Pesquisa
Efeito do estresse salino sobre o desenvolvimento, atividade antioxidante e composição química do óleo essencial de melissa (Melissa officinalis l.)
Mestrado em Biotecnologia Aplicada à Agricultura
Autor: Cristine Bonacina
Orientador: Silvia Graciele Hülse de Souza
Defendido em: 23/02/2017
Resumo
Na agricultura, ambientes salinos são prejudiciais às plantas por afetarem o seu metabolismo. Desta forma, o objetivo desse trabalho foi avaliar plantas de melissa (Melissa officinalis L.) (Lamiaceae) submetidas ao estresse salino nos aspectos agromorfológicos, resposta antioxidante, e na produção e composição do seu óleo essencial. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, onde plantas com trinta dias de idade foram transplantadas para vasos plásticos (5 litros) contendo solo:substrato:areia (2:1:1 v). Foram utilizados nove vasos por tratamento de NaCl (50, 100, 150 e 200 mM). O controle consistiu de água. Os dados foram submetidos à análise de variância e ao teste de média Tukey (p ≤0,05). Os parâmetros avaliados foram: altura da parte aérea (APA), massa fresca da parte aérea (MFPA), índice de clorofila, teor relativo de água da planta (TRA%), atividade de água na planta (aw), integridade da membrana plasmática (DM%), atividade das enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT), ascorbato peroxidase (APX), e rendimento e composição do óleo essencial (OE). O estresse salino afetou todos os parâmetros avaliados nas plantas de melissa. Para aw, RWC%, APA, MFPA, teor de clorofila e %DM as concentrações de 150 mM e 200 mM de NaCl ocasionaram maiores reduções devido as mudanças ocorridas na atividade osmótica. Na atividade das enzimas antioxidantes o estresse salino diminuiu a atividade da SOD aos 100 mM de NaCl, porém ocorreu seu aumento aos 200 mM de NaCl. Para a CAT o mesmo ocorreu, no entanto sua atividade foi elevada aos 150 mM de NaCl, tendo um decréscimo aos 200 mM de NaCl. O estresse salino não interferiu na enzima APX. Essa variação ocorreu em virtude da planta tentar inibir os danos ocasionados pelos radicais livres liberados durante o estresse pelo excesso de sal. O rendimento do OE foi reduzido à medida que as doses de NaCl (50, 100, 150 e 200 mM) foram aumentadas. Um total de 45 compostos foram identificados no óleo essencial das folhas de M. officinalis L., onde os compostos majoritários identificados foram α-citral, o neral e o citronellal, no qual pode-se observar que não houve grandes variações entre as diferentes concentrações de NaCl. As menores concentrações de sal (50 e 100 mM) promoveram maior redução. Nos compostos identificados ocorreu o aumento da quantidade de compostos em todos os tratamentos com NaCl. Isso pode ter ocorrido como uma forma de defesa para aumentar a sobrevivência das plantas em condições ambientais adversas.
Palavras-chave
Erva cidreira, planta aromática, estresse salino, rendimento de óleo essencial, metabólitos secundários.
Title
Effect of saline stress on development, antioxidant activity and chemical composition of essential oil of melissa (melissa officinalis l.)
Abstract
In agriculture, saline environments are harmful to plants because they affect their metabolism. The objective of this work was to evaluate melissa (Melissa officinalis L.) (Lamiaceae) plants submitted to saline stress in the agromorphological aspects, antioxidant response, and in the production and composition of its essential oil. The experiment was carried out in a greenhouse, where thirty-day-old plants were transplanted into plastic pots (5 liters) containing soil: substrate: sand (2: 1: 1 v). Nine pots per treatment were used at concentrations of 50, 100, 150 and 200 mM NaCl, which were added in a gradual manner to avoid osmotic shock. The control consisted only of water. Data were submitted to analysis of variance and Tukey's mean test (p <0.05). The parameters evaluated were: shoot height (APA), fresh shoot mass (MFPA), chlorophyll index, relative plant water content (TRA%), plant water activity (aw), plasma membrane integrity (DM%), activity of antioxidant enzymes superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), ascorbate peroxidase (APX), and yield and composition of essential oil (OE). Saline stress affected all parameters evaluated in melissa plants. For aw, RWC%, APA, MFPA, chlorophyll content and %DM the concentrations of 150 mM and 200 mM NaCl caused higher reductions due to changes in osmotic activity. In the activity of the antioxidant enzymes the saline stress decreased the SOD activity to 100 mM NaCl, but its increase occurred at 200 mM NaCl. For CAT the same occurred, however its activity was elevated to 150 mM NaCl, decreasing to 200 mM NaCl. Saline stress did not interfere with the APX enzyme. This variation occurred because the plant tried to inhibit the damages caused by the free radicals released during the stress by the excess salt. The yield of OE was reduced as the NaCl (50, 100, 150 and 200 mM) doses were increased. A total of 45 compounds were identified in the essential oil of the leaves of M. officinalis L., where the major compounds identified were α-citral, neral and citronellal, in which it can be observed that there were no large variations between the different concentrations Of NaCl. However, the lowest concentrations of salt (50 and 100 mM) promoted greater reduction. In the identified compounds there was an increase in the amount of compounds in all NaCl treatments. This may have occurred as a form of defense to increase the survival of plants under adverse environmental conditions.
Keywords
Lemongrass, aromatic plant, saline stress, yield of essential oil, secondary metabolites.