Rustificação in vitro de Lippia grata Schauer : Iluminação de lâmpadas LED x ventilação natural

Lippia grata Schauer é uma espécie aromática, endêmica do Nordeste brasileiro e de reconhecida importância medicinal devido à atividade anti-inflamatória, antioxidante e antimicrobiana presentes em seus óleos essenciais, fazendo dela um recurso natural promissor no tratamento de doenças. O cultivo in vitro poderia tornar mais eficiente o uso de suas potencialidades medicinais sem a necessidade de afetar seu habitat natural por ações antropogênicas. Nesse sentido, o presente trabalho de investigação objetivou avaliar com enfoque morfofisiológico e bioquímico, plantas de L. grata cultivadas in vitro sob o uso de lâmpadas LED’s associadas à ventilação natural nos frascos. As unidades experimentais foram constituídas por segmentos nodais de L. grata, com 1 cm de comprimento, retirados abaixo da gema apical e inoculadas em frascos contento 10 mL de meio nutritivo MS suplementado com 30 g L-1 de sacarose, gelificado com 2,5 g L-1 phytagel e pH ajustado a 5,7. A ventilação natural dos frascos foi controlada por meio de dois tipos de vedação, parcial (com ventilação) e total (sem ventilação), distribuídos aleatoriamente em quatro diferentes sistemas de iluminação, LVA 5:1= LED Vermelha e Azul (5:1); LVA 1:1= LED Vermelha e Azul (1:1); LB= LED Branco e FL= Lâmpada Fluorescente, calibradas em 60 μmol m− 2 s – 1 de intensidade luminosa dentro de uma sala de crescimento com fotoperíodo de 16 horas, 80±5% de umidade relativa e temperatura de 25±2°C, durante 45 dias, conduzidas sob um delineamento inteiramente casualizado (DIC), com um arranjo fatorial 4x2, com 3 repetições, sendo cada repetição 15 unidades experimentais. No 45° dia, as plantas foram analisadas em função dos seus parâmetros biométricos, bioquímicos e histológicos. Nesse sentido, evidenciamos que a ventilação natural dos frascos reduz em 62% a incidência de folhas hiperídricas em todos os sistemas de iluminação apresentando plantas de maior tamanho e folhas mais expandidas, ademais nessas condições as plantas reduziram sua massa fresca em 27% evidenciando indiretamente o efeito do intercâmbio gasoso. Os parâmetros bioquímicos das plantas também foram influenciados positivamente pela ventilação natural dos fracos uma vez que os teores dos pigmentos cloroplastídicos e teores de carboidratos solúveis totais aumentaram em 46% e 115%, respectivamente. Ademais, sob um enfoque histológico observamos que houve uma maior organização celular da epiderme e do parênquima cortical da nervura principal das folhas, situação que não foi observada em plantas com condições sem ventilação. A influência dos sistemas de iluminação também foi destacável, em especial do LED Branco uma vez que apresentou plantas com menor número de folhas hiperídricas mesmo em frascos sem ventilação o qual se traduz em um maior número de folhas normais aliás de exibir maior número de brotos e raízes. Assim mesmo, o LED Branco associado a condições de ventilação natural foi o único sistema de iluminação que promoveu expressivos aumentos nos teores de clorofila a; clorofila b; clorofila totais (a+b); carotenoides; carboidratos solúveis totais; e sacarose em 87%; 143%; 102%; 76%; 223% e 116%, respectivamente, comparado com o obtido em condições sem ventilação. Perante isto, concluímos que existe um efeito sinérgico no uso de lâmpadas LED Brancas associadas a condições de ventilação natural dos fracos no cultivo in vitro de L. grata uma vez que contribuem na redução nos sintomas de hiperidricidade e estimulam uma maior atividade metabólica expressada através do aumento dos teores em seus parâmetros bioquímicos.Lippia grata Schauer is an aromatic species, endemic to the Brazilian Northeast and of recognized medicinal importance due to the anti-inflammatory, antioxidant and antimicrobial activity present in its essential oils, making it a promising natural resource in the treatment of diseases. In vitro cultivation could make the use of its medicinal potential more efficient without the need to affect its natural habitat by anthropogenic actions. In this sense, the present research aimed to evaluate, with a morphophysiological and biochemical focus, L. grata plants grown in vitro under the use of LED lamps associated with natural ventilation in the flasks. The experimental units were constituted by nodal segments of L. grata, 1 cm long, removed below the apical bud and inoculated in flasks containing 10 mL of MS nutrient medium supplemented with 30 g L-1 of sucrose, gelled with 2.5 g L-1 phytagel and pH adjusted to 5.7. The natural ventilation of the flasks was controlled by two types of partial (ventilation) and total (non-ventilation) seals, distributed randomly in four different lighting systems, LVA 5: 1 = Red and Blue LEDs (5: 1) ; LVA 1: 1 = Red and Blue LEDs (1: 1); LB = White LED and FL = Fluorescent Lamp, calibrated at 60 μmol m - 2 s - 1 of luminous intensity inside a growth room with photoperiod of 16 hours, 80 ± 5% relative humidity and temperature of 25 ± 2 ° C , for 45 days, under a completely randomized design (DIC), with a 4x2 factorial arrangement, with 3 replicates, each replicate being 15 experimental units. On the 45th day, the plants were analyzed according to their biometric, biochemical and histological parameters. In this sense, we show that the natural ventilation of the flasks reduces the incidence of hyperhydric leaves in all lighting systems by 62%, presenting larger plants and more expanded leaves, and in these conditions the plants reduced their fresh mass by 27% indirectly evidencing the effect of gaseous exchange. The biochemical parameters of the plants were also positively influenced by the natural ventilation of the weak ones, since the contents of chloroplastídicos pigments and total soluble carbohydrates contents increased by 46% and 115%, respectively. In addition, under a histological approach we observed that there was a greater cellular organization of the epidermis and cortical parenchyma of the main leaf vein, a situation that was not observed in plants with conditions without ventilation. The influence of the lighting systems was also remarkable, especially the White LED, since it presented plants with less number of hyperhydric leaves even in non-ventilated bottles, which translates into a larger number of normal leaves, in addition to showing a greater number of shoots and roots. Also, the White LED associated with natural ventilation conditions was the only lighting system that promoted significant increases in chlorophyll a; chlorophyll b; total chlorophyll (a + b); carotenoids; total soluble carbohydrates; and sucrose in 87%; 143%; 102%; 76%; 223% and 116%, respectively, compared to that obtained under non-ventilated conditions. In view of this, we concluded that there is a synergistic effect in the use of White LED lamps associated with natural ventilation conditions of the weaker ones in the in vitro culture of L. grata as they contribute to the reduction of hyperhydric symptoms and stimulate a greater metabolic activity expressed through increase in their biochemical parameters.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPE