Chemical composition and antifungal activity of the essential oil of Bauhinia forficata Flowers (Link) and its properties in the germination of Cucurbita maxima (Duchesne) seeds
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v11i2.25591Keywords:
Natural compound technology; Essential oil; Cow leg; Ecological agriculture; Biocompounds.Abstract
Agroecological production has been increasing a lot in recent years, confirming the need for safer and more effective measures to control agricultural pests through the use of natural products such as essential oils. This study aimed to evaluate the chemical composition of the essential oil of Bauhinia forficata flowers, its antifungal activity, as well as its effect on the germination of Curcubita maxima seeds. The essential oil was extracted by hydrodistillation and analyzed by gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC-EM). They were later evaluated at different concentrations for antifungal activity against Sclerotinia sclerotiorum, Rhizopus microsporus and Colletotrichum gloeosporioides. In the germination development assay, the seeds of C. maxima were immersed in different doses of essential oil and their germination and developments were compared with commercial fungicide Vitavax thiram®. The major compounds identified were guaia-1(10),11-diene (66.17%), α-pinene (14.06%) and β-pinene (4.14%). The essential oil from the flowers of B. forficata at the highest concentrations inhibited the mycelial growth of the fungi R. Microsporus, C. gloeosporioides and S. Sclerotiorum by 37.71%; 73.7% and 25.74%, respectively. The essential oil from B. forficata flowers at a dose of 30 µL favored germination and seedling development without significant difference compared to the commercial fungicide Vitavax thiram®, which implies greater and healthier production. These results indicate that the essential oil of B. forficata has positive aspects for agroecological production, which leads to great evolutionary perspectives for the sustainable environment.
References
Adams R. P. (2007). Identification of essential oil components by gas chromatography/quadrupole mass spectroscopy. 4. ed. Carol Stream: Allured Publishing Corporation, 804.
Almeida M. C. S., Souza L. G. S., Ferreira D. A., Monte F. J. Q., Braz-Filho R., & Lemo T. L. G. S. (2015). Chemical composition of the essential oil and fixed oil Bauhinia pentandra (Bong.) D. Dietr. Original Article, 11, 362-364.
Almeida A. S. Villela F. A., Meneghello G. E., Lauxen L. R., & Deuner C. 2012. Desempenho fisiológico de sementes de aveia-preta tratadas com tiametoxam. Semina: Ciências Agrárias, 33(5), 1619-1628.
Ávila M. R., Braccini A. L. E., Scapim C. A., Martorelli D. T., & Albrecht L. O. P. (2005). Testes de laboratório em sementes de canolae a correlação com a emergência das plântulas em campo. Revista Brasileira de Sementes, 27(1), 62-70.
Bernardo R., Schwan-Estrada K. R. F., Stangarlin J. R., Cruz M. E. S., & Pascholati, S. F. (1998). Fungitoxidade de alguns óleos essenciais contra fungos fitopatogênicos. Fitopatologia Brasileira, 23, 227.
Carmo E. S., Lima E. O., & Souza E. O. (2008). The potential of Origanum vulgare l. (Lamiaceae) essential oil in inhibiting the growth of some food-related Aspergillus species. Brazilian Journal Microbiology, 39, 362-367.
Chavan P. S, & Santosh G. T. (2014). Antifungal activity and mechanism of action of carvacrol and thymol against vineyard and wine spoilage yeast. Food Control. 6, 115-120.
Daronco M. V. (2013). Óleos essenciais no tratamento de sementes de soja (Glycine max L.) https://bibliodigital.unijui.edu.br:8443/xmlui/bitstream/handle/123456789/1790/TCC%20FINAL%20MAICON.pdf?sequence=1.
Domene M. P., Glória E. M., Biagi J. D., & Benedetti L. M. (2016). Efeito do tratamento com óleos essenciais sobre a qualidade fisiológica e sanitária das sementes de milho (Zea mays). Arq. Inst. Biol., 83, 2016.
El-Awady A. A. E. F. (2014). Efeito dos óleos essenciais na capacidade de armazenamento e preservação de algumas culturas vegetais. IntechOpen, 87213.
Elhassan I. A., & Ayoub, S. M. H. (2014). Effect of Geographical location on essential oil Content and Composition of Xylopia aethiopica. American Journal of Research Communication, 2(1).
Ferraz S., & Freitas L.G. (2004). O controle de fitonematóides por plantas antagonistas e produtos naturais. LPPO Agroecologia.
Ferreira D. F. (2011). Sisvar: a computer statistical analysis system. Ciência Agrotecnol. 35(6), 1039-1042.
Fumagali E., Gonçalves R. A. C., Machado M. F. P. S., Vidoti G. J., & Oliveira A. J. B. (2008). Produção de metabólitos secundários em cultura de células e tecidos de plantas: o exemplo dos gêneros Tabernaemontana e Aspidosperma. Rev. bras. farmacogn. 18, 4.
