Tricomas glandulares e teores de água e de óleo essencial da camomila [Chamomilla recutita (L.) Rauschert] sob secagem em camada fixa

Tricomas glandulares e teores de água e de óleo essencial da camomila [Chamomilla

recutita (L.) Rauschert] sob secagem em camada fixa

BORSATO, A.V.1; DONI-FILHO, L.1; PAGLIA, E.C.2

1

Universidade Federal do Paraná (UFPR) - Produção Vegetal, Av. Anita Garibaldi, 964, 1201-A, Curitiba - PR, 80.540-180, borsatoav@yahoo.com.br 2Universidade Federal do Paraná (UFPR Litoral), Rua Jaguaraíva, 512, Caioba/Matinhos-PR, 83.260-000, edpaglia@ufpr.br

RESUMO: Este estudo objetivou avaliar o efeito do processo de secagem em camada fixa à 60ºC nos tricomas glandulares da camomila. No município de Campo Largo-PR, num secador do tipo camada fixa, na safra de 2005, o processo de secagem da camomila foi realizado na “CHAMEL Ind. e Com. de Produtos Naturais LTDA.” monitorando-se, periodicamente, a temperatura do ar e os teores de água e de óleo essencial. A avaliação microscópica foi realizada no Centro de Microscopia Eletrônica da UFPR. Os resultados obtidos permitem concluir que: o processo de desidratação afeta progressivamente as estruturas florais da camomila, principalmente os tricomas glandulares, o que predispõe à perda de seu óleo essencial; a redução dos teores de água e de óleo essencial da camomila é progressiva durante o processo de secagem.

Palavras-chave: Chamomilla recutita, microscopia eletrônica de varredura, hidrodestilação, plantas medicinais

ABSTRACT: Glandular trichome, essential oil and moisture contents of the chamomile [Chamomilla recutita (L.) Rauschert] under bed fix drying. The drying process at 60ºC, was periodically monitored, on Campo Largo-PR, in “CHAMEL Ind. e Com. de Produtos Naturais LTDA.”, in the 2005 harvest. The chamomile floral structures were evaluated for microscopy analyses that were done in the Electron Scanning Center-UFPR. We concluded that the chamomile floral structures was progressively affected by dehydration process, mainly the glandular trichomes, what predisposes to the essential oil loss; the moisture and essential oil content of the chamomile was progressively reduced during the drying process.

Key words: Chamomilla recutita, electron scanning microscopy, hydrodistillation, medicinal plants

Recebido para publicação em 27/02/2007 Aceito para publicação em 15/08/2007

INTRODUÇÃO

As substâncias químicas que constituem o óleo essencial da camomila [Chamomilla recutita (L.) Rauschert] estão localizadas nos canais secretores e tricomas glandulares individuais que compõem sua inflorescência e o receptáculo, em forma de capítulo, o qual é a parte da planta de maior interesse comercial. O óleo essencial da camomila está armazenado principalmente numa estrutura denominada vesícula, formada nos tricomas glandulares bisseriados, com cutícula bem expandida (Oliveira & Akisue, 1989). Os tricomas glandulares ocorrem esparsamente na epiderme da lígula, entre as nervuras e no tubo da corola, particularmente

numerosos na débil constrição que corresponde à abertura da lígula. Ocorrem também em grande número nas células da margem da corola da flor tubulosa, as quais são longitudinalmente alongadas e de paredes muito finas. Fileiras longitudinais destes tricomas também estão presentes nos ovários dos dois tipos de flores. Sua presença também é relatada na superfície dos aquênios. (Oliveira & Akisue, 1989; Oliveira et al., 1991; Farmacopéia Brasileira, 1996; Bianchi & Pagiotti, 2003).

Por se tratar de estruturas frágeis, os tricomas glandulares tornam-se vulneráveis às condições externas, principalmente àquelas

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relacionadas aos processos de colheita, beneficiamento e secagem dos capítulos florais da camomila. Possivelmente, estes danos estariam contribuindo para a redução do teor de óleo essencial devido ao rompimento dessas estruturas e, conseqüentemente, volatilização e/ou degradação das substâncias químicas que o constitui.

