Caracterização fisiológica e produção de metabólitos secundários em Achillea millefolium L. após aplicação de quitosana

Elicitation with chitosan is a tool used to improve the responses of plant defense by inducing secondary metabolism routs. In addition, the adequate application of this elicitor on medicinal plants can promote the increase of major components in the composition of the oil. However, we lack information concerning which are the main physiological processes responsible for the changes in the composition of the oil. Thus, we aimed at evaluating the action of chitosan and determine an ideal concentration for optimizing the production of essential oil in Achillea millefolium L. and the changes in the physiological processes responsible for this increase. The research was conducted in greenhouse of the Plant Physiology sector of the Universidade Federal de Lavras (UFLA) with A. millefolium plants. The treatments consisted of control (water); acetic acid solvent (with no elicitor); and chitosan in the concentrations of 2, 4 and 6 g L -1 . The measurements of growth, gas exchange, enzyme activity of the antioxidant system and phenylalanine ammonia lyase (PAL), in addition to the production and composition of the essential oil. We verified that the application of chitosan promoted decrease in plant growth. However, the concentration of 4 g L -1 of chitosan induced an increase in the content and yield of the essential oil. In the oil, there was predominance of sesquiterpenic compounds, including the major compounds borneol, β-caryophyllene, β-cubebene, α-farnesene and chamazulene. The elicitation with chitosan at 4 g L -1 promoted an increase of the photosynthetic rate, activity of the antioxidant system and of PAL, however, this increase occurred in short-term, only in the first days after elicitation.

A elicitação com quitosana é uma ferramenta utilizada para melhorar as respostas de defesa da planta por meio da indução das rotas do metabolismo secundário. Além disso, a aplicação adequada desse eliciador, em plantas medicinais, pode promover o aumento de compostos majoritários na composição do óleo. Contudo, faltam informações sobre quais são os principais processos fisiológicos responsáveis pelas alterações na composição do óleo. Desta forma, objetivou-se avaliar a ação da quitosana e determinar uma concentração ideal para otimizar a produção de óleo essencial em Achillea millefolium L. e as alterações nos processos fisiológicos responsáveis por esse incremento. A pesquisa foi realizada, na casa de vegetação do setor de Fisiologia Vegetal da Universidade Federal de Lavras (UFLA), com plantas da espécie A. millefolium. Os tratamentos conduzidos foram: controle (com água), solvente ácido acético (sem eliciador) e quitosana nas concentrações de 2, 4 e 6 g L -1 . Foram avaliadas as medidas de crescimento, trocas gasosas, atividade enzimática do sistema antioxidante e da fenilalanina amônia-liase (PAL), além da produção e composição do óleo essencial. Observou-se que a aplicação de quitosana promoveu redução no crescimento das plantas; entretanto, a concentração de 4 g L -1 de quitosana induziu um aumento no teor e rendimento do óleo essencial. No óleo, foi verificada a predominância de compostos sesquiterpênicos, incluindo os majoritários: borneol, β-cariofileno, β-cubebeno, α-farneseno e camazuleno. A elicitação com quitosana a 4 g L -1 promoveu um aumento na taxa fotossintética, na atividade do sistema antioxidante e na PAL, porém esse aumento ocorreu, em curto prazo, apenas nos primeiros dias após a elicitacão.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)