Obtenção, caracterização e avaliação antifúngica dos óleos essenciais de hortelã e manjericão.

Autores

Carvalho, G.C.P. (UFLA) ; Cardoso, M.G. (UFLA) ; Ferreira, V.R.F. (UFLA) ; Campolina, G.A. (UFLA) ; Freire, C.S. (UFLA) ; Fernandes, A.I. (UFLA) ; Oliveira, C.D. (UFLA) ; Batista, L.R. (UFLA) ; Silva, M.L. (UFLA) ; Campos, A.B.S. (UFLA)

Resumo

Este trabalho objetivou extrair e caracterizar óleos essenciais de hortelã e manjericão desidratados e avaliar o potencial antifúngico destes. Os óleos essenciais foram obtidos por hidrodestilação, por um período 2 horas. Os constituintes químicos dos óleos essenciais foram identificados por GC-MS e quantificados por GC-FID e a atividade antifúngica foi avaliada pelo teste de fumigação. Os óleos essenciais de hortelã e manjericão apresentaram rendimentos de 0,98% e 0,50%, respectivamente. Estragol (manjericão), carvona e pulegona (hortelã) foram os constituintes majoritários. O óleo de manjericão apresentou atividade de inibição superior quando comparado com o óleo de hortelã. Assim, conclui-se que o óleo essencial de manjericão apresentou uma maior atividade antifúngica.

Palavras chaves

FUMIGAÇÃO; ÓLEOS ESSENCIAIS; CONSTITUINTES QUÍMICOS

Introdução

Os componentes dos óleos essenciais possuem diversas aplicabilidades principalmente nos segmentos industriais, pois apresentam várias propriedades como antioxidante, antibacteriana, antifúngica, antisséptica, anti- inflamatórias, antitumorais e repelentes. Nas indústrias alimentícias, ocorre uma alta preocupação na conservação dos alimentos, uma vez que se estes estiverem contaminados vai ocorrer tanto prejuízo para o setor industrial quanto para a saúde humana. Sabe-se que os alimentos apresentam uma certa facilidade de serem contaminados por microrganismos durante sua manipulação e seu processamento, sendo necessários o emprego de conservantes. A contaminação dos alimentos por fungos e bactérias é classificada como biológica, existindo também a contaminação química (metais pesados, pesticidas, detergentes, toxinas de plantas e de animais e antibióticos); e a contaminação física (partículas metálicas, fragmentos de insetos, pedaços de vidro, poeira e outros particulados sujos) (FRANCO; LANDGRAF, 2008) Entretanto devido a um interesse cada vez maior da população por alimentos saudáveis, aumenta-se a busca por alternativas aos conservantes convencionais sintéticos. Neste contexto destacam-se os componentes presentes nos óleos essenciais, considerados como agentes antimicrobianos e antifúngicos naturais possuindo potencial para combater patógenos alimentares e microrganismos deteriorantes. O presente trabalho, teve como objetivos extrair e caracterizar os óleos essenciais das plantas de hortelã e manjericão, bem como avaliar sua atividade antifúngica.

Material e métodos

Obtenção do material vegetal Os materiais vegetais manjericão e hortelã foram adquiridos na forma de plantas secas em estabelecimentos comerciais. Extração do óleo essencial Os óleos essenciais foram obtidos por hidrodestilação, utilizando um aparelho de Clevenger modificado acoplado a um balão de fundo redondo de 1 L, de acordo com a metodologia descrita por Brasil (2010). Aproximadamente 70 g do material vegetal das espécies manjericão e hortelã, foram adicionados em um balão de fundo redondo com aproximadamente 500 mL de água. O processo de destilação foi realizado por um período de 2 horas, para a obtenção do hidrolato. Decorrido esse tempo, o óleo essencial foi separado do hidrolato por centrifugação, utilizando uma centrífuga de cruzeta horizontal (FANEM, 206-R) a 9,6 G por 15 min. O óleo foi retirado com o auxílio de uma pipeta de Pasteur, acondicionado em frasco de vidro, armazenado ao abrigo de luz e calor. O processo de extração foi realizado em triplicata, para determinação do rendimento de extração. Paralelamente foi realizado o teste de umidade. Caracterização química dos óleos essenciais A caracterização e quantificação química dos óleos essenciais foi realizada no Centro de Análises e Prospecção Química – CAPQ, no Departamento de Química da UFLA. Os constituintes químicos dos óleos essenciais foram identificados por cromatografia em fase gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG/EM- Shimadzu, QP5050A). Na avaliação quantitativa, utilizou-se um cromatógrafo gasoso (Shimadzu CG – 17A) equipado com detector por ionização de chamas (FID). Atividade antifúngica O teste antifúngico foi realizado pelo método de fumigação, que avalia o efeito dos compostos voláteis dos óleos essenciais sobre a inibição do crescimento micelial do fungo (GUIMARÃES et al., 2011). O fungo Aspergillus ochraceus (CCDCA 10506) foi adquirido da Coleção de Cultura de Microrganismos do Departamento de Ciência dos Alimentos da UFLA. Este foi ativado em placas de Petri contendo meio Agar Malt Extract (MEA) e incubado a 25°C por 7 dias. Posteriormente à solidificação do meio de cultura foi anexado com fita crepe na parte superior da placa de Petri discos de papel filtro de 4cm de diâmetro. Nestes discos foram aplicados 25 µL de óleo essencial diluídos em dimetilsulfóxido (DMSO) nas diferentes concentrações de 100; 250; 500; 1000; 1500; 2000; 3000 µL L^-1. Foi preparado um controle negativo utilizando DMSO puro e um controle positivo, sem adição nenhuma de amostra. Por último, o fungo foi inoculado no meio de cultura solidificado. Todas as placas foram incubadas em BOD a 25 °C, por 7 dias, sendo realizadas as medições do diâmetro do crescimento micelial após os 7 dias de incubação. Essas análises foram realizadas em triplicata. As médias da atividade antifúngica para os óleos essenciais foram comparadas pelo teste Scott-Knott com 5% de significância (FERREIRA et al., 2011).

