Composição química da Vermonia condensata Baker cultivada in vitro em concentrações de benzilaminopurina (BAP)

Abstract

A Vernonia condensata Baker é uma espécie da família Asteraceae, popularmente utilizada como planta medicinal, que apresenta ação analgésica, anti-inflamatória, anti-ulcerogênica, antitérmica, antianêmica, antibacteriana e tônica para o fígado. No entanto, ainda se carece de muitas informações sobre esta espécie, especificamente com relação a métodos de propagação e técnicas de cultivo. Nesse sentido, a micropropagação surge como uma ferramenta biotecnológica para aumentar a taxa de multiplicação dessa espécie em curto espaço de tempo. Entretanto, é fundamental avaliar a influência dessa técnica de cultivo in vitro na produção de metabólitos secundários pelas plantas. Assim, este trabalho teve por objetivo avaliar o perfil de compostos químicos produzidos pela V. condensata cultivada in vitro em concentrações de benzilaminopurina-BAP, visando promover a maior produção das substancias com potencial de atividade farmacológica, em comparação com as plantas do cultivo convencional. Para isso, foram coletados segmentos nodais provenientes de plantas previamente cultivadas in vitro. Esses explantes foram inoculados em frascos de vidro contendo o meio de cultura MS, suplementado com diferentes concentrações de BAP (0,0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 e 2,5 mg L-1). Após 45 dias de cultivo as plantas foram avaliadas quanto a suas características morfológicas e perfil de metabolitos produzidos. Para avaliação morfológica foram analisadas as seguintes características: a) altura de planta (AP), em cm, b) número de brotos (NB); c) número de folhas verdes (NFV); d) número de folhas senescentes (NFS) e e) presença de raízes (PR). Para análise dos metabolitos voláteis, foram utilizadas as técnicas HS-SPME/GC-MS. Na análise morfológica foi observado que plantas cultivadas em meio de cultura na ausência da citocinina BAP apresentaram maior altura (6,9 cm), e foram o único tratamento que as plantas apresentam raízes. Já em relação ao NFV, a dose ótima de 1,58 mg L-1 de BAP, proporcionou o número máximo de folhas verdes (44,60). Para NB a dose ótima de BAP encontrada foi de 2,03 mg L-1, a qual se observou o maior número de brotos (8,74). Não foi observada diferença significativa entre as concentrações de BAP para a característica NFS. Na análise química quantitativa foi observado que a concentração de BAP de 0,5 mg L-1 proporcionou a planta, uma maior concentração de compostos voláteis (COV). Já na análise química qualitativa foram identificados 30 compostos com suas determinadas concentrações. Comparando-se os resultados quantitativos e qualitativos da análise química, observou-se que em plantas oriundas do cultivo in vitro a concentração de COV é consideravelmente maior, do que aquela observada nos COV de plantas oriundas do cultivo ex vitro, exceto para 13 compostos que apresentaram maior concentração em plantas provenientes do cultivo ex vitro em relação ao método in vitro. A partir da análise química constatou-se que é possível se ter uma maior produção de metabólitos secundários em plantas cultivadas in vitro em meio de cultura com concentração de BAP (0,5 mg L-1), uma vez que nessa concentração as plantas apresentaram folhas verdes em menor quantidade, no entanto, mais desenvolvidas, produzindo mais COV, sendo uma estratégia mais vantajosa, principalmente, do ponto de vista econômico._____________________________________________________________________________ ABSTRACT: Vernonia condensata Baker is a species of the Asteraceae family, popularly used as a medicinal plant, which presents analgesic, anti-inflammatory, anti-ulcerogenic, anti-thermal, anti-anemic, antibacterial and tonic action for the liver. However, much information is still lacking on this species, specifically in relation to propagation methods and cultivation techniques. In this sense, micropropagation appears as a biotechnological tool to increase the rate of multiplication of this species in a short period of time. It is fundamental to evaluate the influence of this in vitro culture technique on the production of secondary metabolites by plants. The objective of this work was to evaluate the profile of chemical compounds produced by V. condensata grown in vitro in concentrations of benzylaminopurine (BAP), aiming to promote the higher production of substances with potential pharmacological activity, compared to conventional plants. For this, nodal segments were collected from plants previously cultured in vitro. These explants were inoculated in glass flasks containing the MS culture medium, supplemented with different concentrations of BAP (0.0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 and 2.5 mg L-1). After 45 days of cultivation the plants were evaluated for their morphological characteristics and profile of metabolites produced. For morphological evaluation, the following characteristics were analyzed: a) plant height (AP), b) number of shoots (NB); c) number of green leaves (NFV); d) number of senescent leaves (NFS) and e) presence of roots (PR). For the analysis of the volatile metabolites, the HS-SPME / GC-MS techniques were used. In the morphological analysis it was observed that plants cultivated in culture medium in the absence of cytokinin BAP presented higher height (6.9 cm), and were the only treatment that plants have roots. Regarding NFV, the optimum dose of 1.58 mg L-1 of BAP provided the maximum number of green leaves (44,60). For NB, the optimum BAP dose found was 2.03 mg L-1, which showed the highest number of shoots (8.74). No significant difference was observed between the BAP concentrations for the NFS characteristic. In the quantitative chemical analysis, it was observed that the BAP concentration of 0.5 mg L-1 gave the plant a higher concentration of volatile organic compounds (VOCs). In the qualitative chemical analysis, 30 compounds with their determined concentrations were identified. Comparing the quantitative and qualitative results of the chemical analysis, it was observed that in plants from the in vitro culture the concentration of VOC is considerably higher than that observed in the VOCs of plants from the ex vitro culture, except for 13 compounds that showed higher concentration in plants from the ex vitro culture in relation to the in vitro method. From the chemical analysis it was found that it is possible to have a higher production of secondary metabolites in plants cultured in vitro in culture medium with BAP concentration (0.5 mg L-1), since in this concentration the plants presented green leaves in smaller quantities, however, more developed, producing more VOC, being a strategy more advantageous, mainly, from the economic point of view.