Desenvolvimento, produção e composição de óleo essencial da Mentha piperita L., cultivada em solução nutritiva com diferentes níveis de nitrogênio

Pós-graduação em Agronomia (Horticultura) - FCA

Desenvolvimento, trocas gasosas, rendimento e composição de óleo essencial de Mentha piperita L. cultivada em solução nutritiva com variação dos níveis de N, P, K e Mg

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Physiological indexese macro- and micronutrients in plant tissue and essential oil of Mentha piperita L. grown in nutrient solution with variation in N, P, K and Mg levels

Mentha piperita L. is an aromatic and medicinal species of the family Lamiaceae, known as mint or peppermint, and its leaves and branches produce essential oil rich in menthol. This study aimed to evaluate physiological indexes, macro- and micronutrients inthe shootsand essential oil of Mentha piperita L. grown in nutrient solution number 2 of Hoagland and Arnon (1950) with different N, P, K and Mg levels. Shoot length, dry mass of the different organs, total dry mass, leaf area, essential oil yield and composition, and macronutrient (N, P, K, Mg, Ca, S) and micronutrient (Mn, Cu, Fe, Zn) contents in the shoot were evaluated. Plants treated with 65%N/50%P/25%K/100%Mg had a tendency towards longer shoot, greaterroot and leaf blade dry masses, higher essential oil yield, higher menthol levels and lower menthone levels. The results showed that Mentha can be grown in nutrient solution by reducing 65% N, 50% P, 25% K and 100% Mg. This solution had better development compared to the other tested treatments. Therefore,we recommendMentha piperita L. to be grown with such nutrient levels.

Biomass and essential oil yields of cornmint (Mentha arvensis L.) grown in the irrigation area of Río Dulce, Santiago del Estero, Argentina.

The aim of this study is to determine the yield and composition of the essential oil of cornmint (Mentha arvensis L.) grown in the irrigation area of Santiago del Estero, Argentina. Field tests were carried out under irrigation conditions, harvesting when 70% flowering was reached (in the summer and at the end of the winter seasons). Essential oil yields were 2% in the first cut and 1.6% in the second cut, respectively, the major constituents of the essential oil being menthol, menthone, isomenthone and menthofuran. In both cases, a high concentration of menthol was obtained, although during the winter the content decreased, increasing the concentration of menthofuran. It is concluded that during the summer a higher yield and better quality of essential oil are produced.

Anti-biofilm and antimicrobial activity of Mentha pulegium L essential oil against multidrug-resistant Acinetobacter baumannii

Purpose: To investigate the antimicrobial and anti-biofilm activities of essential oil from Mentha pulegium L. (EOMP) on multi-drug resistant (MDR) isolates of A. baumannii , as well as its phytochemical composition, antioxidant properties and cytotoxic activity. Methods: The phytochemical composition of EOMP was analyzed by gas chromatography, while its antimicrobial activities were determined by disc diffusion and broth micro-dilution methods. Minimal biofilm inhibition concentration (MBIC) and minimal biofilm eradication concentration (MBEC) tests were used for assessment of its anti-biofilm properties. Viability in the biofilm was studied using 2,3-bis (2- methoxy-4-nitro-5-sulfophenyl)-2H-tetrazolium-5-carboxanilide (XTT) assay, while colorimetric assay was used to assess its cytotoxicity on L929 cells. Results: D-isomenthone, pulegone, isopulegone, menthol and piperitenone were the major components of the plant extract. EOMP produced > 22 mm inhibition zone for the isolates, with minimum inhibitory concentration (MIC) and MBIC of 0.6 - 2.5 and 0.6 - 1.25 μL/mL, respectively, while MBEC was ≥ 10 μL/msL. EOMP damaged biofilm structures formed by A. baumannii strains at MIC by 26 – 91 %. Conclusion: These results suggest that EOMP contains agents that may be useful in the development of new drugs against A. baumannii infections.

