secondary metabolism. Oxford Science Publications. 374 p. Oxford, 1995. MEDRI, M. E.; PEREZ, E. L. Aspectos da anatomia ecológica de folhas de Hevea brasiliensis Mell. Arg. Acta Amazônica. v.10, n. 3, p. 463 – 493. 1980.

Page 74: DISSERTAO - VILMA PERINI

74

MORAIS, H.; MARUR C.J.; CARAMON P.H.; RIBEIRO, A.M.A.; GOMES, J.C. Características fisiológicas e de crescimento de cafeeiro sombreado com guandu e cultivado a pleno sol. Pesquisa Agropecuária Brasileira. V. 38. n.10. p. 1131-1137, 2003.

MAROTTI, M.; DELLACECCA, V.; PICAGLIA, R.; GIOVANELLI, E. Effect of haveresting stage on the yield and essential oil composition of peppermint (Mentha piperita L.). Acta Horticulturae, v. 344, p. 370 – 379, 1993. RIBEIRO JÚNIOR, J.I. Análises Estatísticas no SAEG. Universidade Federal de Viçosa, 301 p., 2001. ROBBINS, N.S.; PHARR, D.M. Leaf area prediction models for cucumber from linear measurements. Hort sciense, v.22, n.6, p. 1264 – 1266. 1987. SANGWAN, N. S.; FAROOQI, A. H. A.; SHABIH, F; SANGWAN R. S. Regulation of essential oil production in plants. Plant Growth Regulation, v. 34, p. 3-21, 2001. SCHEFFER, M.C. Fisiologia de produção de espécies medicinais, condimentares e aromáticas. In: WACHOWICZ, C. M.; CARVALHO, R. I. N. Fisiologia Vegetal Produção e Pós Colheita. Curitiba: Ed. Champagnat, 2002. TAIZ, L. & ZEIGER, E. Fisiologia vegetal. Porto Alegre: Art Med. 719 p. 2004. UEDA, E.T. & MING, L.C. Influência de N, P, K na produção de biomassa foliar e teor de óleo essencial em citronela-de-java (Cymbopogon winterianus). Poaceae. In: Congresso Brasileiro de Olericultura, Resumos… p.352, Petrolina, 1998.

VILELA, A. E.; RAVETTA, D.A. The effect of radiation on seedling growth and physiology in four species of Proposes L. (Mimosaceae). Journal of Arid Environments, v.44, n. 4, p. 415-423, 2000. VENTRELLA MC; MING LC. Produção de matéria seca e óleo essencial em folhas de erva-cidreira sob diferentes níveis de sombreamento e épocas de colheita. Horticultura Brasileira, n. 5, p. 972-974. 2000.

WACHOWICZ, C. M. Fisiologia de produção de espécies Ornamentais In: WACHOWICZ, C. M.; CARVALHO, R. In: Fisiologia Vegetal Produção e Pós Colheita, Curitiba: Ed. Champagnat, p. 205-224, 2002.

