Mentha piperita cultivada com variação de cálcio. Trocas gasosas e óleo essencial

Abstract

Embora o cálcio tenha sido extensivamente estudado, o metabolismo deste macronutriente precisa ser melhor avaliado, uma vez que este elemento atua como mensageiro secundário nas vias de transdução de sinal em células vegetais e, devido às variações em sua concentração celular, atua por meio de proteínas moduladoras e suas moléculas-alvo, regulando vários processos celulares, incluindo desde o controle do transporte iônico até a expressão gênica. Neste contexto, existem dúvidas sobre o efeito do cálcio no desenvolvimento das plantas, nas trocas gasosas e na rota de produção dos óleos essenciais, especialmente no rendimento e composição química. Este estudo objetivou ampliar o conhecimento sobre aspectos do metabolismo do cálcio em Mentha piperita, uma espécie medicinal e aromática, quando cultivada em solução nutritiva. Avaliou-se a influência da variação dos níveis de cálcio nos índices fisiológicos, nas trocas gasosas e no rendimento e composição química do óleo essencial. Para tanto, as plantas foram cultivadas durante seu desenvolvimento em solução nutritiva no 2 de Hoagland & Arnon contendo 160 mg L-1 de cálcio e modificada para fornecimento de 200, 120, 80 e 40 mg L-1. Aos 45, 65, 85, 105 e 140 dias após o transplante (DAT) das mudas para a solução de cultivo, foram avaliados os índices fisiológicos área foliar, matéria seca de lâminas foliares e total, além do rendimento e da composição química do óleo essencial. Para análise das variáveis das trocas gasosas foi utilizado sistema aberto portátil de fotossíntese (LI-6400, Li-Cor Inc., NE, USA), determinando-se, aos 65, 85 e 105 DAT, a assimilação de CO2, transpiração, condutância estomática, concentração intercelular de CO2 e eficiência do uso...

Although calcium has been extensively studied, the metabolism of this macronutrient needs further evaluation since this element acts as a secondary messenger in signal transduction pathways in plant cells and, due to variations in its cell level, acts by means of modulator proteins and their target molecules, regulating several cell processes, from ion transportation control to gene expression. Thus, there are doubts about the effect of calcium on plant development, gas exchanges and essential oil production route, especially concerning yield and chemical composition. This study aimed to expand the knowledge of calcium metabolism aspects in Mentha piperita, an aromatic medicinal species, grown under nutrient solution. The influence of calcium level variation on physiological indexes, gas exchanges and essential oil yield and chemical composition was assessed. The plants were grown during their development in Hoagland & Arnon nutrient solution number 2 containing 160 mg L-1 and modified to supply 200, 120, 80 and 40 mg L-1. At 45, 65, 85, 105 and 140 days after transplant (DAT) of seedlings to the culture solution, the assessed physiological indexes were leaf area, leaf blade and total dry matter, and essential oil yield and chemical composition. To analyze gas exchange variables, an open portable photosynthesis system (LI-6400, Li-Cor Inc., NE, USA) was used to determine, at 65, 85 and 105 DAT, CO2 assimilation, transpiration, stomatal conductance, intercellular CO2 concentration and water use efficiency. For the assessments related to essential oil, extraction by hydrodistillation in Clevenger-type device was carried out to determine its yield and chemical composition through gas chromatography coupled to mass spectrometry. The obtained results indicated that the physiological indexes were influenced... (Complete abstract click electronic access below)