Avaliação da atividade biológica de óleos essenciais sobre candida não albicans de origem clínica

Candidíase é um problema de importância crescente, devido o aumento do número de indivíduos imunocomprometidos e o surgimento de cepas resistentes aos antifúngicos convencionais. É de fundamental importância a busca por novos agentes antifúngicos mais eficazes, menos tóxicos, sendo os óleos essenciais (OEs) excelentes alternativas para esse propósito. Esse estudo investigou a atividade biológica do OE de Mentha spicata L. sobre Candida guilliermondii de origem anal e vaginal. Para tanto foram determinadas a Concentração Inibitória Mínima (CIM), Concentração Fungicida Mínima (CFM), cinética do crescimento das leveduras (Time-Kill), alterações micromorfológicas (técnica do microcultivo em câmara úmida) e investigação do mecanismo de ação antifúngico, utilizando o bioensaio do sorbitol. O OE de M. spicata foi obtido pelo processo de extração por destilação a vapor. Na análise fitoquímica desse óleo foi observada a presença de carvona com 84,32%, seguida pelo limoneno (13,70%) e traços de iso-dihidrocarvona (0,82%). Os resultados da análise da CIM variou entre 32 e 128 μg/mL. A CFM variou entre 64 e 1024 μg/mL. Na avaliação da ação de OE e da nistatina 100UI/mL, o antifúngico padrão apresentou o efeito fungicida a partir de 4 horas e para OE de M. spicata foi observado efeito fungistático na CIM, CIMX2 e CIMX4 frente às cepas avaliadas. O OE de M. spicata apresentou forte atividade antifúngica contra as cepas de C. guilliermondii, promovendo alterações micromorfológicas visíveis por microscopia óptica, nas concentrações testadas (CIM, CIMx2), resultado semelhante ao que se observou com a nistatina (100UI/mL). Na investigação do mecanismo de ação antifúngico foi constatado que houve alteração da CIM na presença de sorbitol, com elevação dos valores quatro vezes maior que a concentração inicial, o que indica que os componentes desse OE apresentam ação direta sobre a parede celular das leveduras. Conclui-se que o OE de Mentha spicata é um potencial agente terapêutico no tratamento de candidíase

Análise das técnicas de mono e tríplice impregnação de glóbulos homeopáticos e suas influências na ação do ácido salicílico em estacas de hortelã

No Brasil, a forma farmacêutica sólida mais empregada em preparações homeopáticas é a de glóbulos. Para a sua preparação são propostas diferentes técnicas, sendo que as farmácias de manipulação adotam a de sua preferência. A FARMACOPÉIA HOMEOPÁTICA BRASILEIRA 2. ed. (1997) propõe a técnica de tríplice impregnação à 10% (V/p) enquanto que o MANUAL DE NORMAS TÉCNICAS DA ABFH 3. ed. (2003) propõe a simples impregnação de 2 a 5% (V/p). A qualidade do medicamento homeopático dispensado em glóbulos depende da técnica de impregnação adotada. O presente trabalho propôs um estudo comparativo sobre a impregnação de glóbulos avaliando duas técnicas rotineiras impregnando-se corantes. Posteriormente, comparando-se com a ação já conhecida do ácido salicílico em estacas das espécies de hortelã Mentha spicata L. e Mentha villosa L. Foram utilizados os corantes Azul de Metileno, Safranina e Verde Iodo, todos na concentração de 0,5% (p/V). Diferenças visuais entre as técnicas de impregnação utilizadas foram observadas em todos os corantes e na análise da diferença de massa antes e após a impregnação, para safranina e verde iodo. As espécies de hortelã mostraram perfil de enraizamento semelhante, não havendo diferenças significativas para a técnica de impregnação utilizada. Diferenças entre os comprimentos das raízes adventícias foram observadas graficamente, na comparação dos tratamentos homeopáticos e não homeopáticos, mostrando a potencialidade da dinamização nos medicamentos. As soluções estoque de ácido salicílico, ou seja, aquelas que não sofreram dinamização, inibiram o enraizamento das estacas de Mentha spicata L. e Mentha villosa L. Um efeito... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)