Gao T., Zhou H., Zhou W., Hu L., Chen J., & Shi Z. (2016). The Fungicidal Activity of Thymol against Fusarium graminearum via Inducing Lipid Peroxidation and Disrupting Ergosterol Biosynthesis. Molecules. 18, 21(6), 770.
Gomes R. S. S., Nunes M. C., Nascimento L. C., Souza J. O., & Porcino M. M. (2016). Eficiência de óleos essenciais na qualidade sanitária e fisiológica em sementes de feijão-fava (Phaseolus lunatus L.). Rev. Bras. Pl. Med., 18(1), 279-287.
Halfeld-Vieira Marinho-Prado, J. S. Nechet, K. De L. Morandi, M. A. B. & Bettiol, W. (2016). Defensivos Agrícolas Naturais: Uso e Perspectivas. Embrapa, Brasília, 853.
Jardim I. C. S. F., Andrade J. A., & Queiroz S. C. N. (2009). Resíduos de agrotóxicos em alimentos: uma preocupação ambiental global – um enfoque às maçãs. Química Nova, 32(4), 996-1012.
Leth V. (2002). Use of essential oils as seed treatment. IPGRI Newsletter. 9, 15-16.
Lopes C. V. A., & Albuquerque G. S. C. A. (2018). Agrotóxicos e seus impactos na saúde humana e ambiental: uma revisão sistemática. Revista Saúde e Debate, 42(117), 518-534.
Lorenzi H., & Souza H. M. (2015). Plantas ornamentais no Brasil: arbustivas, herbáceas e trepadeiras. (2a ed.), Instituto Plantarum de Estudos da Flora Ltda., 1, 120.
Maia T. F., Donato A., & Fraga M. E. (2016). Atividade antifúngica de óleos essenciais de plantas. Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, 17(1), 105-116.
Matos A. K. V. (2010). Revolução Verde, Biotecnologia e Tecnologias Alternativas. Cadernos da FUCAMP, 10(12), 1-17.
Matos P. F., & Pessoa V. L. S. (2011). A Modernização da Agricultura no Brasil e os Novos Usos do Território. Geo UERJ, 22(2), 290-322.
Mazoleni E. M., Nogueirai J. M. (2006). Agricultura orgânica: características básicas do seu produtor. Rev. Econ. Sociol. Rural, 44, 2.
Medeiros F. C. M. (2014). Caracterização química e atividade biológica de óleos essenciais de plantas do Cerrado contra fungos xilófagos. Dissertação de Mestrado. Publicação PPGEFL.DM-238/2014. Departamento de Engenharia Florestal. Universidade de Brasília, Brasília DF.
Menezes Filho, A. C. P. (2020). Physicochemical evaluation and antioxidant and antifungal activities of essential oils from Bauhinia forficata Link. and Bauhinia variegata L. flowers. Rev. de Agroec. no Semiárido (RAS), 4(1), 1 - 11.
Menezes-Filho A. C. P., Santos D. B., Nascimento R. C., Oliveira M. S., & Castro C. F. S. (2020). Evolution and antifungo, antifungo of essential oil from Bauhinia forficate flower Link (Fabaceae). Revista de Agricultura Neotropical, 7(2), 57-61.
Moresi E. (2003). Metodologia da pesquisa. Universidade Católica de Brasília – UCB, Brasília DF.
Nascimento D. M. (2017). Efeito do tratamento de sementes de pimentão com óleos essenciais sobre o controle de Colletotrichum gloeosporioides e o potencial fisiológico das sementes. Dissertação de mestrado em Ciências Agronômicas pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, Botucatu.
Nunes J. C. (2005). Tratamento de semente: qualidade e fatores que podem afetar a sua performance em laboratório. São Paulo: Syngenta Proteção de Cultivos Ltda.
Oliveira J. L. S., Lima A. C. B., Minini D. E., & Silva E. (2018). Usos, efeitos e potencial tóxico dos agrotóxicos na qualidade do solo. Agrarian Academy, Centro Científico Conhecer, 5(9), 454.
Ootanil M. A., Aguiar R. W. S., Ramos A. C. C., Brito D. R., Silva J. B., & Cajazeira J. P. (2013). Utilização de Óleos Essenciais na Agricultura. Journal of Biotechnology and Biodiversity, 4(2), 162-174.
Park M. J., Gwak K. S., Yang I., Choi W. S. J. O., Chang J. W., Jeung E. B., & Choi I. G. (2007). Atividades antifúngicas dos óleos essenciais em Syzygium aromaticum (L.) Merr. Et Perry e Leptospermum petersonii Bailey e seus constituintes contra vários dermatófitos. The J. Microbiol., 45, 460-465.
Pereira A. C. S., Ribeiro G. E. I., Souza L. C. R. I., Rufino L. R. A. I., Cabral I. S. R. I., Boriollo M. F. G. I., Nogueira D. A. I., Oliveira N. M. S. I., & Fiorini J. E. I. (2014). Atividade biológica do extrato hidroalcoólico de Bauhinia forficata Link sobre Herpetomonas samuelpessoai (Galvão.) Roitman. Rev. bras. plantas med., 16(3).
