rendimento do óleo essencial de duas espécies do cerrado

RENDIMENTO DO ÓLEO ESSENCIAL DE DUAS ESPÉCIES DO
CERRADO: MYRACRODRUON URUNDEUVA (ALLEMÃO) E
BLEPHAROCALYX SALICIFOLIUS (KUNT) O. BERG EM
DIFERENTES HORÁRIOS DE COLETA
Olívia Bueno da Costa – Mestranda em Ciências Florestais – [email protected] –
(55)(61)(93161207) - Departamento de Engenharia Florestal – Universidade de
Brasília - 70904 970 – Brasil
Cláudio Henrique Soares Del Menezzi, Professor Adjunto, DR.
Deptº Engenharia Florestal, Faculdade de Tecnologia, Universidade de Brasília
Brasília, DF, BRASIL
Email: [email protected]
Inês Sabioni Resck – Professora Associada – [email protected] - Instituto de
Química, Universidade de Brasília
Resumo
Myracrodruon urundeuva (Allemão) e Blepharocalyx salicifolius (Kunt) O.
Berg são espécies arbóreas do cerrado produtoras de óleos essenciais, os quais
são responsáveis pelo odor das plantas e também são muito utilizados na
medicina popular, por suas propriedades antifúngicas, bactericidas, antivirais e
antiparasitárias. Ademais, são utilizados pela indústria farmacêutica para
produção de importantes fármacos, na indústria de cosmética e produção de
diversos insumos importantes em nossa rotina. O objetivo desse estudo foi avaliar
o rendimento dos óleos essenciais considerando 3 períodos do dia, de duas
espécies potenciais: Myracrodruon urundeuva e Blepharocalyx salicifolius.Foram
utilizadas 3 matrizes e 3 períodos do dia: 9, 13 e 17 horas. De cada matriz foram
coletadas 300g de folhas. O óleo essencial foi extraído pela técnica de arraste a
vapor, com utilização de um minidestilador. A fase aquosa foi separada da fase
orgânica por extração com acetato de etila, após agitação e 20 minutos de
repouso. O solvente foi evaporado em evaporador rotatório a 30ºC. Foi calculada
a massa e determinado o rendimento em função da massa de folhas inicial. O
rendimento médio encontrado foi de 0,10% para espécie Blepharocalyx salicifolius
e de 0,11% para Myracrodruon urundeuva. A análise dos resultados permitiu
concluir que, estatisticamente, o horário da coleta não interfere no rendimento dos
óleos essenciais para as espécies estudadas. Porém pode-se observar uma
tendência de aumento no rendimento para as amostras de Blepharocalyx
salicifolius coletadas às 17 horas. Para as amostras de Myracrodruon urundeuva
coletadas às 9 horas também se observou uma tendência de maior rendimento.
Além disso, essa espécie em geral apresentou rendimentos maiores que
Blepharocalyx salicifolius.
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1. Introdução
O uso de óleos essenciais ocorre desde a antiguidade. Na China, Índia e
Oriente Médio eram utilizados na perfumaria, cosméticos, cozinha (GIRARD,
2005), medicina e práticas religiosas (GIRARD, 2005). Mais tarde, com o
desenvolvimento da química orgânica, as composições químicas começam a ser
reveladas, surgindo novas fragrâncias e usos. Nos anos 70, desenvolveu-se a
espectrometria e a cromatografia, auxiliando cada vez mais no estudo das
composições.
Atualmente, os óleos essenciais tem relevante importância econômica, e
devido a isso sua demanda tem aumentado. O óleo essencial, composto por
substâncias voláteis, normalmente apresenta em sua constituição química
compostos mono e sesquiterpenos, hidrocarbonetos ou derivados oxigenados
destas substâncias (SILVA et al 1999). São provenientes do metabolismo
secundário, sendo assim, sua constituição química irá depender das condições
climáticas.
Estes compostos são formados por várias funções orgânicas (álcoois
simples e terpênicos, aldeídos, cetonas, fenóis, ésteres, éteres,óxidos, peróxidos,
furanos, ácidos orgânicos, lactonas, cumarinas, etc.) (VITTI & BRITO, 2003)
prevalecendo uma ou duas funções, caracterizando assim, o aroma. Os
componentes que são encontrados com maior concentração na planta são
definidos como principais. Já os que apresentam baixa concentração são
denominados componentes traço. São insolúveis em água e solúveis em
solventes orgânicos. São produzidos por estruturas secretoras especializadas
(pêlos glandulares, células parenquimáticas diferenciadas, canais oleíferos ou em
bolsas específicas. Podem estar localizadas em várias partes das plantas, folhas,
flores, madeira, frutos, raízes, sementes, rizomas e cascas, apresentando
diferentes composições e odores (VITTI & BRITO, 2003).
