Seasonal variation in essential oil content and chemical profile of mint in southeast of Brazil / Variação sazonal no teor e perfil químico do óleo essencial de menta no sudeste do Brasil

ABSTRACT: This study evaluated the influence of seasonality in essential oil (EO) chemical composition of Mentha x piperita L. and Mentha viridis L. grown in southeast of Brazil. Leaves were collected from November 2011 until August 2013, in the middle of the following seasons: Spring (November), Summer (February), Autumn (May) and Winter (August). EO extraction was carried out by hydrodistillation in Clevenger apparatus for 1 hour. Chemical composition of EO was analyzed by GC-FID and GC-MS. The EO content and its chemical composition were influenced by seasonality in both species. The highest EO content was obtained for M. x piperita during spring (4.26%) and for M. viridis during spring (3.30%) and summer (3.70%). Mentha x piperita increased menthol (16.31 to 41.26%), neomenthol (3.02 to 6.39%) and menthone (5.56 to 41.58%) contents during spring and summer, respectively. Whereas, M. viridis EO content did not show a quality response pattern in relation to seasonality. Therefore, harvest time for M. x piperita is recommended during spring, and for M. viridis is recommended during spring and summer.

RESUMO: O estudo teve como objetivo avaliar a influência da sazonalidade na composição química do óleo essencial (OE) de Mentha x piperita L. e Mentha viridis L. cultivadas no sudeste do Brasil. As folhas foram coletadas de novembro de 2011 até agosto de 2013, em meados das seguintes estações: primavera (novembro), verão (fevereiro), outono (maio) e inverno (agosto). A extração do OE foi realizada por hidrodestilação em aparelho de Clevenger por uma hora. A composição química do EO foi analisada por GC-FID and GC-MS. O teor de OE e sua composição química foram influenciados pela sazonalidade em ambas as espécies. O maior teor de OE foi obtido para M. x piperita na primavera (4,26%) e para M. viridis na primavera (3,30%) e verão (3,70%). Mentha x piperita aumentou o conteúdo de mentol (16,31 a 41,26%), neomentol (3,02 a 6,39%) e mentona (5,56 a 41,58%) durante a primavera e o verão, respectivamente. Já o conteúdo de OE de M. viridis não apresentou padrão de resposta de qualidade em relação à sazonalidade. Portanto, a colheita para M. x piperita é recomendada durante a primavera, e para M. viridis é recomendada durante a primavera e verão.

Desarrollo y validación de un método de cromatografía gaseosa para la determinación de mentol, salicilato de metilo, timol y ácido benzoico en solución antiséptica / Development and validation of a gas chromatographic method for the determination of menthol, methyl salicylate, thymol, and benzoic acid in antiseptic solution

RESUMEN Se desarrolló y validó un método por cromatografía gaseosa para la cuantificación simultánea de mentol (MT), salicilato de metilo (SM), timol (TM) y ácido benzoico (AB) en una solución antiséptica bucal. Se utilizó una columna DB-WAX y dietilenglicol como estándar interno. Se determinó la linealidad en un intervalo de concentraciones de 64,00 a 96,00 µg/mL (MT), 80,00 a 120,00 µg/mL (SM), 96,00 a 144,00 µg/mL (TM) y 48,00 a 72,00 µg/mL (AB), obteniendo coeficientes de correlación superiores a 0,999, y coeficientes de variación de los factores de respuestas de 1,18, 1,95, 3,52 y 1,48%, respectivamente. Se establecieron límites de detección de 0,51; 1,14; 3,34 y 1,402 ng/mL para el MT, SM, TM y AB, respectivamente, mientras los límites de cuantificación fueron de 1,45, 3, 43, 9, 73 y 4, 36 ng/mL en cada caso. Los porcentajes de recuperación fueron de 100,03, 99, 31, 99, 92 y 100,12; con coeficientes de variación de 0,42, 0,79, 0,66 y 0,76% para cada caso. El método fue lineal, exacto, preciso y selectivo para la determinación de los analitos en el control de calidad.