Diurnal effects on spearmint oil yields and composition

'Native'spearmint (Mentha spicata L.) is one of the two spearmint species grown commercially in the United States and other countries for essential oil production. The two major constituents of spearmint oil are carvone and limonene. It is not known if the essential oil yield (content) and composition of spearmint oil are affected by diurnal variation, and when it would be the best time for harvesting flowering spearmints within a 24h period. Therefore, the objective of this study was to evaluate the effect of diurnal variation on yield and composition of spearmint 'Native'essential oil for the environmental conditions of Northern Wyoming, at elevation 1170 m above the sea level. The experiment was conducted on a 3-year old well established spearmint plantation. The harvest times were every 2 h within a 24-h period: 7:00 AM, 9:00 AM, 11:00AM, 1:00 PM, 3:00 PM, 5:00 PM, 7:00 PM, 9:00 PM, 11:00 PM, 1:00 AM, 3:00 AM, and 5:00 AM. Essential oil yield varied from 0.96 to 1.47 g of oil per 100 g of dry herbage; the maximum oil yield was obtained at 9:00 AM and the minimum at 7:00 PM. The concentration of carvone in the oil varied from 44.1% (at 1:00 PM) to 66.4% (at 9:00 PM) of the total oil. However, the yield of carvone (a function of oil yield and carvone concentration in the oil) was the highest at 3:00 AM and the lowest at 1:00 PM. The concentration of limonene (10.7-15.8% of the oil) was the highest at 7:00 PM and the lowest at 1:00 PM, whereas the yield of limonene was the highest at 9:00 PM. For best essential oil yields, flowering spearmint should be harvested at around 9:00 AM. However, to obtain oil with high carvone concentration, spearmint should be harvested at 9:00 PM. Harvests at 1:00 PM would result in spearmint oil with low concentrations of both carvone and limonene, and hence, should be avoided. (C) 2014 Elsevier B.V. All rights reserved.

Estudio de la estabilidad genética asociada a los procesos de crioconservación de ápices de menta

