Avaliação da atividade antioxidante e do potencial fitotóxico em plantas daninhas de extratos foliares de Zingiber officinale Roscoe e Curcuma longa L.

Orientadora: Profa. Dra Patrícia da Costa ZonettiCoorientadora: Profa. Dra Letycia Lopes RicardoDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor Palotina, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia. Defesa : Palotina, 22/12/2021Inclui referênciasÁrea de concentração: Biotecnologia AgrícolaResumo: Pertencentes a família Zingiberaceae, cúrcuma (Curcuma longa L.) e gengibre (Zingiber officinale Roscoe) são plantas amplamente conhecidas pelo uso do rizoma na culinária na forma de temperos, condimentos e conservantes, e com atividade medicinal anti-inflamatória, antioxidante e antitumoral. As folhas de ambas as espécies são consideradas resíduos dessas culturas, um subproduto que comumente é descartado com poucos estudos sobre sua bioatividade. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial fitotóxico e antioxidante de extratos foliares de cúrcuma e gengibre. Para isto, essas folhas consideradas resíduos pós-colheita, foram coletadas, lavadas e secas em estufa a 40ºC. Após a secagem, foi realizada extração a frio por maceração exaustiva em metanol das folhas. O extrato bruto metanólico foi particionado em ordem crescente de polaridade e obteve-se as frações hexânica, diclorometano, acetato de etila e hidrometanólica. Estas frações e extrato bruto foram testados na concentração de 500 ppm para avaliar a fitotoxidez sobre sementes das plantas daninhas Bidens pilosa L. e Euphorbia heterophylla L., mensurada através do Índice de Velocidade de Germinação (IVG), Porcentagem de Germinação (%G), Comprimento da Raiz primária (CR), Comprimento de Hipocótilo (CH), Biomassa fresca (BF) e Biomassa seca (BS). Os ensaios foram conduzidos em caixas gerbox com papel germitest umedecidos com 5 mL de cada tratamento e após evaporação, umedecido com água destilada, dispostas 50 sementes por gerbox mantido por 96 horas em estufa de germinação B.O.D com fotoperíodo regulado a 8h claro a 30ºC/16h de escuro a 20ºC para B. pilosa e 12 horas claro/escuro a 25ºC para E. heterophylla. Foi avaliada a atividade antioxidante dos extratos e frações pelos métodos DPPH e ABTS e os resultados foram expressos em Mi M de Trolox por g/extrato. Para identificar os grupos de compostos presentes nos extratos e frações, foi realizada a Cromatografia em Camada Delgada (CCD). Tanto em cúrcuma como em gengibre, a fração diclorometano apresentou maior atividade fitotóxica, seguida de acetato de etila e hexânica. Em todos os parâmetros, as maiores inibições ocorreram sobre B. pilosa, quando submetido a fração diclorometano de cúrcuma, com redução de 82,7% no IVG; 73,2% na %G; 52,2% no CR e 56,7% no CH. Pelo método DPPH, tanto em cúrcuma quanto em gengibre, a fração que apresentou maior atividade antioxidante foi acetato de etila (752,18 e 393,32 Mi M Trolox/g, respectivamente). Para ABTS, a maior atividade antioxidante foi em diclorometano (935,54 e 704,31 Mi M Trolox/g, respectivamente), seguido de acetato de etila (393, 23 e 607,77 Mi M Trolox/g, respectivamente), indicando cúrcuma com maior potencial antioxidante em relação ao gengibre. Foi detectada a presença de terpenos, cumarinas e compostos insaturados em todos os extratos e frações analisadas. Alguns apresentaram taninos e compostos fenólicos, diretamente relacionado com a atividade antioxidante. Este trabalho demonstrou atividade fitotóxica em sementes e antioxidante evidenciando o potencial destes subprodutos agroindustriais como fonte de moléculas ativas.Abstract: Belonging to the Zingiberaceae family, turmeric (Curcuma longa L.) and ginger (Zingiber officinale Roscoe) are plants widely known for the use of the rhizome in cooking in the form of spices, condiments, and preservatives, and with antiinflammatory, antioxidant, and antitumor medicinal activity. The leaves of both species are considered residues of these crops, a byproduct that is commonly discarded with few studies on its bioactivity. Therefore, the objective of this work was to evaluate the phytotoxic and antioxidant potential of turmeric and ginger leaf extracts. For this, these leaves, considered post-harvest waste, were collected, washed and dried in an oven at 40ºC. Cold extraction by exhaustive maceration in methanol was performed for each species. The methanolic crude extract was partitioned in increasing order of polarity and the hexanic, dichloromethane, ethyl acetate and hydromethanolic fractions were obtained. These fractions and the crude extract were tested at a concentration of 500 ppm to evaluate phytotoxicity on seeds of the weeds Bidens pilosa L. and Euphorbia heterophylla L., measured through the Germination Speed Index (GSI), Germination Percentage (%G), Primary Root Length (RL), Hypocotyl Length (HL), Fresh Biomass (FB) and Dry Biomass (DB). The trials were conducted in gerboxes with germ paper moistened with 5 mL of each treatment and after evaporation, moistened with distilled water, 50 seeds were placed per gerbox and kept for 96 hours in a B.O.D. germination incubator with a regulated photoperiod of 8h light to 30 ºC/16h dark to 20 ºC for B. pilosa and 12 hours light/dark to 25 ºC for E. heterophylla. The antioxidant activity of the extracts and fractions was evaluated by DPPH and ABTS methods and the results were expressed as Mi M of Trolox per g/extract. To identify the groups of compounds present in the extracts and fractions, Thin-Layer Chromatography (TLC) was performed. In both turmeric and ginger, the dichloromethane fraction showed the highest phytotoxic activity, followed by ethyl acetate and hexanic. In all parameters, the highest inhibitions occurred on B. pilosa, when subjected to the dichloromethane fraction of turmeric, with 82.7% reduction in GSI; 73.2% in %G; 52.2% in RL and 56.7% in HL. By DPPH method, in both turmeric and ginger, the fraction that showed the highest antioxidant activity was ethyl acetate (752.18 and 393.32 Mi M Trolox/g, respectively). For ABTS, the highest antioxidant activity was in dichloromethane (935.54 and 704.31 Mi M Trolox/g, respectively), followed by ethyl acetate (393.23 and 607.77 Mi M Trolox/g, respectively), indicating turmeric with higher antioxidant potential compared to ginger. The presence of terpenes, coumarins and unsaturated compounds was detected in all the extracts and fractions analyzed. Some presented tannins and phenolic compounds, directly related to the antioxidant activity. This work demonstrated phytotoxic activity in seeds and antioxidant activity, evidencing the potential of these agroindustrial by-products as a source of active molecules