Page 75: DISSERTAO - VILMA PERINI

75

CAPÍTULO 3

FUNGITOXICIDADE DE QUATRO ESPÉCIES VEGETAIS E DE DIFERENTES

TIPOS DE EXTRATOS DO CAPIM CITRONELA (Cymbopogon nardus) NA

INIBIÇÃO DO CRESCIMENTO MICELIAL DO FUNGO Pyricularia grisea

Page 76: DISSERTAO - VILMA PERINI

76

RESUMO

O fungo Pyricularia grisea é o agente causador da brusone, doença que

ocasiona grandes perdas na produção de arroz. Em decorrência dos malefícios

que os pesticidas vêm causando ao homem e ao meio ambiente, torna-se

imprescindível buscar medidas alternativas de controle de doenças em plantas

cultivadas, como o uso de produtos naturais. Desta forma, este trabalho teve

por objetivos analisar a fungitoxicidade de óleos extraídos de quatro espécies

vegetais e de diferentes tipos de extratos do capim citronela na inibição do

crescimento micelial do fungo Pyricularia grisea e avaliar o efeito curativo e

preventivo do óleo essencial do capim citronela no controle da brusone do

arroz. Os experimentos foram conduzidos no Laboratório de Fitopatologia da

Universidade Federal do Tocantins, Campus Universitário de Gurupi. No

experimento 1 foi avaliado a fungitoxicidade dos seguintes extratos: óleo

essencial diluído do capim citronela (Cymbopogon nardus), óleo essencial

diluído do eucalipto (Eucalyptus citriodora), óleo comercial da copaíba

(Copaifera officinalis) e óleo comercial de Buriti (Mauritia flexuosa). Os óleos

de buriti e de copaíba foram adquiridos em feiras livres da cidade, e os óleos

essenciais do capim citronela e do eucalipto foram extraídos por arraste a

vapor. No experimento 2 foram utilizados cinco tipos de extratos do capim

citronela maceração, infusão, decocção, óleo essencial diluído e hidrolato. No

experimento 3, a avaliação do efeito curativo foi realizada após sete dias da

pulverização com os extratos do capim citronela. Na avaliação do efeito

preventivo, as plantas foram pulverizadas com os tratamentos e após 24 horas

inoculadas com 20mL da solução de esporos por bandeja. No experimento 1, a

utilização do óleo essencial diluído do capim citronela proporcionou maior

potencial na inibição do crescimento micelial de P. grisea, em relação aos

outros óleos. No experimento 2, foi verificado que o óleo essencial diluído do

capim citronela, proporcionou maior porcentagem de inibição no crescimento

do fungo (100%) em todas as dosagens (30, 60, 90, 120 e 150 µL). No

experimento 3, verificou-se que com a aplicação do fungicida e do óleo

essencial diluído do capim citronela na concentração de 2% (efeito curativo), as

plantas não apresentaram sintomas da brusone em 50 % das repetições. Nas

Page 77: DISSERTAO - VILMA PERINI

77

concentrações 4, 6 e 8% do óleo essencial foi verificado o potencial fitotóxico

do capim citronela, as plantas apresentaram-se totalmente desidratadas após

24 horas da aplicação. Na avaliação do efeito preventivo, as plantas não

apresentaram sintomas da doença nas concentrações 1,5, 1,75 e 2% do óleo

essencial diluído do capim citronela em 50% das repetições.

Palavras-Chave: Cymbopogon nardus, Pyricularia grisea, fungitoxicidade.

Page 78: DISSERTAO - VILMA PERINI

78

ABSTRACT

Fungitoxicity of four plant species and different types of extracts of

Citronella grass (Cymbopogon nardus) in inhibiting the growth of the

mycelium fungus Pyricularia grisea.

The fungus Pyricularia grisea is the causative agent of the blast, a

disease that causes major losses in the production of rice. As a result of the

harm that pesticides are causing to humans and the environment, it is essential

seek alternative measures to control diseases in crop plants such as the use of

natural products. Thus, this study aimed to examine the fungitoxicity oil

extracted from four plant species and different types of extracts of citronella

grass in inhibiting the growth of the fungus mycelium Pyricularia grisea and

evaluate the preventive and curative effect of essential oil of Citronella grass in

control of rice blast. The experiments were conducted at the Laboratory of Plant

of the University of Wyoming, University Campus of Falkirk. Experiment 1 was

evaluated in the fungitoxicity the following extracts: diluted essential oil of

citronella grass (Cymbopogon nardus), diluted essential oil of eucalyptus

(Eucalyptus citriodora), oil's commercial copaiba (Copaifera officinalis) and oil

trade of buriti (Mauritia flexuosa). The oil and copaiba buriti were acquired in

free markets of the city, and the essential oils of citronella grass and eucalyptus

were extracted by steam drag. In experiment 2 were used five types of extracts

of citronella grass maceration, infusion, decoction, essential oil diluted and

hydrolyte. In experiment 3, the assessment of curative effect was achieved after

seven days of spraying with extracts of citronella grass. In evaluating the

preventive effect, the plants were sprayed with treatments and after 24 hours

inoculated with 20 ml of the solution of spores per tray. In experiment 1, the use

of diluted essential oil of citronella grass provided greater potential in inhibiting

the mycelial growth of P. grisea, as compared to other oils. In experiment 2, it

was found that to dilute the essential oil of citronella grass, provided a higher

percentage of inhibition on the growth of the fungus (100%) in all dosages (30,

60, 90, 120 and 150 µL). In experiment 3, it was found that with the application

of fungicide and dilute the essential oil of citronella grass at a concentration of

Page 79: DISSERTAO - VILMA PERINI

79

2% (curative effect), the plants showed no symptoms of the blast at 50% of the

repetitions. Concentrations 4, 6 and 8% of essential oil as the potential of

phytotoxic citronella grass, plants had to be completely dehydrated after 24

hours of application. In evaluating the preventive effect, the plants showed no

symptoms of the disease in concentrations 1.5, 1.75 and 2% of diluted essential

oil of citronella grass in 50% of repetitions.

Key words: Cymbopogon nardus, Pyricularia grisea, fungitoxicity.

Page 80: DISSERTAO - VILMA PERINI

80

INTRODUÇÃO

Dentre as culturas de importância social e econômica no Brasil, o arroz

ocupa lugar de destaque, representando de 15% a 20% do total de grãos

colhidos no país, com rendimento médio de 5400 kg ha-1 (TERRES et al.,

2004).

O arroz, durante todo seu ciclo, é afetado por doenças que reduzem a

produtividade e a qualidade dos grãos. Mais de 80 doenças causadas por

patógenos, incluindo fungos, bactérias, vírus e nematóides, foram registradas

na literatura, em diferentes países (PRABHU & GUIMARÃES, 2001).

No que diz respeito às doenças da cultura do arroz, a brusone causada

pelo fungo Pyricularia grisea, é a doença que ocasiona maiores perdas na

produção de arroz (PRABHU et al., 2003). No Estado do Tocantins, onde são

cultivados anualmente cerca de 5 mil hectares de arroz irrigado, os prejuízos

são significativos com a ocorrência da brusone. Essa doença ocorre desde o

estágio da plântula até a fase de maturação da cultura. Os sintomas nas folhas

iniciam-se com a formação de pequenas lesões necróticas, de coloração

marrom, que evoluem, aumentando de tamanho, tornando-se elípticas, com

margem marrom e centro cinza ou esbranquiçado. Em condições favoráveis, as

lesões coalescem, causando morte das folhas e, muitas vezes, da planta inteira

(PRABHU & GUIMARÃES, 2001).

