Teor e qualidade de óleo essencial de menta em hidroponia.

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1 Teor e qualidade de óleo essencial de menta em hidroponia. Dalva Paulus 1 ;Osmar S. Santos 1 ; Sandro L. P. Medeiros 1 ;Cinei Riffel 1 ;Elis Borcioni 1 ; Eliseu G. Fabbrin 1 1 UFSM CCR Departamento de Fitotecnia, , Santa Maria RS. dalvaufsmdeutch@yahoo.com.br RESUMO A menta (Mentha arvensis L. ) é uma planta aromática, sendo que o mentol é a substância encontrada em maior quantidade na composição do óleo essencial. O objetivo deste trabalho foi avaliar o teor e qualidade do óleo essencial de menta cultivada em hidroponia. O experimento foi conduzido no período de outubro a novembro de 2002 em Santa Maria, RS. Utilizou-se o sistema NFT, sendo que as mudas foram propagadas por estaquia em espuma fenólica, onde permaneceram 18 dias no berçário, quando foram transferidas para as bancadas de produção final. O delineamento experimental utilizado foi blocos ao acaso em esquema bifatorial 2x2 com os fatores: concentração da solução nutritiva e espaçamentos. Determinouse o teor de óleo essencial e os principais constituintes químicos do óleo essencial de menta. Os melhores resultados de teor de óleo essencial (0,60ml 100g -1 de fitomassa fresca de folhas) e constituintes α-pineno (0,40%), β-pineno (0,45%), limoneno (1,71%) e mentol (82,4%) foram obtidos com 100% da concentração da solução nutritiva no transplante e reposição de 50% quando a condutividade elétrica reduziu 50% do valor inicial e espaçamento 0,50m x 0,25m. Constatou-se que o óleo essencial de menta (Mentha arvensis L.) produzido em hidroponia é de boa qualidade. Palavras-chaves: Mentha arvensis L., mentol, hidroponia.

2 ABSTRACT Content and essential oil quality mint. Mint is an aromatic plant and the menthol is the substance found in larger amount in composition of essential oil. The objective of this work was to evaluate the concentration essential oil and quality of essential oil of mint cultivated in hydroponic. The experiment was carried in the period on october to november, 2002 in Santa Maria, RS. The system hydroponic NFT was used and the seedlings were pealed as cuttings in phenolic foam and remain in the nursery for 18 days and after moved to their finaly water way production. The experimental design used was 2x2 bifactorial (nutrient solution concentration x spacing). The concentration was determined and the main chemical representatives of the essential oil of mint. The essential oil concentration (0,60ml 100g -1 fresh matter leaves) and constituents α-pinene (0,40%), β-pinene (0,45%), limonene (1,71%) e menthol (82,4%) were the best results obtained with 100% nutrient solution in transplant and 50% replacemant when the electric conductivity decreased 50% of initial value and 0,50m x 0,25m. The essential oil of mint (Mentha arvensis L.) produced in hydroponic is of good quality. Keywords: Mentha arvensis L., menthol, hydroponic. INTRODUÇÃO A menta (Mentha arvensis L.) pertence à família Lamiaceae, é uma planta aromática, sendo que o mentol é a substância encontrada em maior quantidade na composição do óleo essencial. Esse produto tem ampla aplicação nas indústrias de alimentos, farmacêuticas e de higiene. A quantificação dos componentes existentes nos óleos essenciais tem sido bastante utilizada para avaliação da qualidade dos óleos essenciais. Os principais componentes químicos do óleo essencial são obtidos submetendo-se amostra de óleo essencial a análise cromatográfica e espectrometria de massas (Clark, 1994). A composição do óleo essencial é afetada por vários fatores ambientais, como fotoperíodo (Clark, 1994), temperatura do ar (Andrade & Casali, 1999) e nutrição da planta (Maia, 1994). As condições de nutrição mineral da planta alteram a produção dos componentes do óleo essencial, principalmente as proporções de limoneno, mentona e mentol (Maia, 1998). A menta (Mentha arvensis L.) tolera temperaturas mínimas de 5ºC e máximas de 40ºC, sendo considerada uma espécie bem adaptada ao clima subtropical úmido do RS (Nimer, 1989). Os valores de temperatura diurno e noturno ótimas para o crescimento da menta são próximos de 30ºC e 18ºC (Britten & Brasford 1986).