La crioconservación se ha descrito como una técnica de conservación ex situ a largo plazo que ha sido aplicada con éxito a numerosas especies, y resulta especialmente importante en aquellas con propagación vegetativa, infértiles o amenazadas, en las que sistemas de conservación ex situ más sencillos, como los bancos de semillas, no son posibles. También presenta ventajas frente a la conservación in vitro, ya que logra disminuir o eliminar problemas como la excesiva manipulación del material, evitando los subcultivos periódicos y disminuyendo así el riesgo de contaminaciones y de aparición de variación somaclonal. Sin embargo, someter al material vegetal a los procedimientos que implica la crioconservación provoca distintos estreses. Entre ellos, el estrés oxidativo puede potencialmente producir daños en membranas, proteínas, carbohidratos y en el ADN. En este trabajo se han evaluado diversos sistemas de crioconservación en ápices de Mentha × piperita L., híbrido estéril entre Mentha aquatica L. y Mentha spicata L. Se han utilizado ápices de dos genotipos (‘MEN 186’y ‘MEN 198’) en los cuales se compararon dos técnicas de crioconservación, encapsulación-deshidratación y vitrificación-droplet. El análisis de la supervivencia y capacidad de regeneración del material sometido a los tratamientos de crioconservación, junto con el análisis de la estabilidad genética de dicho material mediante marcadores moleculares (RAPD y AFLP) han permitido comparar los distintos protocolos y tratamientos establecidos. El estudio sobre el tipo de protocolo empleado reveló una mayor variabilidad genética en la técnica de encapsulación-deshidratación, especialmente en el genotipo ‘MEN 186’, ya que ‘MEN 198’ resultó ser más estable en todos los análisis. La inestabilidad encontrada en esta técnica no fue exclusiva de aquellos explantos crioconservados, sino que los pasos previos a la inmersión en nitrógeno líquido (NL) también provocaron variaciones en el ADN. Según el tipo de muestra analizada se encontraron diferencias en la estabilidad: muestras provenientes de callos presentaron una mayor inestabilidad que aquellas de hojas (brotes). Se utilizaron tres medios para la recuperación de los ápices tras la crioconservación con el uso de diferentes combinaciones de reguladores de crecimiento: “Reed” (0,5 mgL-1 6-bencilaminopurina, BAP), “Senula” (0,5 mgL-1 6-dimetilalilamino-purina, 2-iP + 0,1 mgL-1 ácido α-naftalen-acético, ANA) y “Nudos” (0,5 mgL-1 BAP + 0,1 mgL-1ANA). El medio “Reed” produjo un aumento en la supervivencia y recuperación de los ápices en ambos genotipos y técnicas, y disminuyó la formación de callo. Sin embargo, no tuvo un efecto significativo en la estabilidad genética. El medio “Senula” provocó una mayor estabilidad genética en el genotipo más inestable, ‘MEN 186’. Para reducir el daño oxidativo producido durante la encapsulación-deshidratación, e incrementar la recuperación de los ápices manteniendo su estabilidad genética, se comparó el efecto de añadir sustancias antioxidantes en el precultivo de los ápices (ácido ascórbico, vitamina E y glutatión). No se obtuvo la respuesta esperada y estos tratamientos no presentaron efectos significativos tanto en la estabilidad como en la recuperación. Para entender mejor qué sucede durante todo el proceso de encapsulación-deshidratación, se evaluó cada paso del protocolo por separado y su efecto en la estabilidad y la recuperación. Además, se determinó el estado de oxidación en cada etapa mediante la cuantificación de malondialdehído y la detección de la formación de radicales libres (mediante el ensayo del ácido tiobarbitúrico, y sondas fluorescentes específicas, respectivamente). Se determinó que a partir de los primeros pasos se genera estrés oxidativo, el cual aumenta a medida que se avanza por el protocolo hasta la inmersión en nitrógeno líquido. Esto se ve reflejado en la disminución progresiva tanto de la recuperación como de la estabilidad genética. Con el uso de antioxidantes en el precultivo (ácido ascórbico y vitamina E) no se obtuvo un efecto positivo en el mantenimiento de la estabilidad genética, y tan sólo con el uso de vitamina E se observó una recuperación mayor en uno de los pasos estudiados (después de la desecación). Sin embargo, cuando se utilizó ácido ascórbico durante el precultivo o la deshidratación osmótica se consiguió disminuir de forma significativa la formación de MDA y la acumulación del radical superóxido (O2•-) en la mayoría los pasos analizados, aunque esta reducción no parece tener un efecto directo en la estabilidad genética del material recuperado. ABSTRACT Cryopreservation has been described as an effective technique for the long term of ex situ conservation that has been successfully applied to numerous species, and is of especial relevance for those with vegetative propagation, infertile or endangered, in which simpler systems of ex situ conservation, such as seed banking, are not feasible. It also has advantages over in vitro conservation, as it reduces or eliminates excessive material handling, avoids periodic subcultures and thus limits the risk of contamination and the appearance of somaclonal variation. However, plant material is subjected to different treatments involved in the cryopreservation procedures, which impose several stresses. Among them, oxidative stress can potentially cause damage to membranes, proteins, carbohydrates and DNA. In this work, two cryopreservation techniques have been evaluated in Mentha × piperita L. shoot tips, sterile hybrid between Mentha aquatica L. and Mentha spicata L. Two genotypes ('MEN 186' and 'MEN 198') were used to compare two techniques: encapsulation-dehydration and droplet-vitrification. The analysis of survival and recovery capacity of the material after the cryopreservation treatments, and the analysis of the genetic stability by molecular markers (RAPD and AFLP) have enabled the comparison between protocols and treatments. The study of the two cryopreservation procedures revealed a higher genetic variability in the encapsulation-dehydration technique, especially in genotype 'MEN 186', as 'MEN 198' was more stable in all analyses. The instability generated in this technique was not exclusive of cryopreserved explants, pretreatments prior to immersion in NL also caused DNA variations. The type of sampled plant material revealed also differences in the stability: callus samples showed greater instability than shoots. Three different culture media were used for the recovery of shoot tips after cryopreservation, using different combinations of growth regulators: "Reed" (0.5 mgL-1 6-benzylaminopurine, BAP), "Senula" (0.5 mgL-1 6-dimetilalilamino-purine, 2-iP + 0.1 mgL-1 α-naphthalene acetic acid, ANA) and "Nodes" (0.5 mgL-1 BAP + 0.1 mgL-1 ANA). "Reed" medium increased survival and recovery of shoot tips in both genotypes and techniques and decreased callus formation. However, it didn`t have a significant effect on genetic stability. "Senula" medium caused a higher genetic stability in the most unstable genotype, 'MEN 186'. To reduce oxidative damage during encapsulation-dehydration, and increase shoot tip recovery and maintain genetic stability, the effect of added antioxidants (ascorbic acid, vitamin E and glutathione) in the shoot tip preculture medium was studied. These treatments had no significant effect on both stability and recovery. To better understand the events during the encapsulation-dehydration process, the effect of each step of the protocol on stability and recovery was evaluated separately. Moreover, the oxidation level was determined by quantifying malondialdehyde (MDA) formation and detecting free radical accumulation (using the thiobarbituric acid assay, and specific fluorescent probes, respectively). The oxidative stress was detected from the first steps and increased throughout the protocol until the immersion in liquid nitrogen. This was also reflected in the gradual decline of recovery and genetic stability. The use of antioxidants (ascorbic acid and vitamin E) in the shoot tip preculture medium had no effect in maintaining genetic stability; only vitamin E increased recovery in one of the steps studied (after desiccation). However, when ascorbic acid was used during the preculture or during the osmotic dehydration, a significantly decrease was observed in MDA formation and superoxide radical accumulation in most of the steps analyzed, although this reduction did not seem to have a direct effect on the genetic stability of recovered material.