Em decorrência dos malefícios que os pesticidas vêm causando ao

homem e ao meio ambiente, torna-se imprescindível buscar medidas

alternativas de controle, como o uso de produtos naturais, os quais devem ser

eficientes e de baixo impacto ambiental (LIMA, 2007)

A exploração da atividade biológica de compostos secundários

presentes no extrato bruto ou óleos essenciais de plantas, pode constituir uma

forma efetiva de controle de doenças em plantas cultivadas (SCHWAN-

ESTRADA & STANGARLIN, 2005). A grande vantagem do uso desse sistema

de proteção de plantas em desenvolvimento nos laboratórios das grandes

empresas do ramo é o largo espectro de ação, aliado à estabilidade e eficiência

prolongada desses novos produtos (DIAS, 1993).

Page 81: DISSERTAO - VILMA PERINI

81

As plantas medicinais podem ser utilizadas para controle de doenças na

forma de extratos vegetais. Dentre as plantas usadas, o capim limão

(Cymbopogon citratus) tem sido utilizado no controle de fungos, cujas

propriedades tem sido avaliadas em diversos patógenos.

Bankole & Joda (2004) relataram que o óleo essencial e o pó de folhas

do capim limão (Cymbopogon citratus) reduzem a deterioração de sementes de

melão inoculadas com Aspergillus flavus e Penicillium citrinum. Os autores

verificaram também que o óleo essencial do capim limão nas concentrações de

0,1 e 0,25% proporcionou significativa redução da produção de aflatoxina em

sementes de melão descascadas e inoculadas com Aspergillus flavus. Altas

concentrações do óleo essencial preveniram completamente a produção de

aflatoxina nas sementes.

Portanto, esse trabalho teve por objetivos analisar a fungitoxicidade de

óleos extraídos de quatro espécies vegetais Cymbopogon nardus (capim

citronela), Eucalyptus. Citriodora (Eucalípto), Mauritia flexuosa (Buriti) e

Copaifera officinalis (copaíba) e de diferentes tipos de extratos do capim

citronela na inibição do crescimento micelial do fungo Pyricularia grisea, e

avaliar o efeito curativo e preventivo do óleo essencial diluído do capim

citronela no controle da brusone do arroz.

Page 82: DISSERTAO - VILMA PERINI

82

MATERIAL E MÉTODOS

Os experimentos foram conduzidos no Laboratório de Fitopatologia da

Universidade Federal do Tocantins, Campus Universitário de Gurupi.

Experimento 1: Fungitoxicidade de quatro espécies vegetais sobre o

crescimento micelial de Pyricularia grisea

Os tratamentos utilizados no experimento foram: óleo essencial diluído

do capim citronela (Cymbopogon nardus), óleo essencial diluído de folhas de

eucalipto (Eucalyptus. citriodora), óleo comercial de Buriti (Mauritia flexuosa)

e óleo comercial de copaíba (Copaifera officinalis). Os óleos de buriti e de

copaíba foram adquiridos em feiras livres da cidade, e o óleo essencial diluído

do capim citronela e do eucalipto foram extraídos por arraste a vapor (Figura 1)

e separados do hidrolato com auxílio de uma seringa com agulha (Figura 2).

1- Fogão 2- Panela de pressão com água de torneira 3- Panela de pressão com folhas da planta. 4- Mangueira de água 5- Tubo de PVC: o condensador. 6- Recipiente para recolher o líquido destilado. Figura 1 – Aparato experimental utilizado na extração por arraste a vapor do óleo essencial do capim citronela e do eucalipto.

Page 83: DISSERTAO - VILMA PERINI

83

Figura 2 – Extrato aquoso obtido da destilação das folhas do capim citronela por arraste a vapor: Na fase superior o óleo essencial diluído e na fase inferior o hidrolato. Foram utilizados isolados de P. grisea (raça IB 51), obtido da cultura de

arroz, exibindo sintomas típicos da doença e proveniente do município de

Formoso – TO. Para o isolamento do patógeno, empregou-se o meio batata-

dextrose-agar (BDA) em placas de Petri, transferindo para as mesmas,

fragmentos de folhas com sintomas e previamente desinfetadas em hipoclorito

de sódio 1,5%. As placas foram incubadas a 25ºC por sete dias.

Para avaliar a inibição do crescimento micelial, o experimento foi

instalado no delineamento inteiramente casualizados, com três repetições.

Utilizou-se o meio de cultura BDA preparado 250g de batata, 20g de dextrose e

20g de agar por litro de água, acrescido de 250mg do antibiótico Amplicilina

Anidra, o qual foi vertido em placas de Petri (90mm). Os tratamentos foram

compostos por cinco dosagens da solução padrão de cada extrato das

espécies (30, 60, 90, 120 e 150 µL) e a testemunha contendo apenas o meio

de cultura BDA

Page 84: DISSERTAO - VILMA PERINI

84

Os óleos foram distribuídos uniformemente sobre o meio BDA com

auxílio de uma alça de Drigalski. Em seguida, no centro de cada placa foi

depositado um disco de diâmetro 0,8 cm de BDA contendo micélio de P. grisea

com sete dias. As placas foram vedadas com fita PVC, identificadas e

incubadas à temperatura de 25 ºC. O crescimento micelial foi avaliado aos 7,

14, 21 e 28 dias de cultivo, utilizando um paquímetro digital, sendo realizadas

duas medições perpendiculares do diâmetro das colônias, obtendo-se assim, o

diâmetro médio para cada placa de Petri. Foi determinada a porcentagem de

inibição de crescimento micelial (PIC) dos tratamentos em relação à

testemunha, utilizando a fórmula: PIC = ((diâmetro da testemunha – diâmetro

do tratamento)/ diâmetro da testemunha)x 100 (EDGINTON et al., 1971).