A composição dos óleos essenciais de plantas é muito complexa,
geralmente engloba vários tipos de substâncias que variam segundo as pressões
ambientais diversas. A natureza e a quantidade de metabólitos especiais
produzidos durante o desenvolvimento do vegetal podem ser afetadas por
radiação (alta ou baixa), temperatura (excessivamente elevada ou baixa),
precipitação (alta, deficiente e seca total), ventos fortes, altitude, solo, época de
coleta, água, nutrição (LIMA et al, 2003). Diferenças no rendimento e na
composição química de óleos essenciais têm a influência da época e horário de
colheita, conforme tem sido relatado em muitas espécies (BLANK et al ,2005).
O rendimento do óleo irá depender principalmente da variação sazonal e
diária, pois a quantidade e a natureza dos constituintes não é constante durante o
ano. São relatadas variações sazonais no conteúdo de praticamente todas as
classes de metabólitos secundários. Presumem-se dois padrões de resposta do
metabolismo secundário em relação aos estímulos ambientais: alterações lentas,
que dependem das variações climáticas sazonais, e as rápidas, da variação do
dia (ciclos circadianos) (BLANK et al ,2005). Pequenas variações diárias de
temperaturas estimulam a produção de terpenóides, enquanto que valores
extremos causam sua redução. Além disso, indica-se que pelo período da manhã
a colheita seja para plantas que produzam óleos com composição de alcalóides.
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Pela tarde, o mais indicado é que faça a colheita de plantas com glicosídeos
(NAGAO et al. 2004).
Nesse sentido, Craveiro (1999) trabalhando com alfavaca (Ocimum
gratissimum), obteve variação de mais de 80% na concentração de eugenol em
seu óleo essencial, o qual atingiu o máximo no período do meio-dia (98%),
contrastando com 11% no período das 17 horas. O ciclo circadiano está
associado à temperatura (maior nos períodos de alta radiação solar) e a luz,
sendo que esses fatores também devem ser considerados. Estudos mostram que
a intensidade de luz é um fator que também influencia a concentração e/ou
composição de outras classes de metabólitos secundários, como terpenóides,
glicosídeos cianogênicos e alcalóides. Foi demonstrado, por ex., que no
manjericão (Ocimum basilicum) e no tomilho (Thymus vulgaris), duas plantas
utilizadas na medicina popular e como condimentos, o completo desenvolvimento
de tricomas glandulares, onde os óleos essenciais são armazenados, é luzdependente. Além disso, formação de óleos voláteis, em geral, parece aumentar
em temperaturas mais elevadas, apesar de dias muito quentes levarem a uma
perda excessiva destes metabólitos (LOPES & NETO, 2007). Farooki et al. (1999)
observaram com Mentha sp. que a concentração do óleo aumentou em plantas
sob dia curto afetando também a composição do óleo, provando o fotoperíodo
altera o rendimento, principalmente nas folhas, local em que mais são
encontrados os óleos (biomassa e proliferação vegetativa).
O Cerrado é um bioma constituído de grande diversidade de espécies, que
possibilitam estudos de essências. Porém os estudos do rendimento de óleos
essenciais em diferentes períodos do dia e estações do ano no Cerrado são ainda
escassos. Este trabalho objetiva de estudar o rendimento de extração dos óleos
essenciais com coleta de material em dois diferentes períodos do dia.
2. Metodologia
Foram estudadas duas espécies do Cerrado produtoras de óleos
essenciais: Blepharocalyx salicifolius (Kunt) O. Berg (Myrtaceae) e Myracrodruon
urundeuva (Allemão) (Anarcadiaceae). O material botânico (folhas) foi coletado na
Fazenda Água Limpa (FAL). As coletas foram realizadas no dia 24 de março
(temperatura máx. 27°C e temperatura mín. 18°C; umidade de 90% e 50%) e 21
de abril (temperatura máx. 26,2°C e temperatura mín. 14,9°C;umidade de 47%)
para a epécie Blepharocalyx salicifolius
(INMET, 2010) e 23 de maio
(temperatura máx. 25,4°C e e temperatura mín. 14,3°C;umidade de 62%) para a
espécie Myracrodruon urundeuva (INMET, 2010).
As folhas foram colhidas em três períodos do dia: manhã (até 9hs) e tarde
(13hs e 17hs), resultando num total de 18 amostras de 250g cada (3 amostras x 3
períodos x 2 espécies). As amostras foram coletadas com a utilização de GPS
Garmin 60CSX nos locais apresentados na Tabela 1.
As amostras de folhas frescas foram submetidas à extração por arraste de
vapor durante 90 minutos utilizando-se para tanto um mini-destilador Linax D1,
cuja dorna tem capacidade de 1,7L. O hidrolato foi coletado em frasco de âmbar e
guardado em câmara fria, com temperatura de 10°C e umidade de 50%.
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Para separação da fase aquosa e orgânica foi utilizado o solvente acetato
de etila. Após agitação e repouso as duas fases são visíveis e separadas por um
funil de separação. Em seguida foi retirada a água que ainda era presente na
solução com sulfato de sódio anidro e evaporada em um evaporador rotatório, à
temperatura de 25°C.
O resíduo orgânico (óleo essencial) foi pesado obtendo a massa para o
cálculo do rendimento de óleo essencial conforme equação (equação 1):
(equação 1)
Onde:
M = massa do óleo extraída, mL;
Bm = biomassa vegetal, g;
Para análise estatística dos rendimentos foi realizada ANOVA, seguida
pelo Teste de Tukey com 5% de probabilidade.
