RENDIMENTO DO ÓLEO ESSENCIAL DE DUAS ESPÉCIES DO CERRADO: MYRACRODRUON URUNDEUVA

RENDIMENTO DO ÓLEO ESSENCIAL DE DUAS ESPÉCIES DO CERRADO: MYRACRODRUON URUNDEUVA (ALLEMÃO) E BLEPHAROCALYX SALICIFOLIUS (KUNT) O. BERG EM DIFERENTES HORÁRIOS DE COLETA Olívia Bueno da Costa Mestranda em Ciências Florestais olivia@unb.br (55)(61)(93161207) - Departamento de Engenharia Florestal Universidade de Brasília - 70904 970 Brasil Cláudio Henrique Soares Del Menezzi, Professor Adjunto, DR. Deptº Engenharia Florestal, Faculdade de Tecnologia, Universidade de Brasília Brasília, DF, BRASIL Email: cmenezzi@unb.br Inês Sabioni Resck Professora Associada isresck@unb.br - Instituto de Química, Universidade de Brasília Resumo Myracrodruon urundeuva (Allemão) e Blepharocalyx salicifolius (Kunt) O. Berg são espécies arbóreas do cerrado produtoras de óleos essenciais, os quais são responsáveis pelo odor das plantas e também são muito utilizados na medicina popular, por suas propriedades antifúngicas, bactericidas, antivirais e antiparasitárias. Ademais, são utilizados pela indústria farmacêutica para produção de importantes fármacos, na indústria de cosmética e produção de diversos insumos importantes em nossa rotina. O objetivo desse estudo foi avaliar o rendimento dos óleos essenciais considerando 3 períodos do dia, de duas espécies potenciais: Myracrodruon urundeuva e Blepharocalyx salicifolius.foram utilizadas 3 matrizes e 3 períodos do dia: 9, 13 e 17 horas. De cada matriz foram coletadas 300g de folhas. O óleo essencial foi extraído pela técnica de arraste a vapor, com utilização de um minidestilador. A fase aquosa foi separada da fase orgânica por extração com acetato de etila, após agitação e 20 minutos de repouso. O solvente foi evaporado em evaporador rotatório a 30ºC. Foi calculada a massa e determinado o rendimento em função da massa de folhas inicial. O rendimento médio encontrado foi de 0,10% para espécie Blepharocalyx salicifolius e de 0,11% para Myracrodruon urundeuva. A análise dos resultados permitiu concluir que, estatisticamente, o horário da coleta não interfere no rendimento dos óleos essenciais para as espécies estudadas. Porém pode-se observar uma tendência de aumento no rendimento para as amostras de Blepharocalyx salicifolius coletadas às 17 horas. Para as amostras de Myracrodruon urundeuva coletadas às 9 horas também se observou uma tendência de maior rendimento. Além disso, essa espécie em geral apresentou rendimentos maiores que Blepharocalyx salicifolius. 1

1. Introdução O uso de óleos essenciais ocorre desde a antiguidade. Na China, Índia e Oriente Médio eram utilizados na perfumaria, cosméticos, cozinha (GIRARD, 2005), medicina e práticas religiosas (GIRARD, 2005). Mais tarde, com o desenvolvimento da química orgânica, as composições químicas começam a ser reveladas, surgindo novas fragrâncias e usos. Nos anos 70, desenvolveu-se a espectrometria e a cromatografia, auxiliando cada vez mais no estudo das composições. Atualmente, os óleos essenciais tem relevante importância econômica, e devido a isso sua demanda tem aumentado. O óleo essencial, composto por substâncias voláteis, normalmente apresenta em sua constituição química compostos mono e sesquiterpenos, hidrocarbonetos ou derivados oxigenados destas substâncias (SILVA et al 1999). São provenientes do metabolismo secundário, sendo assim, sua constituição química irá depender das condições climáticas. Estes compostos são formados por várias funções orgânicas (álcoois simples e terpênicos, aldeídos, cetonas, fenóis, ésteres, éteres,óxidos, peróxidos, furanos, ácidos orgânicos, lactonas, cumarinas, etc.) (VITTI & BRITO, 2003) prevalecendo uma ou duas funções, caracterizando assim, o aroma. Os componentes que são encontrados com maior concentração na planta são definidos como principais. Já os que apresentam baixa concentração são denominados componentes traço. São insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicos. São produzidos por estruturas secretoras especializadas (pêlos glandulares, células parenquimáticas diferenciadas, canais oleíferos ou em bolsas específicas. Podem estar localizadas em várias partes das plantas, folhas, flores, madeira, frutos, raízes, sementes, rizomas e cascas, apresentando diferentes composições e odores (VITTI & BRITO, 2003). A composição dos óleos essenciais de plantas é muito complexa, geralmente engloba vários tipos de substâncias que variam segundo as pressões ambientais diversas. A natureza e a quantidade de metabólitos especiais produzidos durante o desenvolvimento do vegetal podem ser afetadas por radiação (alta ou baixa), temperatura (excessivamente elevada ou baixa), precipitação (alta, deficiente e seca total), ventos fortes, altitude, solo, época de coleta, água, nutrição (LIMA et al, 2003). Diferenças no rendimento e na composição química de óleos essenciais têm a influência da época e horário de colheita, conforme tem sido relatado em muitas espécies (BLANK et al,2005). O rendimento do óleo irá depender principalmente da variação sazonal e diária, pois a quantidade e a natureza dos constituintes não é constante durante o ano. São relatadas variações sazonais no conteúdo de praticamente todas as classes de metabólitos secundários. Presumem-se dois padrões de resposta do metabolismo secundário em relação aos estímulos ambientais: alterações lentas, que dependem das variações climáticas sazonais, e as rápidas, da variação do dia (ciclos circadianos) (BLANK et al,2005). Pequenas variações diárias de temperaturas estimulam a produção de terpenóides, enquanto que valores extremos causam sua redução. Além disso, indica-se que pelo período da manhã a colheita seja para plantas que produzam óleos com composição de alcalóides. 2