Experimento 2: Fungitoxicidade de diferentes tipos de extratos do capim

citronela (C. nardus) na inibição do crescimento micelial de P. grisea.

Foram utilizados cinco tipos de extratos: maceração, infusão, decocção,

óleo essencial diluído e hidrolato (fase do líquido resultante do processo de

extração do óleo essencial por arraste a vapor, o qual apresenta compostos

voláteis hidrossolúveis), extraídos de folhas do capim citronela.

Para a obtenção do extrato por maceração, folhas do capim citronela

foram picadas, maceradas e mantidas em repouso em água durante 24 horas.

Na infusão, água em ebulição foi vertida sobre as folhas picadas do capim,

sendo mantidas em repouso por 15 minutos em recipiente fechado. No extrato

obtido por decocção, as folhas picadas foram mantidas em água em ebulição

durante 5 minutos. A extração do óleo essencial diluído e do hidrolato foram

obtidos como descrito no experimento 1.

Os líquidos obtidos foram coados em gaze e em papel de filtro Whatman

nº 41. Em seguida, esses líquidos foram autoclavados a 120ºC e 1 atm por 20

minutos e mantidos em frasco de vidro com tampa envolvidos em papel

alumínio e armazenados a 4ºC. O isolado de P. grisea, foi obtido como descrito

no experimento 1.

Para avaliar a inibição do crescimento micelial, o experimento foi

instalado no delineamento inteiramente casualizados, com cinco repetições.

Page 85: DISSERTAO - VILMA PERINI

85

Utilizou-se o meio de cultura BDA (preparado como descrito no experimento 1),

o qual foi vertido em placas de Petri (90mm). Os tratamentos foram compostos

por cinco dosagens de cada extrato do capim citronela (30, 60, 90, 120 e 150

µL) e a testemunha contendo apenas BDA.

Os extratos foram distribuídos uniformemente sobre o BDA com auxílio

de uma alça de Drigalski. Em seguida, no centro de cada placa foi depositado

um disco de diâmetro 0,8 cm de meio BDA contendo micélio de P. grisea com

sete dias. As placas foram vedadas com fita PVC, identificadas e incubadas à

temperatura de 25 ºC. A partir da incubação, foi mensurado o diâmetro médio

das colônias a cada sete dias, por meio da medição em dois sentidos

diametralmente opostos, até 28 dias após a repicagem. A porcentagem de

inibição do crescimento micelial foi estimada segundo metodologia descrita em

Edginton et al. (1971).

Com o objetivo de verificar a dosagem mínima de inibição do

crescimento micelial do fungo P. grisea, foi também utilizado o óleo essencial

diluído do capim citronela em dosagens menores, avaliada em quatro leituras

(L1- 7 dias após repicagem; L2- 14 dias após repicagem; L3- 21 dias após

repicagem e L4- 28 dias após repicagem). Nesse sentido, foi instalado um

experimento no delineamento inteiramente casualizado, com cinco repetições,

utilizando seis dosagens do óleo essencial diluído do capim citronela (1, 5, 10,

15, 20 e 25 µL) e a testemunha constituída de apenas BDA. Os procedimentos

de montagem e avaliação desse experimento foram os mesmos anteriormente

citados.

Experimento 3: Avaliação do efeito curativo e preventivo do óleo

essencial do capim citronela no controle da brusone do arroz.

Foi utilizada a cultivar metica 1 para a avaliação do efeito curativo e

preventivo do óleo essencial do capim citronela no controle da brusone do

arroz. As sementes foram semeadas em bandejas plásticas (38 x 28 x 7 cm),

com 3,5 litros de substrato comercial PLANTMAX por bandeja, autoclavados a

120ºC por 20 minutos. Foram utilizadas oito linhas por bandeja com doze

sementes por linha. Após a semeadura, as bandejas foram mantidas em casa

Page 86: DISSERTAO - VILMA PERINI

86

de vegetação climatizada com temperatura controlada de 25ºC para o

crescimento das plântulas até o momento da inoculação. A análise química do

substrato é mostrada no Quadro 1.

Aos quinze dias após a emergência das plântulas foi realizada a

adubação de cobertura com 3g de Uréia (45% N) por bandeja, com a finalidade

de predispor as plântulas ao ataque de P. grisea. Após a adubação, as

bandejas permaneceram na estufa por mais sete dias até serem levadas para o

laboratório para posterior inoculação aos 25 dias após o plantio.

Quadro 1 – Análise química do substrato.