3 De acordo com Mairapetyan (1984) é possível a produção de até cinco vezes mais de óleo essencial em cultivos com solução nutritiva quando comparados a cultivos a campo. Além disso, no cultivo em solução obteve óleo com até 60% de mentol enquanto que as plantas cultivadas em solo produziram óleo com apenas 49% de mentol. São escassas as informações na literatura sobre estudos de qualidade do óleo essencial de menta em hidroponia. O objetivo deste trabalho foi avaliar o teor e qualidade de óleo essencial de menta cultivada em hidroponia. MATERIAL E MÉTODOS O experimento foi conduzido no período de outubro a novembro de 2002, em Santa Maria, RS. A cultura utilizada foi a Mentha arvensis L. cultivar IAC 701. A quantidade de macronutrientes e micronutrientes (mg L -1 ) da solução nutritiva utilizada foram de: 211,40 de N; 27,90 de P; 299,52 de K; 79,60 de Ca; 34,80 de Mg; 11,84 de S; 0,5 de B; 0,02 de Cu; 2,0 de Mn; 0,1 de Zn; 0,05 de Mo e 2,23 de Fe. A solução nutritiva foi calculada a partir dos dados de produção de fitomassa seca e da quantidade de nutrientes extraídos pela planta, obtidos por Maia (1994). As mudas foram propagadas por estaquia em substrato do tipo espuma fenólica, no berçário em sistema hidropônico NFT, com solução nutritiva a 50%. Aos 18 dias, foram passadas para bancada de produção final, formada por tubos de polipropileno. O delineamento experimental foi o blocos ao acaso com oito repetições em esquema fatorial 2x2, com os fatores: concentração da solução nutritiva: (1-100% repondo 50% dos nutrientes quando a condutividade elétrica reduziu-se a 50% do valor inicial (SC); 2- aplicação de 25% da solução a cada 15 dias (SCP) e espaçamentos: (1-0,50 x 0,25m 8 plantas m -2 (D8); 2-0,25 x 0,25m 16 plantas m -2 (D16). Para a extração do óleo essencial foi utilizado o método de arraste a vapor, em aparelho tipo Clevenger. Amostras de 100 g de hastes e folhas foram colocadas em balões com capacidade de 2 litros, com período de destilação de 1h e 20 minutos. Os cromatogramas foram obtidos em cromatógrafo a gás Variam 3800 equipado com detector de ionização de chama (DIC), operando com as temperaturas do injetor e do detector a 220ºC e 280ºC, respectivamente. O gás de arraste utilizado foi hidrogênio (H 2 ) a 50 kpa de pressão (1mL/min). A identificação dos constituintes foi determinada através de comparação dos espectros de massa das substâncias com os espectros CG/MS (Cromatografia gasosa/espectros de massa) e com os padrões de igual índice de retenção encontrados por Adams (1995).

4 Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância, sendo as médias comparadas pelo teste de F, até 5% de probabilidade. Como a análise foi significativa para as interações, prosseguiu-se com os desdobramentos através de análise com teste de comparação de médias de Duncan até 5% de probabilidade de erro. Os dados meteorológicos de radiação solar e temperatura do ar foram obtidos na estação meteorológica e registrados no termohigrógrafo instalado no interior da estufa. RESULTADOS E DISCUSÃO Durante o período de condução do experimento as condições meteorológicas (radiação solar 270 cal cm -2 dia 1 e temperatura 17ºC a 30ºC) foram favoráveis para a produção de óleo essencial. Os valores observados de temperatura, dentro da estufa, situaram-se próximos da faixa ótima, 18ºC a 30ºC, citada por Britten & Basford (1986). Com relação ao teor de óleo essencial (Tabela 1), verificou-se que houve diferença significativa entre os tratamentos utilizados. Os melhores resultados para teor de óleo essencial de folhas e hastes foram observados nos tratamentos SC e D8. As folhas apresentaram maior produção de óleo em relação as hastes. O menor teor de óleo essencial nas folhas foi encontrado na solução SCP, pois esta foi menos concentrada em termos de nutrientes para atender as exigências nutricionais da cultura. Tal fato acentuou-se com o adensamento de plantas no D16, onde ocorreu maior competição entre plantas por água e nutrientes resultando em produção de óleo inferior a D8. Para as hastes, não houve diferença estatística entre espaçamentos no tratamento SCP. Para composição do óleo essencial das folhas de menta (Tabela 2), observou-se desempenho diferenciado tanto entre densidades quanto entre concentração das soluções. Os melhores resultados para o manejo da solução foram observados na SC, enquanto que o D8 apresentou melhor desempenho para a densidade. O óleo essencial da solução SC e densidade D8 apresentou maior teor de α-pineno, β-pineno, limoneno e mentol, porém não há diferença estatística para o teor de mentona entre os espaçamentos. O menor teor de α- pineno, β-pineno e limoneno foram encontrados no tratamento SCP e D16, mas não houve diferença estatística para o teor de mentol e mentona entre os espaçamentos. Com relação aos teores médios das principais substâncias do óleo essencial das hastes (Tabela 3) observou-se que o maior teor de α-pineno, β-pineno e mentol foram encontrados na SC e D8. Já para solução com concentração parcelada não houve diferença estatística para o teor de mentona e mentol entre os espaçamentos.

