Morphoanatomical and chemical characterization of three species of Justicia L. (Acanthaceae) under different growing conditions  

Orientador: Juliana Lischka Sampaio MayerDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: Espécies do gênero Justicia costumam ser empregadas com fins analgésico e anti-inflamatório, propriedades essas relacionadas aos flavonoides e outras substâncias fenólicas. Alterações morfoanatômicas e químicas podem ocorrer em virtude dos fatores bióticos e abióticos, naturalmente presentes no ambiente de cultivo. Essas alterações podem ser refletidas em mudanças no teor de metabólitos secundários de espécies medicinais, quesito fundamental para a produção de medicamentos fitoterápicos. Desse modo, esse estudo pretendeu avaliar a influência das condições de cultivo (estufa e campo) em parâmetros morfoanatômicos e químicos dos órgãos aéreos de três espécies de Justicia de interesse econômico. As espécies selecionadas para esse estudo foram Justicia brandegeana Wassh. & L. B. Sm., Justicia gendarussa Burm. f. e Justicia pectoralis Jacq. Os resultados morfológicos mostraram que as plantas cultivadas em campo apresentaram melhor desenvolvimento, enquanto que as de estufa sofreram estiolamento. Através dos resultados anatômicos, observou-se grande semelhança nas estruturas das três espécies. As plantas cultivadas em estufa apresentaram maior área foliar e redução na espessura do mesofilo. Já as mudas que foram cultivadas no campo mostraram maior espessura da cutícula e do mesofilo, além de aumento na espessura da parede das células do tecido colenquimático do caule e do pecíolo. As espécies cultivadas no campo também tiveram aumento na densidade estomática. Entretanto, o cultivo não influenciou a densidade dos tricomas. Por meio das análises químicas realizadas evidenciou-se semelhança entre a composição química de J. gendarussa e de J. pectoralis com os dados descritos na literatura. Todavia, os trabalhos não mencionam a presença de cumarina em J. gendarussa, dado observado no presente estudo. O perfil químico de J. brandegeana apresentou o indicativo da presença de terpenos e glicosídeos saponínicos por CCD e de rutina, ácido cafeico, quercetina e cumarina por CLUE-EM mostrando a evidente relação química entre J. brandegeana (espécie ornamental) com as demais espécies medicinais utilizadas no estudo. O cultivo empregado causou mudanças na concentração de alguns compostos nas três espécies. As maiores concentrações de cumarinas e das demais substâncias analisadas em J. pectoralis foram encontradas no ambiente de estufa enquanto que as de J. brandegeana e J. gendarussa foram observadas nas espécies mantidas no campo. Análises espectrométricas revelaram aumento no conteúdo total de fenóis e flavonoides e da atividade antioxidante frente ao radical livre DPPH nos extratos das plantas cultivadas no campo. Dentre as três espécies, J. pectoralis foi a que apresentou as maiores concentrações desses compostos e, por conseguinte, a maior atividade antioxidante. Dessa forma, conclui-se que as formas de cultivo as quais as espécies foram submetidas causaram alterações anatômicas e no teor de algumas substâncias. Para um melhor rendimento das substâncias quantificadas em J. pectoralis, recomenda-se o cultivo em estufa. Contudo, para uma melhor obtenção dos ativos, aconselha-se a forma de cultivo em campo (sem restrição a luz solar)Abstract: Species of the genus Justicia are usually employed for analgesic and anti-inflammatory purposes, properties related to flavonoids and other phenolic substances. Morphoanatomic and chemical changes can occur due to biotic and abiotic factors, naturally present in the growing environment. These changes may be reflected in variations on the content of secondary metabolites of medicinal species, a fundamental issue for the production of phytotherapics. In this way, this study aimed to evaluate the influence of growing conditions (greenhouse and field) on morphological and chemical parameters of the aerial organs of three species of Justicia of economic interest. The species selected for this study were Justicia brandegeana Wassh. & L. B. Sm., Justicia gendarussa Burm. f. and Justicia pectoralis Jacq. The morphological results showed that the plants cultivated in the field presented better development, while the greenhouse plants showed effects of shading. Through the anatomical results, great similarity was observed in the structures of the three species. The plants grown in greenhouse had a larger leaf area and a reduction in mesophyll thickness. However, the seedlings that were cultivated in the field showed greater thickness of the cuticle and the mesophyll, as well as an increase in the wall thickness of the cells of the stem and petiole. The species cultivated in the field also had an increase in stomatal density. However, the cultivation did not influence the density of the trichomes. The chemical composition of J. gendarussa and J. pectoralis was similar to that reported in the literature. Conversely, the studies do not mention the presence of coumarin in J. gendarussa, as observed in the present study. The chemical profile of J. brandegeana presented the indicative of the presence of terpenes and saponinic glycosides by TLC and rutin, caffeic acid, quercetin and coumarin by UPLC-MS showing the evident chemical relationship between J. brandegeana (ornamental species) and the other medicinal species used in the study. The cultivation employed caused changes in the concentration of some compounds in the three species. The highest concentrations of coumarins and other substances analyzed in J. pectoralis were found in the greenhouse environment. Whereas, those of J. brandegeana and J. gendarussa were observed in the species kept in the field. Spectrometric analyzes revealed an increase in the total contents of phenols and flavonoids and antioxidant activity against the DPPH free radical of the extracts of the plants cultivated in the field. Among the three species, J. pectoralis presented the highest concentrations of these compounds and, consequently, the highest antioxidant activity. Thus, it is concluded that the forms of cultivation to which the species were subjected caused anatomical changes and the content of some substances. For a better yield of the quantified substances in J. pectoralis, it is recommended the greenhouse cultivation. However, in order to better obtain the assets, the form of field cultivation (without restriction of sunlight) is recommendedMestradoFármacos, Medicamentos e Insumos para SaúdeMestre em Ciência