Ph P K Ca+Mg Ca Mg Al CTC SB V MO

CaCl2 mg dm-3(ppm) ................................C mol dm-3................................ %

5,2 36,2 70,95 26,5 16,4 10,1 0,24 27,45 28,3 73,70 10,7

A multiplicação do inoculo de P. grisea foi realizada em placa de Petri

contendo meio BDA. No décimo segundo dia foi dado estresse no isolado,

possibilitando a esporulação.

Após a esporulação, cada placa contendo o isolado foi lavada e com o

auxilio de um pincel de cerdas macias foi realizada a raspagem para

desprendimento dos micélios. Após a lavagem, a solução foi filtrada em gaze e

os conídios foram quantificados em câmara de Neubauer. Para inoculação do

patógeno a concentração da solução de esporos foi ajustada para 3 x 105

conídios/ mL. A inoculação foi feita com 20 mL da solução de esporos por

bandeja com auxilio de um borrifador manual (Figura 3).

Imediatamente após a inoculação do patógeno as bandejas foram

mantidas em câmara úmida com umidade relativa maior que 95% com

ausência total de luz, por 24 horas. Para o desenvolvimento das lesões, as

bandejas foram levadas para a câmara de crescimento com temperatura de

25ºC e 70% de umidade relativa por sete dias.

A avaliação foi feita por meio da análise visual das lesões nas plantas

(com sintoma – CS e sem sintoma – SS), realizada sete dias após a inoculação

do patógeno.

Page 87: DISSERTAO - VILMA PERINI

87

Figura 3: Aplicação dos extratos e inoculação do fungo P. grisea com auxilio de um borrifador manual.

Avaliação do efeito curativo.

Para a verificação do efeito curativo da brusone foi instalado um

experimento com dez tratamentos e oito repetições. Cada repetição foi

constituída por uma linha com doze plantas. Verificado a presença de lesões

após a inoculação do patógeno, as plantas foram pulverizadas com os

tratamentos (20 mL por bandeja) e após sete dias da pulverização foi realizada

a avaliação das reações. Os tratamentos empregados foram:

T1= 20mL de água – Testemunha;

T2= 20mL de água + 300 µL de Tween;

T3= 20mL de hidrolato;

T4=20mL de água + 0,4 µL de fungicida (Tiofanato metílico);

T5= 20mL de água + 300 µL de Tween + 0,4 mL de óleo essencial diluído;

T6= 20mL de água + 300 µL de Tween + 0,8 mL de óleo essencial diluído;

T7= 20mL de água + 300 µL de Tween + 1,2 mL de óleo essencial diluído;

T8= 20mL de água + 300 µL de Tween + 1,6 mL de óleo essencial diluído;

T9= 20mL da solução de maceração;

T10= 20mL da solução de infusão.

Page 88: DISSERTAO - VILMA PERINI

88

O dispersante polissorbato (Tween 80) foi adicionado para que a mistura

do óleo e água ficasse bem homogeneizada.

Avaliação do efeito preventivo.

Para a verificação do efeito preventivo da brusone foi instalado um

experimento com nove tratamentos e seis repetições. As plantas foram

pulverizadas com os tratamentos (20 mL) e após 24 horas foram inoculadas

com 20mL da solução de esporos por bandeja. A concentração da solução de

esporos foi ajustada para 3 x 105 conídios /mL. Os tratamentos utilizados foram:

T1= 20mL de água – Testemunha;

T2= 20mL de água + 300 µL de Tween + 50 µL do óleo essencial diluído;

T3= 20mL de água + 300 µL de Tween + 100 µL do óleo essencial diluído;

T4= 20mL de água + 300 µL de Tween + 150 µL do óleo essencial diluído;

T5= 20mL de água + 300 µL de Tween + 200 µL do óleo essencial diluído;

T6= 20mL de água + 300 µL de Tween + 250 µL do óleo essencial diluído;

T7= 20mL de água + 300 µL de Tween + 300 µL do óleo essencial diluído;

T8= 20mL de água + 300 µL de Tween + 350 µL do óleo essencial diluído;

T9= 20mL de água + 300 µL de Tween + 400 µL do óleo essencial diluído.

Page 89: DISSERTAO - VILMA PERINI

89

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Experimento 1: Fungitoxicidade de quatro espécies vegetais sobre o

crescimento micelial de Pyricularia grisea

Os valores médios da porcentagem de inibição do crescimento micelial

de P. grisea, de extratos de quatro espécies vegetais, encontram-se na Tabela

1.

O óleo essencial diluído do capim citronela apresentou inibição total no

crescimento do fungo em todas as concentrações (Figura 4). O óleo essencial

diluído do capim citronela obteve maior potencial no uso do controle alternativo

de P. grisea, em relação aos outros óleos utilizados (Tabela 1).

Quanto ao óleo de eucalipto diluído, este apresentou inibição total no

crescimento do fungo a partir de 90 µL (Tabela 1) (Figura 4).

Em relação ao óleo de copaíba, foi observado comportamento

intermediário de inibição do crescimento micelial (Figura 5). Com o aumento da

dosagem do óleo de copaíba houve uma tendência de aumento na

porcentagem de inibição do crescimento micelial de P. grisea (Tabela 1).

O óleo de buriti não apresentou inibição no crescimento do fungo em

todas as dosagens utilizadas, sendo que os valores obtidos foram iguais ao da

testemunha (Tabela 1) (Figura 4).