Como uma droga vegetal, a camomila deve apresentar teor mínimo de óleo essencial de 0,4% (Farmacopéia Brasileira, 1996). É comum encontrar relatos na literatura relacionados a variações de rendimento e de sua composição química, tanto em seu habitat (Guenther, 1952; Raal et al., 2003) quanto em condições de cultivo (Salamon, 1992; Fahlén et al., 1997). O rendimento de óleo essencial tem sido motivo da maioria dos estudos agronômicos em plantas aromáticas, de modo que suas propriedades bioativas não sejam prejudicadas em função das condições de produção, épocas de colheita e, principalmente operações de pós-colheita (Costa, 2001; Borsato et al., 2005ab; Borsato et al., 2006).

O processo de secagem é uma operação indispensável por promover a estabilização e conservação da matéria-prima e tem sido uma das principais dificuldades do sistema de produção de espécies aromáticas. Para a camomila proveniente da Região Metropolitana de Curitiba-PR, este processo bastante complexo tem ocasionado grandes perdas ao remover grande quantidade de água dos capítulos florais (Costa, 2001; Borsato et al., 2005ab; Borsato et al., 2006). Cada vez mais se percebe a necessidade de estudos específicos para as espécies medicinais, uma vez que seus comportamentos frente ao processo de secagem têm sido muito peculiares. O processo de secagem poderá afetar de forma peculiar as estruturas florais da camomila, principalmente aquelas que armazenam seu óleo essencial, causando a redução em seu rendimento e predispondo à perda de suas substâncias voláteis. Dessa forma o presente estudo objetivou avaliar a influência do processo de secagem em camada fixa à 60ºC nos tricomas glandulares da camomila, monitorando periodicamente os teores de água e de óleo essencial.

MATERIAL E MÉTODO

O presente estudo foi desenvolvido em parceria com a CHAMEL Indústria e Comércio de Produtos Naturais Ltda., situada no município de Campo Largo-PR, Região Metropolitana de Curitiba. A colheita mecânica da camomila [Chamomilla recutita (L.) Rauschert] foi realizada entre os meses outubro e dezembro de 2005. Os capítulos florais

foram imediatamente transportados à unidade de pré-processamento, onde foram selecionados em peneira de 2 mm de diâmetro, utilizando somente o material caracterizado pelo maior número de capítulos florais avulsos – comercialmente denominado de camomila de primeira. Então, foram realizadas as amostragens iniciais, correspondentes ao tempo zero de secagem. A secagem em camada fixa, com ar aquecido forçado à 60ºC, foi efetuada por meio de secador comercial, semelhante ao modelo Souza Cruz®_{, utilizando fogo indireto como fonte de calor,}

cujo combustível era serragem (Borsato et al., 2006). Para cada processo de secagem foi utilizada cerca de uma tonelada de capítulos florais de camomila, que foram distribuídos de maneira uniforme sobre a chapa metálica perfurada que compõe a câmara de secagem, resultando numa camada de altura em torno de 15 cm. As condições de secagem foram periodicamente monitoradas.

Além da amostragem tempo zero, foram efetuadas amostragens a cada três horas, durante todo o processo de secagem, tomando-se aleatoriamente amostras compostas de cerca de 0,25 kg de capítulos florais, em cinco pontos da câmara de secagem. Desse montante, 0,05 kg foi utilizado para determinação do teor de água da camomila por meio do método da estufa a 105 ± 3ºC por 24 horas (Brasil, 1992). Parte dessa amostragem foi encaminhada para avaliação microscópica. Para a desidratação em série etílica, os capítulos florais da camomila permaneceram por 48 horas imersos em solução de FAA 70%, posteriormente transferidos para solução de álcool 70%. Vinte e quatro horas antes da avaliação microscópica, os capítulos florais foram transferidos para solução de álcool Merck PA. Estas amostras foram então levadas ao Centro de Microscopia Eletrônica-CME da UFPR, submetendo-as ao ponto crítico (BAL-TEC CPD030) e metalização (SCD030 Balzers Union FL9496). O suporte com a amostra metalizada foi então submetido à visualização microscópica. (Bozzola & Russell, 1992).

