Estudo fitoquímico e atividades antifúngica e antiprotozoária do óleo essencial de genótipos de erva-baleeira (Varronia curassavica Jacq.)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

The aim of this work was to characterize the chemical diversity of the essential oil from Varronia curassavica plants collected in Sergipe, to evaluate the effect of microwave extraction (MI) and hydrodistillation (HD) of essential oil from Varronia curassavica Jacq. on its chemical composition and antifungal activity and to evaluate the antiprotozoal activities of the essential oil and major compounds against Ichthyophthirius multifiliis, fish parasite. High chemical diversity was observed among the V. curassavica plants, which are distributed within the chemical groups, regardless of the collection site, probably due to genetic differences between plants studied. The compounds found in higher contents in the essential oils of the plants were tryciclene, camphene, E-caryophyllene, β-sesquiphelandrene, α-zingiberene, 7-cyclodecen-1-ona, 7-methyl-3-methylene-10-(1-propyl) and turmerone, which defined the formation of five groups according to the chemical composition and differentiation by means of cluster analysis. By cluster analysis, there was formation of five chemical groups. The essential oil of the plants from the clusters 2, 4 and 5 inhibited approximately 75% of the mycelial growth of Lasiodiplodia theobromae, after 96 hours of incubation. The essential oil from V. curassavica access VCUR-201 was extracted by HD and MI. To HD method were tested 3 extraction times (100, 120 and 140 minutes) and 3 volumes of water (1.0; 1.5 and 2.0 L). To MI method, 3 powers were tested (500, 600 and 700W), 3 times (20, 30 and 40 minutes) and 3 volumes of water (0, 25 and 50 mL). The optimal essential oil contents for the extraction methods were 700W for 40 min. without water (MI) (3.28%), and 120 min. with 1.0 L of water per flask (HD) (3.34%). The most abundant compounds for MI (700W for 40 min. without water) and HD (120 min. with 1.0 L of water/flask) were shyobunol (26.53 and 24.00%) and germacrene D-4-ol (3.60 and 10.23%). Micrographs of the surface of leaves, obtained by scanning electron microscopy (SEM), after essential oil extraction, showed that both extraction methods caused destruction of glandular trichomes. The essential oils (0.5%) obtained by MI2 (700W for 40 min. with 50 mL of water per sample) and HD1 (100 min. with 1.0 L of water per flask) resulted in 80.3% and 79.7% of inhibition of mycelial growth of C. musae, respectively. The essential oils from three V. curassavica access VCUR-001, VCUR-509 and VCUR-601, the majority compounds α-pinene, sabineno and the mixture E-caryophyllene more viridiflorol exhibited toxicity against I. multifiliis trophont and tomont phases. It was possible to confirm that the majority compounds tested are mainly responsible for the antiprotozoal activity displayed by the essential oils that contains them. Damage caused to the integrity of the membrane in trophonts and rupture of the cyst wall in tomonts seems to be the leading cause of death from protozoans incubated with essential oils of V. curassavica and isolated compounds. The essential oil of V. curassavica features potential for the control of phytopathogenic fungi and fish parasites. In the future it may be used in formulations for use in agriculture.

O objetivo deste trabalho foi caracterizar quimicamente os óleos essenciais de plantas de erva-baleeira coletadas no Estado de Sergipe, avaliar o efeito da extração do óleo essencial por micro-ondas (MI) e hidrodestilação (HD) sobre a composição química e atividade antifúngica e avaliar a atividade antiprotozoária do óleo essencial e de compostos majoritários contra o parasita de peixes Ichthyophthirius multifiliis. Alta diversidade química foi observada entre as plantas de Varronia curassavica estudadas. Os compostos encontrados em maiores teores foram tricicleno, canfeno, E-cariofileno, β-sesquifelandreno, α-zingibereno, 7-ciclodecen-1-ona, 7-metil-3-metileno-10-(1-propil) e turmerona, que definiram a formação de cinco grupos de acordo com a composição química e análise de agrupamento. O óleo essencial das plantas pertencentes aos grupos II, IV e V inibiu aproximadamente 75% do crescimento micelial de Lasiodiplodia theobromae, após 96 horas de incubação. O óleo essencial do acesso de V. curassavica VCUR-201 foi extraído por HD e MI. Para HD foram testados 3 tempos de destilação (100, 120 e 140 minutos) e 3 volumes de água (1,0; 1,5 e 2,0L). Para MI foram testados 3 potências (500, 600 e 700W), 3 tempos (20, 30 e 40 minutos) e 3 volumes de água (0, 25 e 50 mL). O óleo essencial obtido de dois tratamentos de HD (100 min., 1,0L de água e 140 min., 2,0L de água) e dois tratamentos de MI (500W, 20 min., 0 água e 700W, 40 min. e 50mL de água) foram utilizados no ensaio de atividade antifúngica contra Colletotrichum musae. Os maiores valores para teor de óleo essencial para os métodos de extração foram 700W por 40 min. sem água para MI (3,28%) e 120 min. com 1,0 L de água para HD (3,34%). Os compostos mais abundantes para MI (700W, 40 min. sem água) e HD (120 min. com 1,0 L de água/balão) foram shyobunol (26,53 e 24,00%) e germacreno D-4-ol (3,60 e 10,23%). Micrografias da superfície das folhas, obtidos por microscopia eletrônica de varredura após a extração do óleo essencial, mostraram que ambos os métodos de extração causou a destruição de tricomas glandulares. Os óleos essenciais (0,5%), obtidos por MI2 (700W durante 40 min., com 50 ml de água por amostra) e HD1 (100 min. com 1,0 L de água) resultou em 80,3% e 79,7% de inibição do crescimento micelial de C. musae, respectivamente. Os óleos essenciais de três acessos de V. curassavica: VCUR-001, VCUR-509 e VCUR-601 e os compostos majoritários α-pineno, sabineno, e a mistura E-cariofileno mais viridiflorol exibiram toxicidade contra I. multifiliis nas fases trofonte e tomonte. Foi possível confirmar também que os compostos majoritários testados são os principais responsáveis pela atividade antiparasitária exibida pelos os óleos essenciais que os contém. Danos causados à integridade da membrana nos trofontes e rompimento da parede do cisto nos tomontes parece ser a principal causa de morte dos protozoários incubados com os óleos essenciais de V. curassavica e compostos isolados. O óleo essencial de V. curassavica apresenta potencial para o controle de fungos fitopatogênicos e parasitas de peixes. Futuramente poderá ser utilizado em formulações para uso na agropecuária.