SUMMARY A method was developed and validated by gas chromatography for the simultaneous quantification of menthol (MT), methyl salicylate (SM), thymol (TM) and benzoic acid (AB) in an oral antiseptic solution. A DB-WAX column and diethylene glycol was used as internal standard. Linearity was determined in a concentration range of 64.00 to 96.00 µg/mL (MT), 80.00 to 120.00 µg/mL (SM), 96.00 to 144.00 µg/mL (TM) and 48.00 to 72.00 µg/mL (AB) achieving correlation coefficients greater than 0.999, and coefficients of variation of the response factors of 1.18, 1.95, 3.52 and 1.48%, respectively. Detection limits were established: 0.51, 1.14, 3.34 and 1.402 ng/mL for MT, SM, TM, and AB, respectively, while the quantification limits were 1.45, 3.43, 9.73 and 4.36 ng/mL in each case. Recovery percentages were 100.03, 99.31, 99.92 and 100.12; with coefficients of variation of 0.42, 0.79, 0.66 and 0.76% for each case. The method was linear, accurate, precise, and selective for the determination of analytes in quality control.

Package of menthol measures for thirst relief: a randomized clinical study / Paquete de medidas mentoladas para el alivio de lased: estudio clínico aleatorizado / Pacote de medidas mentoladas para o alívio da sede: estudo clínico randomizado

ABSTRACT Objective: To evaluate the effectiveness of the menthol package (lip hydration and ice popsicles) compared to a package of non-menthol measures (lip hydration and ice popsicles) as a way to relieve thirst in patients in the Anesthetic Recovery Room. Method: Randomized and parallel trial study, with 120 patients randomized patients in an experimental group - menthol measurements (n=59) and control group - measures without menthol (n = 61). Results: There was a significant (p<0.05) decrease in intensity, hydration, dryness and taste in the oral cavity between the three moments of assessment/intervention in the two groups. The difference was significant in the experimental group for thirst intensity at the second assessment/intervention point (p<0.05) after a single administration of the menthol package. Conclusion: There was a reduction in thirst intensity in both groups. Patients who received menthol packages showed a significant decrease in intensity after a single evaluation/intervention time. NCT: 02869139.

RESUMEN Objetivo: Evaluar la efectividad del paquete de medidas mentoladas (hidratación labial y picolé de hielo) comparado a un paquete de medidas no mentoladas (hidratación labial y picolé de hielo) como un método de alivio de la sed en pacientes en la Sala de Recuperación Post-Anestésica. Método: En un ensayo clínico aleatorizado, paralelo, 120 pacientes aleatorizados en un grupo experimental - medidas mentoladas (n=59) y un grupo control - medidas sin el mentol (n=61). Resultados: Hubo una disminución significativa (p<0,05) sobre la intensidad, hidratación, sequedad y gusto en la cavidad oral entre los tres momentos de evaluación/intervención en los dos grupos, indistintamente. La diferencia fue significativa en el grupo experimental para la intensidad de la sed en el segundo momento de la evaluación/intervención (p<0,05) después de una única administración del paquete de medidas mentoladas. Conclusión: Se encontró una reducción de la intensidad de la sed en los dos grupos. Los pacientes que recibieron las medidas mentoladas presentaron una disminución significativa de la intensidad después de un único momento de evaluación/intervención. NCT: 02869139.

RESUMO Objetivo: Avaliar a efetividade do pacote de medidas mentoladas (hidratação labial e picolé de gelo) comparado a um pacote de medidas não mentoladas (hidratação labial e picolé de gelo) como método de alívio da sede em pacientes na Sala de Recuperação Anestésica. Método: Ensaio clínico randomizado, paralelo, 120 pacientes aleatorizados em grupo experimental - medidas mentoladas (n=59) e grupo controle - medidas sem o mentol (n=61). Resultados: Houve diminuição significativa (p<0,05) sobre a intensidade, hidratação, secura e gosto na cavidade oral entre os três momentos de avaliação/intervenção nos dois grupos indistintamente. A diferença foi significativa no grupo experimental para intensidade da sede no segundo momento de avaliação/intervenção (p<0,05) após uma única administração do pacote de medidas mentoladas. Conclusão: Houve redução da intensidade da sede nos dois grupos. Os pacientes que receberam as medidas mentoladas apresentaram diminuição significativa da intensidade após um único momento de avaliação/intervenção. A NCT: 02869139.

