Pesquisa
Elicitação e atividades biológicas de Curcuma longa L.
Doutorado em Biotecnologia Aplicada à Agricultura
Autor: Edinara Maria Barbosa
Orientador: Silvia Graciele Hülse de Souza
Defendido em: 19/12/2023
Resumo
Curcuma longa L., pertence à família Zingiberaceae, é uma espécie vegetal herbácea que produz rizomas. Os rizomas são órgãos subterrâneos, e assim como as folhas contém óleo essencial (OE), com composição química rica e variada, pois seus compostos químicos são influenciados pelas condições de desenvolvimento vegetativo da planta. Dos elementos essenciais ao desenvolvimento vegetal, a água é determinante, já que ela é responsável pelo transporte de nutrientes absorvidos do solo pelo sistema radicular.Falta de água, pode desencadear deficiência nutricional, com inúmeras mudanças fisiológicas e bioquímicas na planta.Por outro lado, a literatura, sugere a elicitação como recurso capaz de induzir mecanismos de resposta de defesa das plantas sob desenvolvimento inadequado.Logo, o objetivo desse estudo foi avaliar, plantas de C. longa, desenvolvidas sob déficit hídrico e sob doses dependentes de dois elicitores, ácido salicílico (AS) e sacarina (SAC). O experimento foi conduzido em Tupãssi, região oeste do Paraná, com 6 tratamentos distribuídos em 10 vasos por tratamento. Tratamento 1 controle, tratamento 2 estresses, tratamento 3 e 4 estresses com 0,0051 g.mol-1 e 0,101 g.mol-1 AS e tratamento 5 e 6 estresses com 0,80 g.mol-1 e 1,60 g.mol-1 SAC. Oito meses após o plantio, iniciou o tratamento com os elicitores, aplicados no substrato do vaso, e após 24 hs iniciou o estresse hídrico, com suspensão no fornecimento de água nos vasos. T1 continuou recebendo água normalmente. Após 20 dias, rizomas e folhas foram coletadas para análises. Avaliações agronômicas com as características de crescimento: comprimento de parte aérea (CPA cm), massa fresca da parte aérea (MFPA,g), massa fresca do rizoma (MFR,g), diâmetro do caule (DC,mm2), e avaliações fisiológicas indicativas à fluorescência da clorofila, metabólitos como NBI, clorofila, foram realizadas no momento de desmonte do experimento. Para as análises bioquímicas e antioxidantes rizomas e folhas foram coletados e armazenados em freezer a -80°C para posteriores análises. Para extração do OE, rizomas e folhas foram coletados e armazenados em ambiente ventilado e sombreado. Os resultados foram submetidos à análise de variância (ANOVA) (p≤0,05) e médias comparadas pelo teste de média de Tukey (p≤0,05), utilizando o programa estatístico Sisvar. A análise dos resultados mostrou que a falta de água afetou o desenvolvimento das plantas expresso nos rizomas e folhas de C. longa, o tratamento controle apresentou maior (CPA), (MFPA) e (MFR). Contudo, o déficit hídrico foi amenizado conforme aplicação e dose dependente do AS e da SAC. Os açúcares redutores, não redutores e totais dos rizomas foram superiores ao tratamento controle quando utilizou AS em menor concentração. Açúcares nas folhas foram superiores ao controle quando utilizou SAC em menor concentração. Para antioxidantes DPPH e Antocianinas destacou-se AS em menor concentração. Influenciados também foram OEs tanto o rendimento como os compostos químicos encontrados, os OEs apresentaram eficácia no controle repelente e mortalidade das lepidópteras e coleópteros avaliados. Concluiu-se que o déficit afetou o desenvolvimento vegetativo expresso nas variáveis avaliadas, mas foram amenizados conforme elicitor e dose utilizada. Corrobora com dados da literatura e podem direcionar outros estudos contribuindo com a pesquisa e divulgação dos dados.
Palavras-chave
Plantas medicinais. Zingiberáceas. Elicitores. Óleo essencial.
Title
Elicitation and biological activities of Curcuma longa L.
Abstract
Saffron (Curcuma longa L.) belongs to the Zingiberaceae family and is a plant species of Asian origin, but it found excellent conditions for adaptation and development in Brazil. It is characterized by having a long annual cycle, abundant in the production of rhizomes, which are rich in chemical compounds, which are influenced, among others, by limiting situations, such as soil compaction, pests, diseases, and lack of water. Of these, the lack of water is one of the most decisive for the plant and the production of its compounds since water is a universal chemical element essential for the development of any living being, including plants with a longer cycle. However, plants have evolved and developed some mechanisms to face and survive unfavorable stressful situations. In the ways described in the literature, hormones and rare sugars can induce plant defense response mechanisms under stress. Therefore, the objective of our study was to evaluate the growth of shoots and rhizomes of Curcuma longa L. plants subjected to water deficit. The experiment was carried out in Tupãssi, the western region of Paraná, with six treatments distributed in 10 pots per treatment. Treatment 1 irrigated control, treatment two stresses without water, treatment 3 and 4 stresses with 0.0051 g.mol-1 and 0.101 g.mol-1 of salicylic acid, and treatment 5 and 6 stresses with 0.80 g.mol-1 and 1.60 g.mol-1 of saccharin. The growth characteristics of C. longa were collected and evaluated, such as shoot length (cm), shoot fresh mass (g), fresh rhizome mass (g), and stem diameter (mm2). Physiological assessments indicate chlorophyll fluorescence and secondary metabolites such as NBI, chlorophyll, anthocyanins, and flavonoids. Leaves and rhizomes were used to perform biochemical analyzes as antioxidant activities. The results were submitted to analysis of variance (ANOVA) (p≤0.05) and means compared by Tukey's mean test (p≤0.05) using the Sisvar statistical program. The analysis of the results showed that the lack of water affected plants' growth and their chemical compounds' production. On the other hand, this stress was alleviated in some treatments by soil application of salicylic acid and saccharin. These results show that salicylic acid and saccharin can alleviate the effects of water deficit in cultivated plants and serve as promising molecules in situations unfavorable to the development of plant species.
Keywords
Medicinal plants, Zingiberaceae, Hormones, essential oil