O teor de óleo essencial da camomila foi determinado por meio do método de hidrodestilação, utilizando o aparelho do tipo Clevenger (Wasicky, 1963). Amostras de 0,1 kg, em duas repetições, foram colocadas em balão volumétrico de 2 L com aproximadamente 0,9 L de água, acoplado ao hidrodestilador, que aquecido por manta elétrica, permaneceu em ebulição por quatro horas.

Foi utilizado o delineamento experimental inteiramente ao acaso, com três repetições, sendo os tratamentos os tempos de secagem. Os dados obtidos foram avaliados por meio de regressões polinomiais (P0,01).

RESULTADO E DISCUSSÃO

As imagens geradas neste estudo estão coerentes com a descrição microscópica da camomila na literatura. Na epiderme da lígula ocorrem tricomas glandulares esparsos, entre as nervuras e o tubo da corola, sendo numerosos na débil constrição que corresponde a abertura da lígula. São numerosos também na corola das flores tubulosas (face externa e margem). No ovário de ambas as flores os tricomas

glandulares bisseriados estão dispostos em fileiras longitudinais. (Oliveira & Akisue, 1989; Oliveira et al., 1991; Farmacopéia Brasileira, 1996; Bianchi & Pagiotti, 2003).

O efeito do processo de secagem sobre os tricomas glandulares da camomila pode ser visualizado nas Figuras 1 e 2, em que foram selecionadas as principais imagens enfatizando as regiões de maior concentração de tricomas glandulares.

FIGURA 1. Microscopia eletrônica de varredura em capítulos florais de camomila submetidos à secagem em camada fixa à 60ºC. Legenda: C – capítulo floral, L – flor ligulada, T – flor tubulosa, números de zero a nove correspondem ao tempo (horas) de secagem.

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FIGURA 2. Microscopia eletrônica de varredura em capítulos florais de camomila submetidos à secagem em camada fixa à 60ºC. Legenda: C – capítulo floral, L – flor ligulada, T – flor tubulosa, os números 12 e 15 correspondem ao tempo (horas) de secagem; TI – tricoma íntegro; TRL – tricoma rompido em flor ligulada, TRT – tricoma rompido em flor tubulosa.

FIGURA 3. Valores médios de perda de água e de óleo essencial da camomila, durante o processo de secagem em camada fixa à 60ºC.

Para cada período de secagem, codificados por números de 0 a 15 – que correspondem ao tempo (horas) de secagem – dispõe-se de imagens do capítulo floral e das flores liguladas e tubulosas, codificados respectivamente por “C”, “L” e “T”. Os códigos “TI”, “TRL” e “TRT” correspondem, respectivamente, à tricoma íntegro e tricoma rompido das flores liguladas e tubulosas. As imagens referentes ao período de três horas de secagem não diferiram das imagens do controle (tempo zero) e, por isso, julgou-se desnecessária sua apresentação. Às seis horas de secagem foi possível perceber o início do murchamento das estruturas florais, porém sem afetar a maioria dos tricomas. Embora tenha sido observada a intensificação do efeito da desidratação com o passar do tempo, foi constatado que os tricomas de regiões mais periféricas começaram a ser rompidos a partir das nove horas de secagem. Enquanto que aqueles localizados em regiões mais internas do capítulo floral foram afetados parcialmente às 12 horas de secagem. Às 15 horas (final do processo) foram observadas as maiores alterações nas estruturas florais da camomila em função da desidratação e raros foram os tricomas encontrados íntegros, mesmo naquelas regiões menos predispostas ao efeito da desidratação.