5 O mentol foi o constituinte principal do óleo essencial das folhas e hastes. Não foi encontrado metil acetato na composição do óleo essencial de menta, sendo assim, o óleo essencial de menta produzido em hidroponia é de boa qualidade. Os resultados dos teores médios (%) de α-pineno (0,40), β-pineno (0,45), limoneno (1,71), mentona (8,8) e mentol (82,4) do óleo essencial obtidos em hidroponia, com o tratamento SC e D8, foram superiores aos obtidos por Maia (1998) que, em trabalhos com menta (Mentha arvensis L.) cultivada em vasos com a solução nutritiva proposta por Sarruge (1975), obteve como teores médios das substâncias do óleo essencial (%): 0,27 de α-pineno, 0,32 de β- pineno, 0,55 de limoneno, 5,84 de mentona, 82 de mentol e 3,79 de metil acetato. Os teores de mentol encontrados na hidroponia atendem as exigências da Farmacopéia Brasileira II, USNF 18, a qual preconiza um teor de mentol entre 30 e 55%. (Simões et al., 2003). Considerando os resultados, constatou-se que as concentrações dos nutrientes da solução nutritiva alteram o rendimento e composição do óleo essencial de menta (Mentha arvensis L.). O óleo essencial produzido em hidroponia é de boa qualidade. LITERATURA CITADA ADAMS, R.P., Identification of Essencial Oil Components by Gas Chromatography/Mass Spectroscopy. Allured Publishing Corporation, Illinois p. ANDRADE, F. M.C., CASALI, V.W.D. Colheita. In:. Plantas medicinais e aromáticas: relação com o ambiente, colheita e metabolismo secundário. Viçosa: UFV, Departamento de Fitotecnia, cap.2, p.61. BRITTEN, E.J. & BASFORD, K.E. The effect of temperature on growth, oil yield and oil quality of japanese mint. Annals of Botany, Bangkok, v.58, n.5, p , CLARK, G.S. Mentone. Perfumer & Flavorist, v. 19: p.41-45, MAIA, N. B. Nutrição mineral, crescimento e qualidade do óleo essencial da menta (Mentha arvensis L.) cultivada em solução nutritiva. Piracicaba p. Dissertação (Mestrado em Agronomia) - Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", Universidade de São Paulo.. Produção e qualidade do óleo essencial de duas espécies de menta cultivadas em soluções nutritivas. Piracicaba p. Tese (Doutorado em Agronomia) - Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", Universidade de São Paulo.

6 MAIRAPETYAN, S.K. Efficiency and perspectives of growing valuable essential oil- bearing plants in open-air hydroponies in armenia. ISOSC proceedings, p. NIMER, E. Climatologia do Brasil. 2º ed. Rio de Janeiro : IBGE, p SARRUGE, J.R. Soluções nutritivas. Summa Phytopathologica, v.1, p , 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 UFSC, p.

7 TABELA 1 - Teor de óleo essencial ml 100g -1 de fitomassa fresca de folhas e hastes de menta (Mentha arvensis L.), cultivar IAC 701, cultivada em solução nutritiva nas concentrações: 100% (SC) e 25% (SCP) e nos espaçamentos: 0,50m x 0,25m (D8) e 0,25m x 0,25m (D16). Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, Folhas Hastes Tratamentos SC SCP SC SCP D8 0,60 a*a 0,45 a B 0,12 a A 0,08 a B D16 0,53 b A 0,40 b B 0,05 b B 0,09 a A C.V.% 16,20 15,18 *Médias seguidas das mesmas letras, minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas, em cada variável, não diferem estatisticamente pelo teste de Duncan, a 5% de probabilidade de erro. TABELA 2- Teores médios das principais substâncias (%) do óleo essencial das folhas de menta (Mentha arvensis L.), cultivar IAC 701, cultivada em solução nutritiva nas concentrações de 100% (SC) e 25% (SCP) e nos espaçamentos: 0,50m x 0,25m (D8) e 0,25m x 0,25m (D16). Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS Tratamentos Substâncias SC SCP Espaçamentos C.V.% 0,40*a A 0,24 a B D8 α-pineno 0,30 b A 0,11 b B D16 22,37 0,45 a A 0,32 a B D8 β-pineno 0,34 b A 0,21 b B D16 14,97 1,71 a A 1,22 a B D8 Limoneno 1,11 b A 0,62 b B D16 16,21 8,8 a B 19,70 a A D8 Mentona 10,3 a B 21,12 a A D16 18,98 82,4 a A 67,05 a B D8 71,5 b A 64,20 a B D16 10,02 Mentol *Médias seguidas das mesmas letras, minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas, em cada variável, não diferem estatisticamente pelo teste de Duncan a 5% de probabilidade de erro. TABELA 3 - Teores médios das principais substâncias (%) do óleo essencial das hastes de menta (Mentha arvensis L.), cultivar IAC 701, cultivada em solução nutritiva nas concentrações de 100% e 25% e nos espaçamentos: 0,50m x 0,25m (D8) e 0,25m x 0,25m (D16). Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS Tratamentos Substâncias 100% 25% Espaçamentos C.V.% 0,36 *a A 0,28 a B D8 α-pineno 0,20 b A 0,10 b B D16 20, a A 0,49 a B D8 β-pineno 0,80 b A 0,38 b B D16 16,50 10,14 b B 20,6 a A D8 Mentona 21,00 a A 22,5 a A D16 15,14 74,0 a A 63,1a B D8 65,1 b A 61,4 a A D16 8,05 Mentol *Médias seguidas das mesmas letras, minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas, em cada variável, não diferem estatisticamente pelo teste de Duncan a 5% de probabilidade de erro.