Growth and essential oil production by Martianthus leucocephalus grown under the edaphoclimatic conditions of Feira de Santana, Bahia, Brazil

Abstract

ABSTRACT: The semiarid region of Brazil holds a great richness of medicinal and aromatic plants with considerable potential for pharmaceutical, food, cosmetic and biopesticide industries. Martianthus leucocephalus (Mart. Ex Benth.) J. F. B. Pastore is endemic to this region, and its essential oils contain a principle compound, isobornyl formate, which demonstrates antimicrobial activity against Bacilus cereus, Staphylococcus aureus and Candida albicans. In spite of its significant pharmacological potential, little is known about its growth. In light of the influence of seasonality on plant growth, development, and secondary metabolism, the present study evaluated the growth and essential oil content of M. leucocephalus grown and harvested during different months of the year in the edaphoclimatic conditions of Feira de Santana, Bahia State, Brazil. The experimental design was entirely randomized, with twelve harvesting periods and five replicates. The study acquired monthly data of mean temperatures, relative humidity, rainfall, irradiance, and photoperiod from the National Institute of Meteorology (INMET) and quantified the fresh and dry weights of leaves, flowers and branches, as well as leaf area, and essential oil content. The data were submitted to Spearman correlation analysis and the means were compared using the Scott-Knott test. Total leaf masses and oil contents were higher during periods with longer photoperiods and higher solar irradiance. Rainfall and relative humidity reduced plant growth and essential oil content. Higher total mean dry masses were recorded from September to January (except October), while oil content was higher in March.RESUMO: O semiárido brasileiro apresenta grande riqueza de espécies medicinais e aromáticas, com intenso uso na indústria farmacêutica, alimentícia, de cosméticos e de biopesticidas. A espécie Martianthus leucocephalus (Mart. ex Benth.) J. F. B. Pastore é endêmica dessa região. Seu óleo essencial apresenta como composto majoritário o formiato de isobornila, com atividade antimicrobiana frente à Bacilus cereus, Staphylococcus aureus e Candida albicans. Devido à grande influência da sazonalidade sobre o crescimento e produção vegetal, sobretudo quando envolve o metabolismo secundário de plantas, o objetivo deste trabalho foi avaliar o crescimento e a produção de óleo essencial de M. leucocephalus cultivada e colhida em diferentes meses do ano, nas condições edafoclimáticas de Feira de Santana, BA. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado (DIC), com doze tratamentos, constituídos dos diferentes meses de colheita, com cinco repetições. Mensalmente, foram obtidos os valores médios de temperatura, umidade relativa do ar, precipitação pluviométrica, irradiância e fotoperíodo, através do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), quantificando-se também a massa fresca e seca das folhas, flores e caule, a área foliar e o teor de óleo essencial das plantas. Os dados foram submetidos à análise de correlação de Spearman e as médias foram comparadas pelo teste de Scott-Knott. A massa seca total e o teor de óleo aumentaram em função da irradiância e reduziram em função da precipitação pluviométrica e umidade relativa do ar. As maiores médias de massa seca total foram encontradas durante os meses de setembro a janeiro, exceto outubro, e de teor de óleo no mês de março.