Resultado e discussão

Rendimento dos óleos essenciais Os resultados obtidos para o teor de umidade (%) e rendimento em base livre de umidade (%p/p BLU) dos óleos essenciais em estudo, estão apresentados na Tabela 1. Pelos dados descritos na Tabela 1 percebe-se que apesar dos óleos essenciais serem obtidos das plantas secas ainda há uma certa porcentagem de água, uma vez que os teores de umidade variaram entre 6,36% e 7,97%. Rosado et al. (2011), destacaram que o processo de secagem não esgota totalmente a água da planta, mas retarda e interrompe muitas reações enzimáticas que continuam mesmo após a colheita. Para os pesquisadores citados, apesar das plantas secas ainda apresentarem um teor de água, este está abaixo de 10%. Para eles, valores acima de 10% favorecem o desenvolvimento de fungos e bactérias, o que acaba possibilitando a atividade hidrolítica de diversas enzimas além de influenciar o princípio ativo das plantas. Assim, a secagem em uma temperatura não monitorada pode interferir no princípio ativo também. Em relação ao rendimento em base livre de umidade o óleo que obteve maior rendimento foi o de hortelã, seguido pelo de manjericão. Ferreira (2018), estudando o óleo essencial de hortelã, obteve 0,34% de rendimento, valor que diverge um pouco do presente estudo. Teixeira (2013), estudando o óleo essencial de folhas frescas de Mentha spicata L. obteve um rendimento de 0,15%, valor relativamente inferior ao obtido neste estudo, fato que pode estar relacionado à época de coleta das plantas. Brandão et al. (2020), estudando os óleos essenciais de folhas frescas de manjericão coletadas na parte da manhã obtiveram um rendimento de 2,27%, valores relativamente superiores, ao do presente estudo. Miranda et al. (2015) estudando o óleo essencial das folhas frescas de manjericão coletadas em Lavras obtiveram um rendimento de 1,4%. O processo de secagem quando não é bem feito pode reduzir o rendimento, pois os compostos presentes no óleo essencial, podem ser volatilizados fazendo com que o rendimento diminua. Nota-se que embora as espécies sejam da mesma família o rendimento varia. Isto pode estar relacionado à capacidade geneticamente de uma planta em produzir ou não metabólitos secundários. Também podem ser atribuídas às diferenças na época de colheita, tipo de solo, clima da região, tempo de secagem e umidade relativa do ar no dia da colheita (GOBBO-NETO; LOPES, 2007). Caracterização Química Os resultados obtidos na caracterização química dos compostos presentes nos óleos das espécies em estudos estão apresentados na Tabela 2. O óleo de hortelã apresentou nove constituintes, sendo os majoritários a carvona (71,50%) e a pulegona (16,76%). A carvona é uma cetona terpênica e pertence à classe dos monoterpenos oxigenados. Estes compostos são derivados da Via DXPS, uma vez que essa favorece principalmente a formação de monoterpenos, ocorrendo nos plastídios das plantas (DUDAREVA et al., 2005). Shahsavarpour et al. (2017), estudando o óleo essencial de hortelã, obtiveram como constituintes majoritários carvona (45,96 %), pulegona (13,89%) e limoneno (12,81%) em valores inferiores aos encontrados para o óleo essencial no presente estudo. O limoneno também foi caracterizado no presente estudo, porém em concentração traço. O constituinte majoritário encontrado para o óleo de manjericão foi o estragol (75,19%). Brandão et al. (2022) encontraram como constituintes majoritários no óleo de manjericão o linalol, o 1,8-cineol e a cânfora. Anteriormente, estudos de Gökçe et al. (2021), encontraram como constituintes o linalol (24,69%) como principal constituinte, juntamente com o éster metílico do ácido cinâmico (19,14%) e o 1,8-cineol (13,11%). Estudando a composição química do óleo essencial de manjericão Volpe et