Estas constatações estão coerentes com as observações feitas para o rendimento de óleo essencial, em que seu teor reduziu progressivamente durante o processo de secagem, sendo as maiores perdas constatadas a partir das nove horas de secagem (Figura 3). A vulnerabilidade dos tricomas ocorre em função de sua localização, de modo que aqueles mais internos têm menor predisposição ao efeito da desidratação. Consequentemente, indica que a perda do óleo essencial ocorre devido ao rompimento dos tricomas glandulares, primeiramente dos mais periféricos e, posteriormente, daqueles localizados mais internamente no capítulo floral. Isto pode explicar a maior perda do óleo essencial no final do processo de secagem.

A perda por volatilização é agravada pelo rompimento (dano mecânico) das estruturas frágeis, canais secretores e tricomas glandulares, onde estão armazenadas as substâncias químicas que constituem o óleo essencial da camomila. Em estudos anteriores (Borsato et al., 2005ab; Borsato et al., 2006), a perda de óleo essencial da camomila é inevitável e ocorre durante todo o processo de secagem.

Assim como o teor de óleo essencial, o teor de água da camomila foi reduzido lentamente no início da secagem e, em maiores proporções, no final do processo (Figura 3). A taxa de secagem progressiva está de acordo com as constatações de Borsato et al. (2005ab) e Borsato et al. (2006). Este fato parece ser uma peculiaridade da camomila uma vez que,

para outras espécies medicinais, a perda de água tem sido maior no início da secagem e menor no final do processo (Doria & Andrés, 1998; Blanco et al., 2000ab; Martins et al., 2000; Rocha et al., 2000; Blanco et al., 2002; Radünz, 2004; Barbosa, 2005).

Embora tenha sido constatada a perda de 38,7% do óleo essencial, obteve-se teor final acima do mínimo (0,4%) estabelecido pela Farmacopéia Brasileira (1996), indicando que o processo de secagem não comprometeu a qualidade final da camomila enquanto droga vegetal. O teor final de água da camomila (12%) permaneceu acima do recomendado pela literatura (10%), indicando que o processo de secagem foi interrompido precocemente. Diante dos fatos é possível concluir que: o processo de desidratação afeta progressivamente as estruturas florais da camomila, principalmente os tricomas glandulares, o que predispõe à perda de seu óleo essencial; a redução dos teores de água e de óleo essencial da camomila é progressiva durante o processo de secagem.

AGRADECIMENTO

À CAPES pela concessão da bolsa. À CHAMEL Ind. e Com. de Produtos Naturais Ltda. por disponibilizar sua infra-estrutura e recursos humanos. Ao Centro de Microscopia Eletrônica-UFPR, pelos serviços prestados.

REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA

BARBOSA, F.F. Avaliação do tempo de residência no campo e da temperatura do ar de secagem sobre o teor e sobre a composição química do óleo essencial de erva-cidreira-brasileira (Lippia alba (Mill.) N. E. Brown). 2005. 75p. Tese (Doutorado em Engenharia Agrícola) - Ciências Agrárias, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa.

BIANCHI, A.; PAGIOTTI, R. Micromorfologia dei capolini in piante di Chamomilla recutita (L.) Rauschert var. Bona. In: PAGIOTTI, R.; POLI, F. (Eds.). Prospecttive di produzione e di impiego delle piante officinali: la camomilla. San Sepolcro: Erboristeria Domani, 2003. p.150-3.

BLANCO, M.C.S.G. et al. Influência da temperatura de secagem no teor e na composição química do óleo essencial de alecrim. Horticultura Brasileira, v.18, p.903-11, 2000a.

BLANCO, M.C.S.G. et al. Influência da temperatura de secagem no teor e na composição química do óleo essencial de menta. Horticultura Brasileira, v.18, p.901-3, 2000b.

BLANCO, M.C.S.G. et al. Drying temperature effects in rosemary essential oil content and composition. Acta Horticulturae, v.1, n.569, p.99-103, 2002.

