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Maria Isabel Galbiatti Estudo Da Anatomia, Morfologia E Perfil

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Maria Isabel Galbiatti Estudo Da Anatomia, Morfologia E Perfil UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS Instituto de Biologia Maria Isabel Galbiatti Estudo da anatomia, morfologia e perfil químico do óleo essencial de Plectranthus neochilus Schltr. (Lamiaceae) Study of the anatomy, morphology and chemical profiles of the essential oils of Plectranthus neochilus Schltr. (Lamiaceae) Campinas 2019 Maria Isabel Galbiatti Estudo da anatomia, morfologia e perfil químico do óleo essencial de Plectranthus neochilus Schltr. (Lamiaceae) Study of the anatomy, morphology and chemical profiles of the essential oils of Plectranthus neochilus Schltr. (Lamiaceae) Dissertação apresentada ao Programa de Pós Graduação em Biologia Vegetal da Universidade Estadual de Campinas como parte dos requisitos exigidos para a obtenção do título de Mestra em Biologia Vegetal. Dissertation presented to the Graduate Program in Plant Biology of the University of Campinas in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master, in the area of Plant Biology. ESTE ARQUIVO DIGITAL CORRESPONDE À VERSÃO FINAL DA DISSERTAÇÃO DEFENDIDA PELA ALUNA MARIA ISABEL GALBIATTI E ORIENTADA PELA PROF.ª DRA. ALEXANDRA CHRISTINE HELENA FRANKLAND SAWAYA E COORIENTAÇÃO DE PROF.ª DRA. JULIANA LISCHKA SAMPAIO MAYER. Orientadora: Alexandra Christine Helena Frankland Sawaya Co-orientadora: Juliana Lischka Sampaio Mayer Campinas 2019 COMISSÃO EXAMINADORA Profª. Dra. Alexandra Christine Helena Frankland Sawaya Profª. Dra. Marcia Ortiz Mayo Marques Profª. Dra. Sara Adrián López de Andrade Os membros da Comissão Examinadora acima assinaram a Ata de Defesa, que se encontra no processo de vida acadêmica da aluna. AGRADECIMENTOS O presente trabalho foi realizado com apoio do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), Código de Financiamento 001, processo 132849/ 2018-6. Ao Universo e a todo o sagrado existente. A mim, pela coragem de mudar a direção da minha vida profissional e me dedicar ao mestrado nesse momento. À minha família que me incentivou e contribuiu para que eu pudesse realizar o sonho de fazer o mestrado. À professora Dra. Alexandra Sawaya por toda orientação, dedicação, ensinamentos e principalmente pela paciência com minhas dificuldades. À professora Dra. Juliana Mayer por toda orientação, pelo carinho, ensinamentos e prontidão em me auxiliar. Á UNICAMP por toda infraestrutura, em especial ao Instituto de Biologia e Instituto de Química. Ao laboratório ThoMSon do IQ pelo uso do GC-MS com injetor automático, pois sem essa ferramenta seria impossível realizar as análises de metabolômica. Ao David, José e Vinicius por terem me ensinado sobre o GC-MS e ajudado nos momentos finais. À pesquisadora Márcia Ortiz pela parceria, conversas científicas e uso do laboratório de Fitoquímica do Instituto Agronômico de Campinas para as extrações do óleo essencial. A técnica Daniela e os alunos queridos da Márcia, Dayane, Ana Paula e Júlio, que juntos trocamos muitas informações. Ao Herbário da UNICAMP (UEC) pelo estágio e pelos ensinamentos. À querida taxonomista Julie Dutilh que carinhosamente e pacientemente sentou comigo para discutir taxonomia e confirmou características da espécie. Á Amanda Mesquista pela parceria na citogenética. Aos colegas do departamento de Biologia Vegetal (Botânica e Fisiologia Vegetal) pelas conversas nos corredores, nos cafés, pelos momentos de diversão e por todo o apoio. Ao Luciano pela ajuda no uso de equipamento e ao Carlão pelo auxílio gentil prestado no campo. Aos colegas de laboratório LabMetaMass: Vanessa, Mara, Guilherme e Elisa por toda ajuda, pelas dúvidas discutidas, pelos socorros e pelo mais especial, nossa amizade. Aos amigos da Anatomia Vegetal: Fábio, Elimar, Edimar, Mariana, Gleyce, Deni, Lais, Thainá, Marília que me ajudaram com as dificuldades do laboratório, me ensinaram do zero as técnicas pacientemente e, além disso, pelas conversas e convivência especial que tivemos nesse período. Ao técnico do laboratório Tião, pelo suporte técnico, auxílio nas preparações de reagentes e companheirismo, sempre disposto a ajudar. A todos que fizeram parte dessa jornada, agradeço de coração! RESUMO Lamiaceae é uma família que abriga um dos maiores gêneros, Plectranthus L'Hér., que possui espécies ornamentais, comestíveis, medicinais, de interesse econômico e diversos usos etnobotânicos. Plectranthus neochilus Schltr. é uma espécie introduzida, mas amplamente cultivada no Brasil, popularmente conhecido como boldo gambá, boldinho e boldo miúdo. A revisão bibliográfica apontou certa dificuldade em identificar a espécie devida às semelhanças morfológicas com Plectranthus ornatus. O óleo essencial da espécie apresenta monoterpenos e sesquiterpenos com atividades biológicas pouco exploradas. Além