Goma de mascar mentolada no manejo da sede pré-operatória: ensaio clínico randomizado / Menthol chewing gum on preoperative thirst management: randomized clinical trial / Goma de mascar mentolada en el manejo de la sed preoperatoria: ensayo clínico aleatorizado

Objetivo avaliar a efetividade da goma de mascar mentolada em aliviar a intensidade e o desconforto da sede do paciente cirúrgico no período pré-operatório. Método ensaio clínico controlado randomizado, com 102 pacientes em período pré-operatório, aleatorizados em grupo-controle, com cuidado usual, e grupo experimental, que recebeu goma de mascar mentolada, a variável de tratamento do estudo. O desfecho clínico primário foi a variação da intensidade da sede, avaliada pela Escala Verbal Numérica, e o secundário, a variação do desconforto da sede, avaliada pela Escala de Desconforto da Sede Perioperatória. Teste de Mann-Whitney foi usado para comparar as medidas entre os grupos. Nível de significância adotado de 0,05. Resultados a goma de mascar mentolada reduziu significativamente a intensidade (p<0,001), com d de Cohen de efeito médio, e o desconforto da sede (p<0,001), com d de Cohen de efeito grande. Conclusão a goma de mascar mentolada mostrou-se efetiva na redução da intensidade e do desconforto da sede pré-operatória. A estratégia mostrou-se uma opção inovadora, viável e segura no uso para o paciente cirúrgico, no manejo da sede pré-operatória, em cirurgias eletivas. NCT: 03200197.

Objective to evaluate the effectiveness of menthol chewing gum, in the relief of the intensity and discomfort of the surgical patient's thirst in the preoperative period. Method a randomized controlled trial, with 102 patients in the preoperative period, randomized in a control group, with usual care, and an experimental group, which received menthol gum, which was the study treatment variable. The primary clinical outcome was the variation in thirst intensity, evaluated by the Numeral Verbal Scale, and the secondary, the variation of the discomfort of thirst, evaluated by the Perioperative Thirst Discomfort Scale. Mann-Whitney test was used to compare measures between groups. The significance level adopted was of 0.05. Results menthol chewing gum significantly reduced the intensity (p <0.001), with Cohen's medium-effect d, and thirst discomfort (p <0.001), with a large-effect Cohen's d. Conclusion menthol chewing gum was effective in reducing the intensity and discomfort of preoperative thirst. The strategy proved to be an innovative, feasible and safe option in the use for the surgical patient, in the management of the preoperative thirst, in elective surgeries. NCT: 03200197.

Objetivo evaluar la efectividad de la goma de mascar mentolada en aliviar la intensidad y la incomodidad de la sed del paciente quirúrgico en el período preoperatorio. Método ensayo clínico controlado aleatorizado, con 102 pacientes en período preoperatorio, aleatorizados en grupo control, con cuidado usual, y grupo experimental, que recibió goma de mascar mentolada, la variable de tratamiento del estudio. El resultado clínico primario fue la variación de la intensidad de la sed, evaluada por la Escala Verbal Numérica, y el secundario, la variación de la incomodidad de la sed, evaluada por la Escala de Desconocimiento de la Sede Perioperatoria. La prueba de Mann-Whitney fue utilizada para comparar las medidas entre los grupos. Nivel de significancia adoptado de 0,05. Resultados la goma de mascar mentolada redujo significativamente la intensidad (p <0,001), con d de Cohen de efecto promedio, y el malestar de la sed (p <0,001), con d de Cohen de efecto grande. Conclusión la goma de mascar mentolada se mostró efectiva en la reducción de la intensidad y de la incomodidad de la sed preoperatoria. La estrategia se mostró una opción innovadora, viable y segura en el uso para el paciente quirúrgico, en el manejo de la sed preoperatoria, en cirugías electivas. NCT: 03200197.