Resultados semelhantes aos obtidos nesse trabalho, utilizando plantas

medicinais no controle de doenças de plantas, têm sido relatados por vários

pesquisadores. Valarini et al (1994), trabalhando com óleo essencial do capim-

limão (Cymbopogon citratus) observaram inibição total do crescimento micelial

de Fusarium solani, Sclerotinia sclerotiorum e Rhizoctonia solani. Zeni et al.

(2004) verificaram efeito inibidor do óleo de Eucalyptus citriodora sobre Botrytis

cinérea. Em outro trabalho, Lima (2007) estudando o óleo essencial de

citronela (C. nardus) observou inibição total do crescimento micelial do fungo

Colletotrichum gossypii.

Page 90: DISSERTAO - VILMA PERINI

90

Figura 4 - Efeito das dosagens dos extratos de quatro espécies (capim citronela, eucalipto, copaíba e buriti), no crescimento micelial de P. grisea.

120 µL

30 µL

TEST

TEST

60 µL

60 µL

150 µL

90 µL 120 µL

TEST TEST

30 µL

TEST

Copaíba

60 µL 30 µL

120 µL

150 µL

TEST

90 µL

Eucalipto

TEST

Buriti

150 µL

60 µL

150 µL

90 µL 120 µL

30 µL

90 µL

Citronela

Page 91: DISSERTAO - VILMA PERINI

91

Tabela 1: Porcentagem de inibição do crescimento micelial (PIC) de P. grisea em diferentes dosagens do óleo essencial diluído do capim citronela (ODC), óleo essencial diluído de eucalipto (ODE), óleo comercial de copaíba (OCC), óleo comercial de buriti (OCB) e testemunha (TES) DOSAGENS (µL) __________________________________________________ EXTRATOS 30 60 90 120 150 ODC 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00

ODE 30,00 83,79 100,00 100,00 100,00

OCC 20,39 20,74 29,91 41,15 57,43

OCB 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

TES 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Experimento 2: Fungitoxicidade de diferentes tipos de extrato do capim

citronela (C. nardus) na inibição do crescimento micelial de P. grisea

Os valores médios da porcentagem de inibição do crescimento micelial

de P. grisea, em cinco extratos do capim citronela, encontram-se na Tabela 2.

Os extratos do capim citronela hidrolato, infusão e decocção, não

apresentaram inibição no crescimento micelial do fungo em todas as dosagens

utilizadas (Tabela 2).

Em relação à maceração, foi observado baixa porcentagem de inibição

do crescimento do fungo em todas as dosagens do extrato (Tabela 2).

Quanto ao óleo essencial diluído do capim citronela, verificou-se alta

porcentagem de inibição do crescimento do fungo (100%), em todas as

dosagens (Tabela 2). Este resultado também foi observado no experimento 1.

Vários trabalhos com óleos essenciais de Cymbopogon winterianus

mostraram resultados positivos contra várias espécies de fungos

fitopatogênicos. Pattnaik et al. (1996), Begum et al. (1993) e Dikshit & Husain

(1984) verificaram que o óleo essencial de Cymbopogon winterianus inibiu o

crescimento de bactérias e fungos fitopatogênicos.

Page 92: DISSERTAO - VILMA PERINI

92

Tabela 2: Porcentagem de inibição do crescimento micelial (PIC) de P. grisea em diferentes tipos de extratos do capim citronela (óleo essencial diluído- OED, maceração- MAC, Infusão- INF, decocção- DEC, hidrolato- HID e testemunha- TES), em cinco dosagens. DOSAGENS (µL)

_________________________________________________ TRATAMENTOS 30 60 90 120 150 OED 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 MAC 2,32 2,38 3,36 4,46 5,16 INF 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 DEC 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 HID 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 TES 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

No experimento realizado, utilizando seis dosagens do óleo essencial

diluído do capim citronela (1, 5, 10, 15, 20 e 25 µL), os valores médios da

porcentagem de inibição do crescimento micelial de P. grisea são mostrados na

Tabela 3.

Verificou-se que houve redução do crescimento micelial de P. grisea em

função da dosagem do óleo essencial diluído do capim citronela e em função

do tempo após repicagem. Nas dosagens de 10, 15, 20 e 25 µL, o óleo

essencial diluído inibiu totalmente o crescimento micelial do fungo P. grisea em

todas as leituras. Porém, com a utilização de dosagens abaixo de 10 µL, o óleo

essencial diluído inibiu parcialmente o crescimento micelial (Tabela 3)

(Figura 5).

Tabela 3: Porcentagem de inibição do crescimento micelial (PIC) de P. grisea em quatro leituras (L1- 7dias após repicagem, L2- 14 dias após repicagem, L3- 21 dias após repicagem e L4- 28 dias após repicagem), em seis dosagens do óleo essencial diluído do capim citronela (C. nardus).