disso, há uma variação entre os compostos químicos identificados para a espécie. Por isso, o objetivo do trabalho foi utilizar quatro indivíduos em dois ambientes de cultivo, ao sol pleno no campo e na estufa, com coletas ao longo de um ano nos períodos manhã e tarde e verificar, com bases em estudos anatômicos e citogenéticos, possíveis características para a identidade da espécie; avaliar o perfil químico do óleo essencial e suas atividades biológicas; e, através da análise metabolômica untargeted, avaliar os voláteis da espécie nos dois ambientes ao longo de um ano e verificar se há variação mensal entre eles. Os estudos anatômicos e citogenéticos forneceram características que confirmam que os indivíduos utilizados nesse trabalho são todos da mesma espécie, Plectranthus neochilus e características para a identidade da espécie. O óleo essencial apresentou como composto majoritário o trans-cariofileno e -tujeno, e atividade antimicrobiana, porém sem potencial antioxidante quando avaliado por DPPH. A análise metabolômica untargeted apontou que não há variação mensal dos voláteis estatisticamente significantes mesmo em meses de altas temperaturas e ausência de chuva, mas que há diferenças estatisticamente significantes entre os ambientes de cultivo. O composto 1-octen-3-ol se apresentou mais intenso no cultivo na estufa e no período da tarde quando cultivada a sol pleno. Tal fato pode ser devido a um provável estresse ambiental sofrido pela espécie nessas condições. Palavras-chave: Plectranthus neochilus, análise metabolômica untargeted, cromatografia gasosa, headspace por SPME, óleo essencial, anatomia vegetal. ABSTRACT Lamiaceae is a family that houses one of the largest genera, Plectranthus L'Hér., which has ornamental, edible, medicinal species of economic interest and various ethnobotanical uses. Plectranthus neochilus Schltr. is an introduced species, but widely cultivated in Brazil, popularly known as boldo gambá, boldinho and small boldo. A review of the literature pointed out a certain difficulty in identifying the species due to the morphological similarities with Plectranthus ornatus. The essential oil of the species presents monoterpenes and sesquiterpenes with little explored biological activities. In addition, there is a variation between the chemical compounds identified for the species. Therefore, the objective of the study was to use four individuals in two growth environments, in full sun on the field and in the greenhouse, with yeal-long collections in the morning and afternoon, and to verify, based on anatomical and cytogenetic studies, possible characteristics for the identity of the species; to evaluate the chemical profile of the essential oil and its biological activities; and, through untargeted metabolomic analysis, to evaluate the volatiles of the species in the two environments over a year and to verify if there is monthly variation between them. The anatomical and cytogenetic studies provided characteristics that confirm that the individuals used in this work are all of the same species, Plectranthus neochilus and characteristics to identify the species. The essential oil had, as main compounds, trans-caryophyllene and -tujene, presented antimicrobial activity but no antioxidant potential when evaluated by DPPH. The untargeted metabolomic analysis indicated that there is no statistically significant monthly variation of volatiles even in months of high temperatures and absence of rain, but that there are statistically significant differences between the growth environments. The 1-octen-3-ol compound was more intense in the greenhouse and in the afternoon when grown in full sun. This fact may be due to a probable environmental stress suffered by the species under these conditions. Keywords: Plectranthus neochilus, untargeted metabolomic analysis, gas chromatography, SPME headspace, essential oil, plant anatomy. LISTA DE FIGURA Figura 1. Plectranthus ornatus. A – Parte vegetativa da espécie. B – Inflorescência. Fonte: Dissertação de mestrado de Fernanda Rodrigues Nascimento, 2014 – UFV. ................................... 26 Figura 2. Plectranthus neochilus. A – Parte vegetativa da espécie. B – Inflorescência. Casa de vegetação do Instituto de Biologia da Unicamp. Arquivo pessoal. .................................................. 26 Figura 3. A- Plectranthus caninus. B – Plectranthus neochilus. C - Plectranthus orntus. Imagens extraída de Codd, 1961, 1975. ........................................................................................................ 28 Figura 1.1. A – Indivíduos provenientes da UNICAMP, CPQBA, Guará e Nova Odessa quando plantados no canteiro. B – Indivíduos já adultos. ............................................................................ 33 Figura 1.2. Perfil das folhas de Plectranthus neochilus coletadas para microscopia eletrônica
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