Pela tarde, o mais indicado é que faça a colheita de plantas com glicosídeos (NAGAO et al. 2004). Nesse sentido, Craveiro (1999) trabalhando com alfavaca (Ocimum gratissimum), obteve variação de mais de 80% na concentração de eugenol em seu óleo essencial, o qual atingiu o máximo no período do meio-dia (98%), contrastando com 11% no período das 17 horas. O ciclo circadiano está associado à temperatura (maior nos períodos de alta radiação solar) e a luz, sendo que esses fatores também devem ser considerados. Estudos mostram que a intensidade de luz é um fator que também influencia a concentração e/ou composição de outras classes de metabólitos secundários, como terpenóides, glicosídeos cianogênicos e alcalóides. Foi demonstrado, por ex., que no manjericão (Ocimum basilicum) e no tomilho (Thymus vulgaris), duas plantas utilizadas na medicina popular e como condimentos, o completo desenvolvimento de tricomas glandulares, onde os óleos essenciais são armazenados, é luzdependente. Além disso, formação de óleos voláteis, em geral, parece aumentar em temperaturas mais elevadas, apesar de dias muito quentes levarem a uma perda excessiva destes metabólitos (LOPES & NETO, 2007). Farooki et al. (1999) observaram com Mentha sp. que a concentração do óleo aumentou em plantas sob dia curto afetando também a composição do óleo, provando o fotoperíodo altera o rendimento, principalmente nas folhas, local em que mais são encontrados os óleos (biomassa e proliferação vegetativa). O Cerrado é um bioma constituído de grande diversidade de espécies, que possibilitam estudos de essências. Porém os estudos do rendimento de óleos essenciais em diferentes períodos do dia e estações do ano no Cerrado são ainda escassos. Este trabalho objetiva de estudar o rendimento de extração dos óleos essenciais com coleta de material em dois diferentes períodos do dia. 2. Metodologia Foram estudadas duas espécies do Cerrado produtoras de óleos essenciais: Blepharocalyx salicifolius (Kunt) O. Berg (Myrtaceae) e Myracrodruon urundeuva (Allemão) (Anarcadiaceae). O material botânico (folhas) foi coletado na Fazenda Água Limpa (FAL). As coletas foram realizadas no dia 24 de março (temperatura máx. 27 C e temperatura mín. 18 C; umidade de 90% e 50%) e 21 de abril (temperatura máx. 26,2 C e temperatura mín. 14,9 C;umidade de 47%) para a epécie Blepharocalyx salicifolius (INMET, 2010) e 23 de maio (temperatura máx. 25,4 C e e temperatura mín. 14,3 C;umidade de 62%) para a espécie Myracrodruon urundeuva (INMET, 2010). As folhas foram colhidas em três períodos do dia: manhã (até 9hs) e tarde (13hs e 17hs), resultando num total de 18 amostras de 250g cada (3 amostras x 3 períodos x 2 espécies). As amostras foram coletadas com a utilização de GPS Garmin 60CSX nos locais apresentados na Tabela 1. As amostras de folhas frescas foram submetidas à extração por arraste de vapor durante 90 minutos utilizando-se para tanto um mini-destilador Linax D1, cuja dorna tem capacidade de 1,7L. O hidrolato foi coletado em frasco de âmbar e guardado em câmara fria, com temperatura de 10 C e umidade de 50%. 3

