Pesquisa
Composição química, ação antioxidante e potencial antagonista de Achillea millefolium a Pratylenchus brachyurus
Mestrado em Biotecnologia Aplicada à Agricultura
Autor: Sephora Serrano Baldisera
Orientador: Simone de Melo Santana Gomes
Defendido em: 27/02/2018
Resumo
A planta Achillea millefolium, rica em moléculas bioativas, pode ser uma alternativa capaz de minimizar a toxicidade provocada por moléculas convencionais. Seu óleo essencial (OE) pode conter propriedades antioxidantes capazes de impedir a deterioração de produtos industrializados. Além disso, tanto o OE como os exsudatos radiculares podem ser utilizados no controle de fitonematoides, bem como a própria planta atuar como hospedeira desfavorável a este fitoparasita, minimizando aplicações de agroquímicos danosos à saúde pública e ao meio ambiente. Assim, o presente trabalho teve como objetivo extrair, identificar e avaliar a atividade antioxidante do OE de A. millefolium, bem como verificar o potencial antagonismo da planta a Pratylenchus brachyurus. Para tanto foram realizados testes antioxidantes, estudos de hospedabilidade ao nematoide e testes de mortalidade in vitro com OE e exsudatos radiculares. Conforme análise química do OE empregado nos testes antioxidantes, os compostos majoritários identificados foram germacreno D (39,50%), zingibereno (25,70%), camazuleno (8,90%) e α-farneseno (5,80%). Os métodos utilizados para os testes antioxidantes foram sequestro do radical 2,2-difenil-1-picril-hidrazil (DPPH); redução do ferro (FRAP) e o sistema de cooxidação do ácido linoleico/β-caroteno, cujos resultados foramIC50= 7,35±2,06 mg mL-1, 0,25±0,005 µM sulfato ferroso mg-1 amostra e 82,92±9,58 (5 mg mL-1) e 59,02±6,72% (1 mg mL-1), respectivamente. Portanto, a atividade antioxidante foi observada pelo método de cooxidação β-caroteno/ácido linoleico nas duas concentrações. No experimento de hospedabilidade, avaliou-se a penetração do nematoide em A. milleoflium e Glycine max (testemunha) aos 5, 10 e 15 dias após a inoculação, pela técnica de coloração com fucsina ácida. A A. millefolium se mostrou uma hospedeira desfavorável a P. brachyurus, podendo ser uma opção em sistema de rotação e/ou sucessão de culturas em pequenas áreas infestadas pelo mesmo, quando comparada à testemunha. A composição química do OE empregado nas atividades nematicidas demonstrou a presença dos compostos majoritários germacreno D (39,55%), (E,E)-α-farneseno (25,70%) e camazuleno (8,91%). O OE e exsudatos radiculares foram testados em oito concentrações (0, 25, 50, 100, 200, 300, 400 e 500 µg mL-1), nas quais avaliou-se a porcentagem de mortalidade do nematoide, e constataram que para o OE, os resultados demonstraram regressão linear crescente e para os exsudatos, comportamento quadrático (p<0,05), provocando até 60,83% de mortalidade, ou seja, ambos apresentaram potencial para o controle de P. brachyurus. Assim entende-se que há propriedades antagônicas associadas a A. millefolium, como nos compostos majoritários encontrados no OE. No entanto, ainda se faz necessário estudos adicionais para elucidação das mesmas.
Palavras-chave
Atividades biológicas, exsudatos radiculares, germacreno D, óleo essencial, hospedabilidade, nematoide das lesões radiculares.
Title
The chemical composition, antioxidant action and potential antagonism of achillea millefolium topratylenchus brachyurus
Abstract
Achillea millefolium plantis rich in bioactive molecules and can be used as alternative to minimize the toxicity triggered by conventional molecules. The essential oil (EO) extracted from such species may have antioxidant properties capable of preventing the deterioration of industrialized products. In addition, both the EO and root exudates can control phytonematodes, since the plant itself can be an unfavorable host to phytoparasites and minimize the application of agrochemicals harmful to public health and to the environment. Therefore, the aim of the present study is to extract the essential oil from A. millefolium in order to identify and assess its antioxidant activity, as well as to investigate the potential antagonism of the plant to Pratylenchus brachyurus. Antioxidant tests, nematode hosting-ability studies and mortality tests in vitro were applied to the EO and root exudates. Germacrene D (39.50%), zingiberene (25.70%), camazulene (8.90%) and α-farnesene (5.80%) were the major compounds identified in the chemical analysis of the EO used in the antioxidant tests.The methods adopted in the antioxidant tests were 2,2-diphenyl-1-picryl-hydrazyl (DPPH) radical sequestration, ferric ion reducing antioxidant power (FRAP), and the linoleic acid/β-carotene co-oxidation system. Results were IC50= 7,35±2,06 mg mL-1, 0,25±0,005 µM ferrous sulfate/sample mg-1, and 82,92±9,58% (5 mg mL-1) and 59,02±6,72% (1 mg mL-1), respectively. Therefore, antioxidant activity was found through the β-carotene/linoleic acid co-oxidation method at the two concentrations. The hosting-ability experiment evaluated the nematode penetration in A. milleoflium and in Glycine max (control) at the 5th, 10th and 15th days after inoculation, according to the fuchsine acid staining technique. A. millefolium was considered an unfavorable host to P. brachyurus; thus, it may be the plant species of choice for crop rotation and/or succession systems ran in small areas infested by this nematode, in comparison to the control. The chemical composition of the EO used in nematicidal activities showed major compounds such as germacren D (39.55%), (E,E)-α-farnesene (25.70%) and camazulene (8.91%). The EO and root exudates were tested at eight different concentrations (0, 25, 50, 100, 200, 300, 400 and 500 μg mL-1) to assess nematode mortality: Essential oil results (p < 0.05) showed increasing linear regression, whereas exudate results showed quadratic behavior, which cause 60.83% mortality. In other words, both the essential oil and the exudates showed potential to control P. brachyurus. Thus, it was possible concluding that A. millefolium presented antagonistic properties such as the majoritary compounds found in the EO; however, it is necessary conducting further studies to help better understanding them.
Keywords
Biological activity, root exudates, germacrene D, essential oil, hosting ability, root-lesion nematode.