O uso do picolé mentolado no manejo da sede do paciente idoso no pósoperatório imediato: ensaio clínico randomizado / The use of mentholated popsicle to manage the elderly patient´s thirst in the immediate postoperative period: randomized clinical trial

Os mecanismos fisiológicos de detecção e controle da sede no paciente cirúrgico idoso ocorrem de forma diferenciada do que em adultos e crianças o que justifica o investimento na condução de estudos sobre estratégias que podem proporcionar alívio deste sintoma com o uso de temperatura fria e volume pequeno. O objetivo do estudo foi comparar a intensidade e o desconforto da sede de pacientes idosos que degustaram o picolé mentolado com a sede de pacientes idosos que receberam o cuidado usual, no pós-operatório imediato. Trata-se de ensaio clínico randomizado em paralelo com dois grupos, realizado em sala de recuperação pós-anestésica de hospital público de ensino no sul do Brasil. A amostra foi composta de 50 pacientes idosos em pós-operatório imediato, os quais foram alocados em dois grupos, sendo 25 no grupo controle e 25 no grupo experimental, sem perda de seguimento. Os critérios de inclusão foram: pacientes com idade >= 60 anos; estar em jejum; verbalizar sede e ter sido aprovado na avaliação do Protocolo de Segurança no Manejo da Sede. Os pacientes com restrições à ingesta ou deglutição, bem como os que autorreferiram alergia à menta, foram excluídos. Os pacientes alocados no grupo controle receberam o cuidado usual de rotina da instituição, onde o estudo foi conduzido, que consiste na manutenção do jejum. Já os pacientes alocados no grupo experimental receberam um picolé mentolado de 20 ml. Os desfechos primários de interesse foram a intensidade e o desconforto da sede, sendo que ambos foram avaliados inicialmente (T0) e novamente (T1) após 20 minutos da intervenção ou cuidado usual. A intensidade da sede foi mensurada por meio da Escala Numérica (zero significa nenhuma sede e 10 a maior sede já vivenciada pelo paciente), e o desconforto da sede pela Escala de Desconforto da Sede Perioperatória (pontuação de zero a 14 pontos, sendo zero a ausência de desconforto e 14 corresponde ao desconforto mais intenso relacionado à sede). A mediana da intensidade e do desconforto da sede inicial (T0) foi de 6,0 para os participantes alocados no grupo experimental, e 5,0 para a intensidade e 6,0 para o desconforto da sede para os participantes alocados no grupo controle. Para a comparação das mudanças nos escores da Escala Numérica e da Escala de Desconforto da Sede Perioperatória entre o grupo experimental e o grupo controle (valor final menos valor inicial), o teste de Mann-Whitney foi empregado para diferenças de medianas. Os resultados do ensaio clínico randomizado demonstraram que houve diminuição estatisticamente significante na intensidade (p<0,001) e no desconforto da sede (p<0,001) dos pacientes cirúrgicos idosos, após vinte minutos da degustação do picolé mentolado quando comparados à intensidade e desconforto da sede dos pacientes que receberam o cuidado usual, no pósoperatório imediato. Considerando a escassez de evidências sobre estratégias para manejo da sede do paciente cirúrgico idoso, o picolé mentolado é uma estratégia inovadora e segura, podendo se tornar método de escolha para uso na prática clínica

