Caracterização química e avaliação da atividade do óleo essencial de Tetradenia riparia contra Meloidogyne javanica

Abstract

Cada vez mais o ser humano tem se preocupado com a saúde, bem estar e sustentabilidade ambiental, dessa forma a agricultura orgânica tem ganhado mais espaço na alimentação dos brasileiros. A principal diferença entre a agricultura orgânica e a convencional é a utilização de insumos internos como fertilizantes e pesticidas com base em produtos naturais. Para obter uma boa produtividade é importante utilizar pesticidas contra patógenos, como os fitonematoides, que são animais invertebrados cilíndricos microscópicos que parasitam principalmente as raízes das plantas e tubérculos. Um dos gêneros que mais causam prejuízos na agricultura é o Meloidogyne (nematoide das galhas), pois infecta uma grande variedade de culturas. As plantas infectadas se tornam frágeis e desenvolvem alterações nas raízes chamadas de galhas. O principal controle dos fitonematoides são os nematicidas químicos sintéticos, entretanto, boa parte deles são tóxicos para o meio ambiente e as pessoas, por esse motivo metabólitos secundários produzidos por plantas podem ser uma possível alternativa para o controle dos fitonematoides. A planta Tetradenia riparia Hochsteter codd. (Lamiaceae), mais conhecida no Brasil como “falsa mirra” é uma planta ornamental encontrada em muitos jardins, sendo nativa da África do Sul possui propriedades biológicas reportadas na literatura, como antileishmania, antituberculose, antimalárica, acaricida e larvicida, além do seu uso como planta medicinal. O presente trabalho teve como objetivo caracterizar a composição química e avaliar a possível atividade do óleo essencial de Tetradenia riparia contra o fitonematoide da espécie Meloidogyne javanica. Foram realizadas extrações do óleo essencial no inverno e na primavera, os mesmos tiveram sua composição química analisada por meio de CG-EM, foram fracionados utilizando coluna cromatográfica de sílica gel e utilizados em bioensaios in vitro relacionados a imobilidade de J2 (juvenil infectante) e eclosão de ovos. Foram detectados 44 componentes químicos no óleo essencial, do qual 37 foram identificados, dentre eles os majoritários foram fenchona e cânfora pertencentes a classe dos monoterpenos oxigenados, β–cariofileno e δ- cadineno dos hidrocarbonetos sesquiterpênicos. Além disso, o óleo essencial extraído no inverno apresentou diferenças na composição química e rendimento em relação ao extraído na primavera. A partir do fracionamento do óleo essencial não foi possível isolar compostos, entretanto, foram obtidas frações que apresentaram cromatogramas com picos correspondentes a constituintes majoritários que não foram identificados pelo CG-EM. E uma delas com elevado grau de pureza (Fração 5 - (41): 86,62% e (44): 13,38%). Além disso, esses compostos apresentaram em seus espectros de massa um pico de íon molecular m/z 288, sendo relatado na literatura o isolamento de um composto no óleo essencial e outro no extrato da planta com o mesmo valor de razão m/z 288. Há indícios que os compostos não identificados possam ser os relatados na literatura ou da sua mesma classe. Dentre as concentrações testadas do óleo essencial de T. riparia extraído na primavera a concentração de 30 mg/mL produziu a maior taxa de imobilidade de J2 com 73,0% e 27,8% de eclosão de ovos. Apesar dos resultados obtidos a respeito da atividade do óleo essencial de Tetradenia riparia terem sido menos expressivos em comparação com outros relatados na literatura para ser indicado e explorado como possível nematicida natural, os resultados demonstraram um efeito sobre a imobilidade de J2 e eclosão dos ovos, o que contribui para a diminuição do parasitismo. Além disso, esse é o primeiro estudo realizado com o óleo essencial de T.riparia contra fitonematoides do gênero Meloidogyne. Em trabalhos posteriores será possível identificar e elucidar as estruturas dos compostos resultantes da fração 5 com a possibilidade de identificar novos compostos reportados no óleo essencial, o que contribui para a Química de Produtos Naturais. E poderão avaliar o potencial do óleo essencial e dos seus próprios constituintes em suas formas puras, para o controle de outros fitopatógenos, fitonematoides do gênero Meloidogyne e de outros gêneros de interesse agrícola. Palavras-chave: Fitonematoides. Tetradenia riparia. Meloidogyne. Óleo essencial

Increasingly, human beings are concerned about health, well-being and environmental sustainability, thus organic agriculture has gained more space in the diet of Brazilians. The main difference between organic and conventional agriculture is the use of internal inputs such as fertilizers and pesticides based on natural products. To obtain good productivity, it is important to use pesticides against pathogens, such as phytonematodes, which are microscopic cylindrical invertebrate animals that parasitize mainly the roots of plants and tubers. One of the genera that cause most damage in agriculture is Meloidogyne (root-knot nematode), as it infects a wide variety of crops. Infected plants become brittle and develop root changes called galls. The main control of phytonematodes are synthetic chemical nematicides, however, most of them are toxic to the environment and people, for this reason secondary metabolites produced by plants can be a possible alternative for the control of phytonematoids. The plant Tetradenia riparia Hochsteter codd. (Lamiaceae), better known in Brazil as "false myrrh" is an ornamental plant found in many gardens, being native to South Africa, it has biological properties reported in the literature, such as antileishmania, antituberculosis, antimalarial, acaricide and larvicide, in addition to its use as a medicinal plant. The present work aimed to characterize the chemical composition and evaluate the possible activity of the essential oil of Tetradenia riparia against the nematode of the species Meloidogyne javanica. Essential oil extractions were carried out in winter and spring, their chemical composition was analyzed using GC-MS, they were fractionated using a silica gel chromatographic column and used in in vitro bioassays related to the immobility of J2 (infectious juvenile) and hatching of eggs. 44 chemical components were detected in the essential oil, of which 37 were identified, among them the most common were fenchone and camphor belonging to the class of oxygenated monoterpenes, β–caryophyllene and δ-cadinene of sesquiterpene hydrocarbons. In addition, the essential oil extracted in winter showed differences in chemical composition and yield compared to that extracted in spring. From the fractionation of the essential oil it was not possible to isolate compounds, however, fractions were obtained that showed chromatograms with peaks corresponding to major constituents that were not identified by GC-MS. And one of them with a high degree of purity (Fraction 5 - (41): 86.62% and (44): 13.38%). In addition, these compounds presented in their mass spectra a molecular ion peak m/z 288, with the isolation of a compound in the essential oil and another in the plant extract with the same ratio value m/z 288 reported in the literature. There are indications that the unidentified compounds may be those reported in the literature or of the same class. Among the tested concentrations of T. riparia essential oil extracted in spring, the concentration of 30 mg/mL produced the highest J2 immobility rate with 73.0% and 27.8% of egg hatching. Although the results obtained regarding the activity of the essential oil of Tetradenia riparia were less expressive compared to others reported in the literature to be indicated and explored as a possible natural nematicide, the results demonstrated an effect on the immobility of J2 and egg hatching, which contributes to the reduction of parasitism. Furthermore, this is the first study carried out with the essential oil of T.riparia against phytonematodes of the genus Meloidogyne. In later work it will be possible to identify and elucidate the structures of the compounds resulting from fraction 5 with the possibility of identifying new compounds reported in the essential oil, which contributes to the Chemistry of Natural Products. And they will be able to evaluate the potential of the essential oil and its own constituents in their pure forms, for the control of other phytopathogens, phytonematodes of the genus Meloidogyne and other genera of agricultural interest. Keywords: Phytonematodes. Tetradenia riparia. Meloidogyne. Essential oil