al. (2018) encontraram os seguintes constituintes: estragol (93,20%), linalol (2,81%) e cineol (0,57%). Estes dados corroboram com o componente principal encontrado no presente estudo. As diferentes composições dos óleos essenciais são em razão das diferentes características geográficas, tipo de colheita e temperatura de secagem (ROSADO et al, 2011). Atividade antifúngica Os efeitos da atividade antifúngica dos óleos essenciais de manjericão e hortelã sobre o fungoAspergillus ochraceus estão descritos na Tabela 3. O óleo essencial que apresentou melhor atividade antifúngica foi o óleo de manjericão com uma porcentagem de inibição de 72,13% na concentração de 3000 μL L⁻¹. O constituinte majoritário encontrado no óleo essencial de manjericão foi o estragol, um composto orgânico aromático pertencente à classe dos fenilpropanóides. Kalemba e Kunicka (2003), citam que os componentes dos óleos essenciais sobre o fungo, pode depender também da presença de certas funções químicas presentes nos compostos dos óleos essenciais. Assim na ação antimicrobiana, os constituintes químicos dos óleos essenciais de caráter lipofílico do esqueleto de hidrocarboneto e o caráter hidrofílico dos grupos funcionais são de grande importância. Desta forma a atividade dos componentes é classificada na seguinte ordem: compostos fenólicos > aldeídos > cetonas > álcoois > éteres > hidrocarbonetos. De acordo com Chiang et al (2005) os óleos de manjericão com alto teor de estragol e linalol mostraram serem antifúngicos. Quando os constituintes apresentam grupos funcionais, como fenóis, álcoois e aldeídos, pode ocorrer interação com proteínas enzimáticas associadas às membranas, inibindo a produção ou atividade dos microrganismos, isso ocorre pelo fato dos óleos essenciais apresentarem caráter lipofílico. Desta forma essas substâncias desencadeiam efeitos tóxicos na estrutura da parede celular fúngica e da membrana citoplasmática, resultando em vazamentos dos constituintes citoplasmáticos, alteração na fluidez e na permeabilidade, e consequentemente interação com as organelas. (KALEMBA; KUNICKA, 2003). Os dados da literatura mostram que compostos como o estragol presentes no óleo essencial de manjericão tem efeito antifúngico como no caso do presente trabalho. O óleo essencial de hortelã apresentou uma atividade mais baixa o que pode estar relacionado ao fato do constituinte pulegona mesmo sendo um dos majoritários ter uma percentagem menor na sua constituição do óleo que a carvona. Pesquisas de De Souza Barros et al (2015) descrevem que o composto pulegona encontrado no óleo de hortelã, apresentou um potencial antifúngico. Anteriormente, Oumzil et al. (2002) já haviam citado que a pulegona era considerada um excelente fungicida. Para os autores, os óleos essenciais que apresentam moderada atividade antifúngica são justificados pela presença de componentes como D-carvona, limoneno, óxido de piperitenona, mentol e mentona como no caso deste trabalho que apresentou carvona com uma percentagem de 71,50%.

Fonte: Dos autores (2022)


RI cal – Índice de retenção calculado; IRtab – Índice de retenção tabelado; Fonte: Dos autores (2022)

Conclusões

O óleo essencial de hortelã apresentou um rendimento de (0,98%) em base livre de umidade e o óleo de manjericão (0,50%). Os constituintes majoritários encontrados no óleo essencial de hortelã foram carvona e pulegona; e o estragol no óleo essencial de manjericão. O óleo essencial de manjericão apresentou uma melhor atividade sobre o fungo Aspergillus ochraceus.

Agradecimentos

À Universidade Federal de Lavras (UFLA), (FAPEMIG – projeto CAG/APQ 02390/2018), CAPES (001), CNPq projeto nº 309733/2017-0) e a Embrapa pela concessão de bolsas e apoio financeiro.

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