Produção e qualidade de óleos essenciais de Mentha arvensis em resposta à inoculação de fungos micorrízicos arbusculares

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de diferentes espécies de fungos micorrízicos arbusculares (FMA) na produção e qualidade de óleos essenciais de Mentha arvensis L., cultivada com diferentes doses de fósforo. O trabalho foi realizado em casa de vegetação e o delineamento estatístico utilizado foi de blocos ao acaso com 20 tratamentos, constituídos pela combinação de cinco tratamentos microbiológicos (Glomus clarum Nicolson & Schenck, Glomus etunicatum Becker & Gerdemann, Gigaspora margarita Becker & Hall, Acaulospora scrobiculata Trappe e controle) e quatro doses de P (0, 50, 100 e 200 mg kg-1), com quatro repetições. As plantas foram colhidas 65 dias após o plantio. Sem adubação fosfatada, os fungos Gigaspora margarita e Glomus clarum aumentaram em 206 e 198%, respectivamente, a produção de matéria fresca em relação ao tratamento controle. A maior produção de matéria fresca (90 g por vaso) foi observada no tratamento de A. scrobiculata com 133 mg kg-1 de fósforo. Na ausência de adubação fosfatada, teores de óleos essenciais e de mentol no óleo foram menores em plantas sem inoculação, e os tratamentos com inoculação proporcionaram incrementos de até 89% nos teores de óleos e de mentol, em relação ao tratamento sem inoculação. Com o incremento da adubação fosfatada, não foram observados incrementos dos teores de óleos essenciais e mentol em razão dos FMA. As maiores produtividades de óleos essenciais e de mentol nos óleos, 0,69 g e 0,48 g por vaso, respectivamente, foram encontradas em plantas com inoculação de Acaulospora scrobiculata nas doses de P de 126 e 123 mg kg-1 de solo, respectivamente.

Toxicidade de compostos sintéticos e naturais sobre Tetranychus urticae e o predador Phytoseiulus macropilis

O objetivo deste trabalho foi avaliar a toxicidade de compostos sintéticos e naturais sobre Tetranychus urticae e o predador Phytoseiulus macropilis. A mortalidade e a taxa de crescimento de T. urticae e seu predador foram avaliadas após a aplicação de: abamectina, clofentezina, fenpropatrina, fenpiroximato, propargito, enxofre e espiromesifeno, nas concentrações recomendadas; óleos de nim (Natuneem e Sempre Verde Killer Neem a 1%); e extratos aquosos a 10% de Dieffenbachia brasiliensis, Annona squamosa, Ruta graveolens, Agave angustifolia, Melia azedarach, Sonchus oleraceus, Mentha spicata x M. suaveolens, Allium cepa, Laurus nobilis e Eucalyptus saligna. A toxicidade aguda e a influência dos compostos sobre a taxa de crescimento instantâneo dos ácaros foram avaliadas em laboratório. Extratos de A. cepa, A. angustifolia, produtos à base de óleo de nim, espiromesifeno, propargito, fenpiroximato, abamectina e fenpropatrina causaram mortalidade superior a 83% em T. urticae. Extrato de A. angustifolia, Natuneem e clofentezina não causaram mortalidade significativa em P. macropilis. Agave angustifolia e Natuneem não afetaram significativamente a taxa de crescimento deste predador. Propargito, fenpiroximato, abamectina, fenpropatrina, espiromesifeno e extrato de L. nobilis afetaram severamente a população de P. macropilis.