Para separação da fase aquosa e orgânica foi utilizado o solvente acetato de etila. Após agitação e repouso as duas fases são visíveis e separadas por um funil de separação. Em seguida foi retirada a água que ainda era presente na solução com sulfato de sódio anidro e evaporada em um evaporador rotatório, à temperatura de 25 C. O resíduo orgânico (óleo essencial) foi pesado obtendo a massa para o cálculo do rendimento de óleo essencial conforme equação (equação 1): Onde: M = massa do óleo extraída, ml; B m = biomassa vegetal, g; (equação 1) Para análise estatística dos rendimentos foi realizada ANOVA, seguida pelo Teste de Tukey com 5% de probabilidade. 3. Resultados Após o cálculo das massas observou-se uma tendência da espécie Mariapreta apresentar maior quantidade de óleo essencial no horário das 17 horas e da espécie Aroeira apresentar maior quantidade de óleo essencial no horário das 9 horas, como observado na Figura 1. O rendimento médio do óleo essencial do óleo dos períodos de 9, 13 e 17 horas está na Tabela 2. Pelos valores apresentados na Tabela nota-se que alguns rendimentos foram discrepantes em relação aos demais. Para os rendimentos menores foi observado que durante a separação os hidrolatos apresentavam coloração marrom escuro, enquanto os demais hidrolatos apresentavam coloração levemente amarelada. Os rendimentos obtidos para a espécie Blepharocalyx salicifolius apresentam valores inferiores aos encontrados na literatura, o que leva à conclusão que vários aspectos interferiram nestes rendimentos. Mattos (1983) apud Marques (2007) encontrou 0,17% e Castelo (2008) encontrou valores de 0,10% de rendimento. Apesar dos resultados acima apresentados na tabela 2, deve-se atentar para os vários fatores que afetam o rendimento do óleo essencial. Além de fatores ambientais, como a temperatura, intensidade da radiação solar, solo e outros, também devem ser considerados fatores experimentais, como: a matriz utilizada, a extração por arraste a vapor realizada pelo destilador, a etapa de extração com solvente, os cuidados com o armazenamento e a secagem das folhas após a coleta. Além disso, o baixo rendimento do produto obtido (óleo essencial) dificulta a determinação do real rendimento. Para resultados mais significativos seria necessário maior massa de folhas e ainda a realização do experimento com mais matrizes, o que aumentaria muito o tempo de realização do experimento. A 4

utilização de apenas 3 matrizes aumenta os erros relativos. Algumas árvores podem estar mais expostas à radiação solar ou podem estar em locais com temperaturas mais amenas ou ainda ter suas folhas mais sujeitas à ação de fungos e microorganismos que podem danificar as glândulas oleíferas presentes na superfície da folha. Por isso, a obtenção de resultados significativos exige um procedimento em que se leve em conta um número maior de matrizes, o que diminuiria o valor do erro em relação aos rendimentos obtidos. A separação do óleo da fase aquosa envolve vários procedimentos que contribuem para a propagação de um erro experimental nos valores dos rendimentos obtidos. O evaporador rotatório possui um vácuo forte que pode acabar puxando parte do óleo essencial, que é muito volátil. O momento da evaporação do diclorometano também exige atenção, pois apesar do diclorometano ser facilmente evaporado há o perigo de se perder parte dos componentes do óleo no processo. 4. Conclusões Os resultados analisados permitem concluir que o horário de coleta não interfere no rendimento do óleo essencial produzido pelas espécies estudadas. Porém, esse resultado não é absoluto, considerando que as folhas não foram coletadas no mesmo dia, sendo assim não foi possível manter a homogeneidade das condições de temperatura, radiação solar e umidade. Além disso, foi observada a necessidade de maior número de repetições para afirmar a respeito do horário da coleta. Há necessidade de um estudo mais detalhado, em que sejam mantidas as condições de homogeneidade das condições climáticas, de coleta e secagem das folhas para obtenção de um resultado preciso a respeito da influência do horário de coleta no rendimento do óleo essencial das espécies estudadas. Vale ressaltar que ainda há poucos estudos aprofundados em relação às técnicas de extração e análise dos óleos essenciais de espécies do Cerrado. 5. Referências Bibliográficas BLANK, A.F.; FONTES, S.M.; CARVALHO FILHO, J.L.S.; ALVES, P.B.; SILVA- MANN, R.; MENDONÇA,M.C.; ARRIGONI-BLANK, M.F.; RODRIGUES, M.O. Influência do horário de colheita e secagem de folhas no óleo essencial de melissa (Melissa officinalis L.) cultivada em dois ambientes. Rev. Bras. Pl. Med., Botucatu, v.8, n.1, p.73-78, 2005. CASTELO, A. V. M. DEL MENEZZI, C. H. S.; RESCK, I. S. Rendimento e análises espectroscópicas (RMN 1 H, 13 C; IV da composição química dos óleos essenciais de quatro plantas do cerrado. Revista Cerne, v.16, n.4, p. 573-584, out/dez. 2010. CRAVEIRO, A. A.; FERNANDES, A. G.; ANDRADE, C. H. S.; MATOS, F. J. A.; ALENCAR, J. W.; MACHADO, M. I. L. Óleos Essenciais de Plantas do Nordeste, Fortaleza: Edições UFC, p.10, 1981. 5