DOSAGENS (µL) _____________________________________________________

LEITURAS 1 5 10 15 20 25 L1 23,14 44,27 100,00 100,00 100,00 100,00

L2 21,78 43,37 100,00 100,00 100,00 100,00

L3 18,61 23,16 100,00 100,00 100,00 100,00

L4 16,02 20,29 100,00 100,00 100,00 100,00

Page 93: DISSERTAO - VILMA PERINI

93

Figura 5: Efeito de seis dosagens (0, 1, 5, 10, 15, 20 e 25 µL) do óleo essencial diluído do capim citronela no crescimento micelial de P. grisea. Experimento 3: Avaliação do efeito curativo e preventivo do óleo

essencial diluído do capim citronela no controle da brusone do arroz.

Avaliação do Efeito Curativo

Na Tabela 4 encontram-se os resultados da avaliação do efeito curativo

nas plantas de arroz, após sete dias da aplicação dos tratamentos. Em relação

à aplicação do tween, maceração e infusão, a reação das plantas, em todas as

repetições, foi suscetível (Tabela 4).

Quanto à aplicação do hidrolato, verificou-se que em duas repetições, a

reação das plantas foi considerada resistente e nas outras seis repetições a

reação foi suscetível.

Em relação à aplicação do fungicida e do óleo essencial diluído do capim

citronela na concentração de 2%, verificou-se que em quatro repetições, as

plantas não apresentaram sintomas da doença (Tabela 4). Estes resultados

mostraram o potencial do uso do óleo essencial do capim citronela no controle

da brusone no arroz.

Page 94: DISSERTAO - VILMA PERINI

94

Verificou-se após 15 minutos da aplicação do óleo essencial diluído do

capim citronela, nas concentrações de 4, 6 e 8%, que as plantas apresentavam

sintomas de murchamento. Após 24 horas da aplicação, foi observado que as

plantas apresentavam suas folhas totalmente desidratadas. Portanto, não foi

possível realizar a avaliação das plantas nesses tratamentos (Tabela 4) (Figura

6). Esses resultados mostram o potencial fitotóxico do óleo essencial do capim

citronela.

Tabela 4 – Resultados da avaliação do efeito curativo das plantas tratadas com diferentes tipos de extratos do capim citronela e com diferentes concentrações do óleo essencial diluído do capim citronela (planta com sintomas da brusone (CS); plantas sem sintomas da brusone (SS); plantas não avaliadas devido o efeito da fitotoxicidade do óleo essencial (-)).

Repetições ______________________________________________________

R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 Água CS CS CS CS CS CS CS CS Tween CS CS CS CS CS CS CS CS Hidrolato SS CS SS CS CS CS CS CS Maceração CS CS CS CS CS CS CS CS Infusão CS CS CS CS CS CS CS CS Fungicida SS CS SS CS SS CS SS CS Óleo 2% SS CS SS CS CS SS CS SS Óleo 4% - - - - - - - - Óleo 6% - - - - - - - - Óleo 8% - - - - - - - -

Resultados semelhantes aos obtidos nesse trabalho, também foram

observados por Labinas (1998) que avaliou o efeito inseticida do óleo essencial

do capim citronela (Cymbopogon winterianus) na cultura do milho. Os

resultados obtidos mostraram que as concentrações de 1,0 e 0,5% do óleo

essencial foram eficientes no controle da lagarta do cartucho do milho, porém

essas concentrações causaram fitotoxicidade nas folhas do milho.

Page 95: DISSERTAO - VILMA PERINI

95

Figura 6 - Efeito da fitotoxidade provocado pela aplicação do óleo essencial diluído do capim citronela na concentração de 4% (A - após 15 minutos, B - após 30 minutos, C - após 24 horas e D - após 48 horas).

A B

C D

Page 96: DISSERTAO - VILMA PERINI

96

Avaliação do Efeito Preventivo

A Tabela 5 mostra os resultados da avaliação do efeito preventivo nas

plantas de arroz, após sete dias da inoculação do patógeno.

Verificou-se que com a utilização das concentrações 0, 0,25, 0,50 e

0,75% do óleo essencial diluído do capim citronela, as plantas apresentaram

sintomas da brusone em todas as repetições. Entretanto, com a utilização do

óleo essencial diluído do capim citronela nas concentrações de 1 e 1,25%, as

plantas não apresentaram sintomas da brusone em duas repetições (Tabela 5).

Em relação às concentrações de 1,5, 1,75 e 2% do óleo essencial

diluído do capim citronela, foi observado que as plantas não apresentaram

sintomas em três repetições (Tabela 5).

Tabela 5 - Resultados da avaliação do efeito preventivo das plantas tratadas com diferentes concentrações do óleo essencial diluído do capim citronela (CS – plantas com sintomas da brusone; SS – plantas sem sintomas da brusone).

Repetições ______________________________________________

Concentrações (%) R1 R2 R3 R4 R5 R6 0,00 CS CS CS CS CS CS 0,25 CS CS CS CS CS CS 0,50 CS CS CS CS CS CS 0,75 CS CS CS CS CS CS 1,00 SS CS CS CS SS CS 1,25 CS CS SS CS CS SS 1,50 CS SS CS SS SS CS 1,75 SS SS CS SS CS CS 2,00 SS CS SS CS CS SS

Page 97: DISSERTAO - VILMA PERINI

97

CONCLUSÕES

O óleo essencial diluído do capim citronela é mais eficiente na inibição

do crescimento micelial de P. grisea, em relação aos outros óleos utilizados.

Foi obtida a maior porcentagem de inibição no crescimento do fungo

com o óleo essencial diluído do capim citronela.

