Effect of aluminum concentration on growth and secondary metabolites production in three chemotypes of Cunila galioides Benth. medicinal plant Efeito da concentração de alumínio no crescimento e produção de metabólitos secundários em três quimiotipos da planta medicinal Cunila galioides Benth

Abstract

Medicine plants play an important role in public health, especially in developing countries, and among them Cunila galioides Benth. is a naturally occurring medicinal and aromatic plant native from south Brazil. Flavonoids, present in significant amounts in some species of Cunila sp., possess several properties and its content may be affected by aluminum stress. In this context, the aim of this work was to assess the influence of different levels of aluminum in nutrient solution on the growth and content of essential oils and flavonoids in three chemotypes of Cunila galioides. The plant parameters evaluated were aerial dry matter, dry root matter, root length, root score, calcium and aluminum concentrations in the vegetable tissue, flavonoids content as well as essential oil yield and its major components concentration. Results showed that the addition of 30.0 mg.L--1 of Al3+ to the nutrient solution leads to a decrease of all agronomic parameters evaluated with losses in the cultivation yield for the greatest concentration studied. The André da Rocha population was found to be the most tolerant to aluminum while Bom Jardim da Serra was the most sensitive. The aluminum concentration did not influence the extraction yield as well as the content of major components in the oils. The concentration of flavonoids increased significantly for the populations tolerant to aluminum concentration in the nutrient solution, thus indicating a relationship between tolerance and flavonoids production, which may be an interesting characteristic from the medicinal point of view.Plantas medicinais desempenham um papel importante na saúde pública, especialmente em países em desenvolvimento, e entre elas Cunila galioides Benth., que é uma planta nativa de ocorrência no sul do Brasil. Os flavonoides, presentes em quantidades significativas em algumas espécies de Cunila sp., possuem diversas propriedades, sendo que seu teor pode ser afetado por estresse de alumínio. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de diferentes níveis de alumínio na solução nutritiva, em relação ao crescimento e teor de óleos essenciais e de flavonoides, em três quimiotipos de Cunila galioides Benth. Os parâmetros avaliados foram matéria seca da parte aérea, matéria seca da raiz, comprimento da raiz, contagem de raízes, concentrações de cálcio e alumínio no tecido vegetal, teor de flavonoides, assim como o rendimento do óleo essencial e concentração dos seus componentes principais. Os resultados mostraram que a adição de 30,0 mg.L-1 de Al3+ à solução nutriente conduz à diminuição de todos os parâmetros agronômicos avaliados com perdas de rendimento em cultivos com a maior concentração avaliada. A população de André da Rocha foi a mais tolerante ao alumínio, enquanto que Bom Jardim da Serra foi a mais sensível. A concentração de alumínio não influenciou no rendimento de extração, assim como no teor dos componentes principais nos óleos. A concentração de flavonoides aumentou significativamente nas populações tolerantes ao alumínio, indicando uma relação entre a tolerância ao Al3+ e a produção de flavonoides, o que pode ser interessante do ponto de vista medicinal.

Keywords

• tolerância ao alumínio
• hidroponia
• plantas medicinais
• flavonoides
• aluminum tolerance
• hydroponics
• medicinal plants
• flavonoids