FAROOQI, A.H.A.; SAMGWAN, N.S.; SANGWAN, R.S. Effect of different photoperiodic regimes on growth, flowering and essential oil in Mentha species. Plant Growth Regulation. Biochemical Systematics and Ecology. Índia, 1999, vol.3, no.29, p. 181-187. GIRARD, E. A.; VOLUME, BIOMASSA E RENDIMENTO DE ÓLEOS ESSENCIAIS DO CRAVEIRO (Pimenta pseudo caryophyllus (Gomes) Landrum) EM FLORESTA OMBRÓFILA MISTA. Dissertação como requisito parcial à obtenção do título de Mestre em Ciências Florestais. Curitiba, p.1-72, 2005. INMET, Prognósticos climáticos. Disponível em:< http://www.inmet.gov.br/html/prev_climatica.php>. Acesso em: 20 de abril e 23 de 2011. LIMA, H. R. P.;KAPLAN, M. C.; CRUZ, V. M. INFLUÊNCIADOS FATORESABIÓTICOS NAPRODUÇÃO E VARIABILIDADE DE TERPENÓIDESEMPLANTAS. Floresta e Ambiente, ago./dez. 2003,V. 10, n.2, p.71-77. LOPES, N. P.; NETO, L. G.; M. Plantas medicinais: fatores de influência no conteúdo de metabólitos secundários. Quím. Nova, Mar./Apr. 2007, vol.30, no.2, p.374-381. LOPES, N. P., et al. Circadian and seasonal variation in the essential oil from Virola surinamensis leaves. Phytochemistry, outubro 1997, vol. 46, no.4, p. 689-693. NAGAO, E. et al. Efeito do horário de colheita sobre o teor e constituintes majoritários de óleo essencial de Lippia alba (Mill) N.E.Br., quimiotipo citrallimoneno. Revista Ciência Agronômica, jul.-dez., 2004. Vol. 35, NO.2, p.355-360. MARQUES, T. P.. Subsídios à recuperação de formações florestais ripárias da Floresta Ombrófila Mista do Estado do Paraná, a partir do uso espécies fontes de produtos florestais não-madeiráveis.2007.244p.tese de Mestrado do Departamento de Fitotecnia e Fitossanitarismo, Setor de Ciências Agrárias, da Universidade Federal do Paraná. Curitiba, 2007. SILVA, V. M. G.; CRAVEIRO, A. A.; MATOS, A. F. J. ; MACHADO, M. I. L.; ALENCAR J. W. Chemical variation during daytime of constituents of the essential oil of Ocimum gratissimum leaves. Fitoterapia, Fevereiro 1999, vol.70, no.1,p.32-34. VITTI, A.M. S.; BRITO, J. Óleo essencial de eucalipto. Documentos Florestais,agosto 2003, no.17, p.1-26. 6

Tabela 1 - Localização das árvores coletadas. Blepharocalyx Árvore 1 23L E salicifolius 192089 N 8255280 Faculdade de Tecnologia Árvore 2 23L E 186265 N 8234266 Fazenda Água Limpa Árvore 3 23L E 186272 N 8234261 Fazenda Água Limpa Myracrodruon urundeuva 23L E 189088 N 8251237 Parque da Cidade 23L E 189562 N 8251665 Parque da Cidade 23L E 189520 N 8251608 Parque da Cidade 7

Figura 1 - Médias dos valores de rendimento do óleo essencial de Aroeira e Maria-preta, obtidas nos horários das 9, 13 e 17 horas. 8

Tabela 2 Rendimentos médios e desvio-padrão dos óleos essenciais de Blepharocalyx salicifolius e Myracrodruon urundeuva em três períodos do dia. Espécie Horário Rendimento médio Desvio-padrão Blepharocalyx salicifolius 9 h 0,060% 0,0106 13 h 0,192% 0,0061 17 h 0,070% 0,0485 Myracrodruon urundeuva 9 h 0,129% 0,0910 13 h 0,110% 0,0794 17 h 0,082% 0,0563 9