Pinto A. C., Silva D. H. S., Bolzani V. S., Lopes N. P., & Epifanio R.A. (2002). Produtos Naturais: Atualidade, Desafios e Perspectivas. Quím. Nova, 25(11).
Rana I. S., Rana A. S., & Rajak R. C. (2011). Evaluation of antifungal activity in essential oil of the Syzygium aromaticum (L.) by extraction, purification and analysis of its main component eugenol. Brazilian Journal of Microbiology, 42(4), 1269-1277.
Rego G. M., & Possamai E. (2006). Efeitos do sombreamento sobre o teor de clorofila e crescimento inicial do Jequitibá-rosa. Revista Florestal Brasileira, 53, 179-194.
Sartolli P., & Correa D. S. (2007). Constituents of Essential Oil from Bauhinia forficate Link. Journal of Essential Oil Research, 19 (5), 468 - 469.
Silva B. P. C., Albuquerque B. N. L., Rocha S. K. L., & Navarro D. M. A. F. (2014). Voláteis das flores de pata-de-vaca (Bauhinia forficata link) por três métodos: headspace, hidrodestilação e fluido supercrítico. 54° Congresso Brasileiro de Química.
Silva G. R. W., Sousa l. M., Lemos T. L. G., Arriaga A. M. C., Andrade-Neto M., Santiego G. M. P., Ferreira Y. S., Alves P. B. A. E., & Jesus H. C. R. (2011). Chemical Composition and Larvicidal Effects of Essential Oil from Bauhinia acuruana (Moric) against Aedes aegypti. Florida State University, 23.
Silva A. M. A., Silva H. C., Monteiro A. O., Lemos T. L. G., Souza S. M., Militão G. C. G., Santos H. V., Alves P. B., Romero N. R., & Santiago G. M. P. (2020). Chemical composition, larvicidal and cytotoxic activities of the leaf essential oil of Bauhinia cheilantha (Bong.) Steud, South African Journal of Botany, 131, 369 – 373.
Sousa L. M., Carvalho J. L., Gois R. W. S., Silva H. C., Santiago G. M. P., Lemos T. L. G., Arriaga A. M. C., Alves P. B., Matos I. L., Militão G. C. G., Silva P. B. N., & Silva T. G. (2016). Chemical Composition, Larvicidal and Cytotoxic Activities of the Essential Oils from two Bauhinia Species. Records of Natural Products, 10 (3), 341-348.
Souza N. A. B., Lima E. O., Guedes D. N., Pereira F. O., Souza E. L., & Sousa F. B. (2010). Efficacy of Origanum essential oils for inhibition of potentially pathogenic fungi. Brazilian Journal of Pharmaceutical Sciences, 46(3).
Taiz L., Zeiger E., Moller I., & Murphy, A. (2017). Fisiologia e desenvolvimento vegetal. (6a ed.), Artmed, 888.
Tian J., Ban X., Zeng H., He J., Chen Y., & Wang Y. (2012). O mecanismo de ação antifúngica do óleo essencial de endro (Anethum graveolens L.) em Aspergillus flavus. PLoS ONE 7 (1): e30147.
Van Den Dool H., & Dec Kratz P. (1963). A generalization of the retention index system including linear temperature programmed gas—liquid partition chromatography. Journal Chromatography. A 11, 463–471.
Vasudevan V., Mathew J., & Baby S. (2013). Chemical Composition of Essential Oil of Bauhinia acuminata Leaves. Asian Journal of Chemistry, 25, (4), 2329-2330.
Vokou D., Douvli P., Blionis G. J., & Halley J. M. (2003). Effects of monoterpenoids, acting alone or in pairs, on seed germination and subsequent seedling growth. Journal of Chemical Ecololgy. 29: 2281-2301.
Xavier M. N., Alves J. M., Carneiro N. S., Souchie E. L., Silva E. A. J., Martins C. H. G., Ambrósio M. A. L. V., Egea M. B., Alves C. C. F., & Miranda M. L. D. (2016). Composição química do óleo essencial de Cardiopetalum calophyllum Schltdl. (Annonaceae) e suas atividades antioxidante, antibacteriana e antifúngica. Revista Virtual de Química, 8, 5.
Zhang M., Ge J., & Yu X. (2018). Transcriptome Analysis Reveals the Mechanism of Fungicidal of Thymol Against Fusarium oxysporum f. sp. niveum. Current Microbiology. 75(4): 410-419.
Zhang J., Ye K., Zhang X., Pan D., Sun Y., & Cao J. (2017). Antibacterial Activity and Mechanism of Action of Black Pepper Essential Oil on Meat-Borne Escherichia coli. Frontiers in Microbiology, 7: 2094.
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