Para o efeito curativo, a aplicação do fungicida e do óleo essencial

diluído do capim citronela na concentração de 2%, as plantas não apresentam

sintomas da brusone em 50 % das linhas avaliadas. Nas concentrações 4, 6 e

8% do óleo essencial foi verificado o potencial fitotóxico do capim citronela, as

plantas apresentaram-se totalmente desidratadas após 24 horas da aplicação.

Para o efeito preventivo, as plantas não apresentam sintomas da doença

em 50% das linhas avaliadas a partir da concentração de 1,5% do óleo

essencial diluído do capim citronela.

Page 98: DISSERTAO - VILMA PERINI

98

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BANKOLE, S.A.; JODA, A.O. Effect of lemon grass (Cymbopogon citratus stapf) powder and essential oil on mould deterioration end aflatoxin contamination of melons seeds (Colocynthis citrullus L.). African Journal of Biotechnology. v. 3, n. 1, p. 52-59, 2004. BEGUM, J.; YUSUF, M.; CHOWDHURY, J.V.; WAHAB, M.A. Studies on essential oils for their anti-bacterial and antifumigal properties. Part 1. Preliminary screening of 35 essential oils. Bangladesh Journal of Scientific and Industrial Research, v. 28, n. 4, p.25-34, 1993. DIAS, F. L. Estudo da genotoxicidade in vivo e in vitro dos cercaricidas naturais óleo de sucupira e cremantina em células de mamíferos. Tese de Doutorado. Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto. Ribeirão Preto, São Paulo. 105 p. 1993. DIKSHIT, A.; HUSAIN, A. Antifungal action of some essential oils against animal pathogens. Fitoterapia, v. 55, n. 3, p.171-176, 1984. EDGINTON, L.V.; KHEW, K.L.; BARRON, G.L. Fungitoxic spectrun of benzimidazole compounds. Phytopathology, v.61, n.1, p.42-44, 1971. LABINAS, A.M. Efeito do óleo essencial de citronela (cymbopogon nardus) na biologia e comportamento da lagarta do milho. Dissertação de Mestrado, Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho – Agronomia – Horticultura. 49 p. 1998. Disponível em http://servicos.capes.gov.br/capesdw/resumo.html?idtese=1998. Acesso em 17/06/2008. LIMA, W. G.; Controle alternativo da ramulose do algodoeiro via utilização de óleos essenciais. Universidade Federal de Pernambuco, Dissertação de Mestrado em Fitopatologia, 88 p. 2007. PATTNAIK, S.; SUBRAMANYAN, V.R.; KOLE, C.R. Antibacterial and antifumigal activity of the essential oils in vitro. Microbios, v. 86, p.237-246, 1996. PRABHU, A. S.; GUIMARÃES, C.M. Influência da época de plantio no controle da brusone em folhas de arroz de terras altas. Pesquisa em Foco, n. 56 2001. Disponível em: http://www.cnpaf.embrapa.br/publicacao/emfoco/pgfoco56.htm. Acesso em: 21/08/2008. PRABHU, A.S.; ARAÚJO, L.G.; FAUSTINA, C., et al. Estimativa de danos causados pela brusone na produtividade de arroz de terras altas. Pesquisa Agropecuária Brasileira. v.38, n.9, p.1045-1051, 2003.

Page 99: DISSERTAO - VILMA PERINI

99

SCHWAN-ESTRADA, K.R.F.; STANGARLIN, J.R. Extratos e óleos essenciais de plantas medicinais na indução de resistência. In: CAVALCANTI, L.S. et al. Indução de resistência em plantas a patógenos e insetos. Fealq, p.125-132. 2005. TERRES, A.L.S.; FAGUNDES, P.R.R.; MACHADO, M.O. In: GOMES, A.S.; MAGALHÃES JÚNIOR, A.M. DE (Ed), Arroz irrigado no sul do Brasil. Embrapa, Brasília, p.23-44, 2004.

VALARINI, P.J.; FRIGHETTO, R.T.S.; MELO, I.S. Potencial da erva medicinal Cymbopogon citratus no controle de fitopatógenos do feijoeiro. Revista de Agricultura, v.69, n.2 p. 139-150, 1994. ZENI, T.L.; GRIGOLETTI, A.; AUER, C.G.; MAGALHÃES, W.L.E.; DUARTE, J.A.S.; BIZI, R. M. Uso de extrato aquoso e óleo de eucaliptos no controle de fungos fitopatogênicos in vitro. In: Evento de iniciação científica da Embrapa Florestas, Anais... 2004.

Page 100: DISSERTAO - VILMA PERINI

100

CONSIDERAÇÕES FINAIS

O teor, a composição do óleo essencial do C. nardus e o número de

compostos variaram de acordo com a época de colheita.

É recomendado o uso de três perfilhos no preparo das mudas do C.

nardus, para obter maior produtividade.

No cultivo a pleno sol verificou-se maior produção de biomassa do C.

nardus, em relação ao cultivo sob sombrite.

O óleo essencial do C. nardus possui efeito fungicida e fitotóxico.

Entretanto, outros estudos devem ser realizados para verificar quais são os

compostos responsáveis por esses efeitos e o seu potencial para uso como

insumo agrícola.