Repelência e deterrência na oviposição de Bemisia tabaci biótipo B pelo uso de extratos vegetais em Cucurbita pepo L

Bemisia tabaci biótipo B é um dos principais insetos-praga na cultura da abobrinha (Cucurbita pepo L.). O manejo dessa mosca-branca tornou-se grande desafio aos agricultores, uma vez que esta apresenta rápida capacidade de desenvolver resistência a diferentes classes de inseticidas. Como alternativa vem sendo investigado o uso de extratos vegetais com atividades inseticida e/ou insetistática, os quais têm revelado resultados promissores no combate a inseto. O presente trabalho teve por objetivo avaliar os possíveis efeitos de sete extratos provenientes de cinco espécies vegetais, Ruta graveolens L. (folhas), Azadirachta indica A. Juss. (folhas + ramos), Trichilia pallida Swartz (ramos), T. pallida (folhas), A. indica (amêndoas), Chenopodium ambrosioides L. (inflorescências + ramos+ folhas) e Mentha pulegium L. (folhas), sobre Bemisia tabaci biótipo B em abobrinha, por meio de testes de repelência e deterrência para oviposição. em teste com chance de escolha, avaliou-se a atratividade e determinou-se o índice de repelência após 6, 24 e 48 horas da aplicação dos extratos. A oviposição foi verificada após a terceira contagem do número de adultos. O extrato à base de folhas de M. pulegium mostrou repelência e deterrência à oviposição de B. tabaci biótipo B, podendo ser recomendado como alternativa para o manejo do inseto.

Toxicity of synthetic and natural compounds on Tetranychus urticae and the predator Phytoseiulus macropilis

The objective of this work was to evaluate the toxicity of synthetic and natural compounds on Tetranychus urticae and the predator Phytoseiulus macropilis. Mortality and growth rates of T. urticae and its predator were evaluated after applications of: abamectin, clofentezine, fenpropathrin, fenpyroximate, propargite, sulfur and spiromesifen, at their recommended concentrations; neem oils (Natuneem and Sempre Verde Killer Neem at 1%); and aqueous extracts at 10% of Dieffenbachia brasiliensis, Annona squamosa, Ruta graveolens, Agave angustifolia, Melia azedarach, Sonchus oleraceus, Mentha spicata x M. suaveolens, Allium cepa, Laurus nobilis, and Eucalyptus saligna. The acute toxicity and the influence of the compounds on the instantaneous growth rate of the mites were carried out in laboratory. Extracts of A. cepa, A. angustifolia, neem oil-based products, spiromesifen, propargite, fenpyroximate, abamectin and fenpropathrin caused mortality higher than 83% on T. urticae. Extract of A. angustifolia, Natuneem and clofentezine did not cause significant mortality rates on P. macropilis. Agave angustifolia and Natuneem did not affect significantly the growth rate of this predator. Propargite, fenpyroximate, abamectin, fenpropathrin, spiromesifen and extract of L. nobilis severely affected P. macropilis population.

Las mentas de Mendoza (Argentina)

Se realiza el relevamiento de las "mentas" espontáneas y cultivadas de la provincia. Se confecciona una clave con las mentas identificadas, a saber: tres especies, Mentha requienii Benth., M. spicata L. y M. aquatica L.; y dos híbridos: M. x piperita L. y M. x rotundifolia (L.) Hudson.

Efeitos in vitro da Mentha piperita (Lamiaceae) em Dawestrema spp. (Monogenoidea) e toxicidade aguda em Arapaima gigas (Arapaimidae).

Este estudo avaliou o efeito in vitro do óleo essencial de Mentha piperita L. sobre monogenoideas e sua ação tóxica para Arapaima gigas.