Metabolismo e expressão gênica de Ocimum basilicum L. sob diferentes condições de cultivo com nitrogênio e avaliação da produção, qualidade e atividade biológica do óleo essencial

Abstract

O objetivo desta tese foi avaliar a influencia do fornecimento diferencial de nitrogênio sobre o metabolismo, o rendimento e a qualidade do óleo essencial de Ocimum basilicum (manjericão). Foram conduzido dois experimentos em casa de vegetação, sendo o primeiro com a variedade Sweet Italian Large Leaf submetida a doses contrastantes de N-Nitrato (50 e 300 Kg de N.ha-1). No segundo as variedades Sweet Italian Large Leaf e Maria Bonita foram cultivadas com as doses de 50 ou 100 Kg N. ha-1, em três fontes (nitrato, nitrato de amônio e amônio). As análises feitas após as coletas das plantas foram: atividade da nitrato redutase, N-Nitrato, N-amônio, N-amino, N-total e açúcares solúveis. O óleo essencial foi extraído por arraste de vapor de água e o perfil do óleo dessas variedades foi caracterizado por cromatografia gasosa acoplada a espectro de massa (CG-MS) e com detector de ionização por chama (CG-FID) e RMN 1H. Após a caracterização do óleo essencial foram realizados testes para avaliar a atividade alelopática e a atividade antifúngica sobre os fungos Rhizoctonia Solani, Fusarium oxysporum, Geothricum spp, Candida albicans, C. guilliermondii, C. parapsilosis, C. tropicalis, C. krusei. O efeito do óleo na morfologia dos fungos foi realizado através de microscopia eletrônica de varredura. Foi avaliada a expressão gênica por qPCR em tempo real das enzimas 3-hidroxi 3-metil glutaril CoA redutase, 1-Deoxi-D-xilulose 5-fosfato sintase, linalol sintase, fenilalanina amonia-liase e eugenol sintase envolvidas na biossíntese de óleo essencial. E Análises anatômicas avaliaram os tricomas secretores. O fornecimento de 50 Kg N-nitrato.ha-1 promoveu maior rendimento de óleo essencial (1,14%) na variedade Sweet Italian Large Leaf e maior concentração de linalol (28,04%). O teor de açúcares pode ser uma estratégia para garantir a disponibilidade de assimilados para as vias mevalonato, metil eritrol fosfato e chiquimato para produzir metabólitos secundários. Nos ensaios alelopáticos a concentração de 15 mg.mL-1 de óleo essencial inibiu a germinação das sementes de alface. O óleo essencial de manjericão demonstrou ação fúngistática e de acordo com as observações ultraestruturais é possível que seu mecanismo de ação seja por interação com os componentes da membrana celular dos fungos. O fornecimento de 100 Kg.ha-1 de nitrato de amônio promoveu maior rendimento de óleo essencial (1,46%) e teor de linalol (69,25%) na cv Maria Bonita, e a variedade Sweet Italian Large Leaf demonstrou ser adaptada às condições de escassez de nutrientes apresentando rendimento de 0,37% e 38,9% de linalol sem N. O fornecimento diferencial de N induziu a expressão dos genes que codificam para as enzimas chaves de produção de óleo essencial, sendo o nitrogênio um modulador da expressão gênica, e assim, a produção de metabólitos secundários é regulada transcricionalmente em manjericão. Os resultados anatômicos mostraram que a produção de óleo essencial não depende dos tricomas sectretores contrariando os relatos da literatura em manjericão frente à escassez de tricomas observados e a predominância de gotículas de óleo espalhadas pelo mesófilo. Esses resultados são inéditos na espécie e sugerem que os tricomas não atuam exclusivamente na produção de óleo essencial.