BORSATO,A.V.; DONI-FILHO, L.;AHRENS, D.C. Secagem da camomila [Chamomilla recutita (L.) Rauschert] com

Rev. Bras. Pl. Med., Botucatu, v.10, n.2, p.50-55, 2008. cinco temperaturas do ar. Revista Brasileira de Plantas

Medicinais, v.7, n.2, p.77-85, 2005a.

BORSATO,A.V.; DONI-FILHO, L.;AHRENS, D.C. Secagem da camomila [Chamomilla recutita (L.) Rauschert] com cinco vazões específicas do ar. Revista Brasileira de Plantas Medicinais, v.7, n.3, p.65-71, 2005b.

BORSATO, A.V. Rendimento e composição química do óleo essencial da camomila submetido à secagem em camada fixa. 2006. 148p. Tese (Doutorado em Agronomia) - Ciências Agrárias, Universidade Federal do Paraná, Curitiba.

BOZZOLA, J.F.; RUSSELL, L.D. Electron microscopy – principles and techniques for biologists. Sudbury: Jones and Bartlett Publishers, 1992. 542p.

BRASIL. Ministério da Agricultura. Regras para análise de Sementes. Brasília, 1992. 365p.

COSTA, M.A.D. Processo de produção agrícola da cultura da camomila no município de Mandirituba, PR. 2001. 69p. Dissertação (Mestrado em Agronomia) - Ciências Agrárias, Universidade Federal do Paraná, Curitiba. DORIA, J.; ANDRÉS, M.C. Psicrometria aplicada al secado. In: HORN, M.; ROMÁN, R.; SARAIVA, L. Ingeniería del secado solar. La Plata: CYTED-D, 1998. p.45-55. FAHLÉN, A.; WELANDER, M.; WENNERSTEN, R. Effects of light-temperature regimes on plant growth and essential oil yield of selected aromatic plants. Journal Science Food Agriculture, v.73, p.111-9, 1997.

FARMACOPÉIA BRASILEIRA. 4.ed. São Paulo: ATHENEU, 1996. v.2.

GUENTHER, E. The essential oils – individual essential oils of the plant families. v.5. Princeton: D. Van Nostrand Company, 1952. p.425-97.

MARTINS, P.M. et al. Influência da temperatura e velocidade do ar de secagem no teor e composição química do óleo essencial de capim-limão. Horticultura Brasileira, v.18, p.911-3, 2000.

OLIVEIRA, F.; AKISUE, G. Fundamentos de farmacobotânica. Rio de Janeiro: Atheneu, 1989. 178p. OLIVEIRA, F.; AKISUE, G. Fundamentos de farmacobotânica. Rio de Janeiro: Atheneu, 1989. 178p. OLIVEIRA, F.; AKISUE, G.;AKISUE, M.K. Farmacognosia. São Paulo: Atheneu, 1991. 526p.

RAAL, A. et al. Comparación de aceites esenciales de Matricaria recutita L. de origen diverso. Ars Pharmaceutica, v.44, n.2, p.159-65, 2003.

RADÜNZ, L.L. Efeito da temperatura do ar se secagem no teor e na composição dos óleos essenciais de guaco (Mikania glomerata Sprengel) e hortelã-comum (Menta x villosa Huds). 2004. 99p. Tese (Doutorado em Engenharia Agrícola) - Ciências Agrárias, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa.

ROCHA, S.F.R.; MING, L.C.; MARQUES, M.O.M. Influência de cinco temperaturas de secagem no rendimento e composição do óleo essencial de citronela (Cymbopogon winterianus Jowitt). Revista Brasileira de Plantas Medicinais, v.3, n.1, p.73-8, 2000.

SALAMÓN, I. Production of chamomile [Chamomilla recutita (L.) Rauschert] in Slovakia. Journal of Herbs, Spices and Medicinal Plants, v.1, n.1-3, p.37-45, 1992. WASICKY, R. Uma modificação do aparelho de Clevenger para extração de óleos essenciais. Revista Faculdade de Farmácia e Bioquímica, v.1, n.1, p.77-81, 1963.