3. Resultados
Após o cálculo das massas observou-se uma tendência da espécie Mariapreta apresentar maior quantidade de óleo essencial no horário das 17 horas e da
espécie Aroeira apresentar maior quantidade de óleo essencial no horário das 9
horas, como observado na Figura 1.
O rendimento médio do óleo essencial do óleo dos períodos de 9, 13 e 17
horas está na Tabela 2. Pelos valores apresentados na Tabela nota-se que
alguns rendimentos foram discrepantes em relação aos demais. Para os
rendimentos menores foi observado que durante a separação os hidrolatos
apresentavam coloração marrom escuro, enquanto os demais hidrolatos
apresentavam coloração levemente amarelada.
Os rendimentos obtidos para a espécie Blepharocalyx salicifolius
apresentam valores inferiores aos encontrados na literatura, o que leva à
conclusão que vários aspectos interferiram nestes rendimentos. Mattos (1983)
apud Marques (2007) encontrou 0,17% e Castelo (2008) encontrou valores de
0,10% de rendimento.
Apesar dos resultados acima apresentados na tabela 2, deve-se atentar
para os vários fatores que afetam o rendimento do óleo essencial. Além de fatores
ambientais, como a temperatura, intensidade da radiação solar, solo e outros,
também devem ser considerados fatores experimentais, como: a matriz utilizada,
a extração por arraste a vapor realizada pelo destilador, a etapa de extração com
solvente, os cuidados com o armazenamento e a secagem das folhas após a
coleta.
Além disso, o baixo rendimento do produto obtido (óleo essencial) dificulta
a determinação do real rendimento. Para resultados mais significativos seria
necessário maior massa de folhas e ainda a realização do experimento com mais
matrizes, o que aumentaria muito o tempo de realização do experimento. A
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utilização de apenas 3 matrizes aumenta os erros relativos. Algumas árvores
podem estar mais expostas à radiação solar ou podem estar em locais com
temperaturas mais amenas ou ainda ter suas folhas mais sujeitas à ação de
fungos e microorganismos que podem danificar as glândulas oleíferas presentes
na superfície da folha. Por isso, a obtenção de resultados significativos exige um
procedimento em que se leve em conta um número maior de matrizes, o que
diminuiria o valor do erro em relação aos rendimentos obtidos.
A separação do óleo da fase aquosa envolve vários procedimentos que
contribuem para a propagação de um erro experimental nos valores dos
rendimentos obtidos. O evaporador rotatório possui um vácuo forte que pode
acabar “puxando” parte do óleo essencial, que é muito volátil. O momento da
evaporação do diclorometano também exige atenção, pois apesar do
diclorometano ser facilmente evaporado há o perigo de se perder parte dos
componentes do óleo no processo.
4. Conclusões
Os resultados analisados permitem concluir que o horário de coleta não
interfere no rendimento do óleo essencial produzido pelas espécies estudadas.
Porém, esse resultado não é absoluto, considerando que as folhas não foram
coletadas no mesmo dia, sendo assim não foi possível manter a homogeneidade
das condições de temperatura, radiação solar e umidade. Além disso, foi
observada a necessidade de maior número de repetições para afirmar a respeito
do horário da coleta. Há necessidade de um estudo mais detalhado, em que
sejam mantidas as condições de homogeneidade das condições climáticas, de
coleta e secagem das folhas para obtenção de um resultado preciso a respeito da
influência do horário de coleta no rendimento do óleo essencial das espécies
estudadas.
Vale ressaltar que ainda há poucos estudos aprofundados em relação às
técnicas de extração e análise dos óleos essenciais de espécies do Cerrado.
5. Referências Bibliográficas
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6
Tabela 1 - Localização das árvores coletadas.
Árvore 1
Árvore 2
Árvore 3
Blepharocalyx
salicifolius
23L E
192089 N
8255280
Faculdade de
Tecnologia
23L E 186265 N
8234266
Fazenda Água Limpa
Myracrodruon urundeuva
23L E 189088 N 8251237
Parque da Cidade
23L E 189562 N 8251665
Parque da Cidade
23L E 186272 N 23L E 189520 N 8251608
8234261
Parque da Cidade
Fazenda Água Limpa
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Figura 1 - Médias dos valores de rendimento do óleo essencial de Aroeira e
Maria-preta, obtidas nos horários das 9, 13 e 17 horas.
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Tabela 2 – Rendimentos médios e desvio-padrão dos óleos essenciais de
Blepharocalyx salicifolius e Myracrodruon urundeuva em três períodos do dia.
Espécie
Horário
Rendimento médio
Desvio-padrão
Blepharocalyx
9h
0,060%
0,0106
salicifolius
13 h
0,192%
0,0061
17 h
0,070%
0,0485
Myracrodruon
9h
0,129%
0,0910
urundeuva
13 h
0,110%
0,0794
17 h
0,082%
0,0563
9