Physiological mechanisms of detection and control of thirst in the elderly surgical patient occur differently than in adults and children, which justifies the investment in conducting studies on strategies that can provide relief of this symptom with use of cold temperature and small volume. The aim of the study was to compare thirst intensity and discomfort of elderly patients who savoured mentholated popsicle with thirst of elderly patients who received the usual care in the immediate postoperative period. This is a randomized controlled clinical trial in parallel with two groups, conducted in a post anesthesia care unit of a public teaching hospital in southern Brazil. The sample consisted of 50 elderly patients in the immediate postoperative period, who were allocated in two groups, 25 in the control and 25 in the experimental group, without follow-up losses. Inclusion criteria were: patients aged >= 60 years; being fasting; verbalize thirst and having been approved in the assessment of Safety Protocol of Thirst Management. Patients with restrictions to ingestion or swallowing, as well as those who self-referred peppermint allergy, were excluded. Patients assigned to the control group received usual routine care of the institution where the study was conducted, which consists in maintenance of fasting. Patients assigned to the experimental group received a 20 ml mentholated popsicle. Primary outcomes of interest were thirst intensity and discomfort, both of which were assessed initially (T0) and again (T1) after 20 minutes of the intervention or usual care. Thirst intensity was measured using a Numerical Scale (zero means no thirst and 10 the greatest thirst ever experienced by patient), and thirst discomfort by Perioperative Thirst Discomfort Scale (score of zero to 14 points, being zero the absence of discomfort and 14 corresponds to the most intense discomfort related to thirst). Median of initial thirst intensity and discomfort (T0) was 6.0 for the participants assigned to the experimental group, 5.0 for thirst intensity and 6.0 for thirst discomfort for the participants assigned to the control group. Mann-Whitney test was used evaluating differences in medians, comparing changes in Numerical Scale and in Perioperative Thirst Discomfort Scale between the experimental group and the control group (final value minus initial value). Results of the randomized clinical trial demonstrated that there was a statistically significant decrease in thirst intensity (p <0.001) and discomfort (p <0.001) of elderly surgical patients, after twenty minutes of tasting the mentholated popsicle when compared to thirst intensity and discomfort of the patients who received the usual care, in the immediate postoperative period. Considering the shortage of evidence on strategies for thirst management of elderly surgical patient, mentholated popsicle is an innovative and safe strategy, and may become a method of choice for use in clinical practice

Atividade alelopática dos lixiviados de Asemeia extraaxillaris (Polygalaceae) sobre o crescimento de Ipomoea cordifolia / Allelopathic activity of leachates from Asemeia extraaxillaris (Polygalaceae) on the growth of Ipomoea cordifolia

RESUMO O objetivo desse trabalho foi avaliar a atividade alelopática dos lixiviados das raízes e folhas secas de Asemeia extraaxillaris sobre o crescimento de corda de viola Ipomoea cordifolia em casa de vegetação, para avaliação dos efeitos sobre o estresse oxidativo. Nos bioensaios foram utilizadas três concentrações (0,25 - 5,00 e 10,00 g) e um controle, com quatro repetições de 10 plantas, cultivadas em solo durante 30 dias. Os lixiviados possuem ação alelopática e o maior efeito foi verificado para o pó das raizes. O efeito inibitório foi dose-dependente e o aumento do estresse oxidativo foi observado pelos níveis da catalase, peroxidase, superóxido dismutase, glutationa redutase, peroxidação lipídica e síntese de formazan. Concluiu-se que A. extraaxillaris possui substâncias capazes de afetar a emergência, o crescimento e o estresse oxidativo de I. cordifolia.

ABSTRACT The purpose of this article is to assess the allelopathic activity of leachates from the roots and dried leaves of Asemeia extraaxillaris on the germination and growth of corda de viola (Ipomoea cordifolia) in a greenhouse, and evaluate its effect on oxidative stress. For the bioassays, three concentrations (0.25, 5.00, and 10.00 g) and one control were used, with four replications of 10 plants, cultivated in soil for 30 days. The leachates exhibited allelopathic action, and the greatest effect was found in the root powder. The inhibitory effect was dose-dependent and the increase in oxidative stress was observed by the levels of catalase, peroxidase, superoxide dismutase, glutathione reductase, lipid peroxidation, and formazan synthesis. It was affirmed that A. extraaxillaris contains substances capable of affecting seedling emergence, growth, and oxidative stress in I. cordifolia.

Pb and Cd on growth, leaf ultrastructure and essential oil yield mint (Mentha arvensis L.) / Pb e Cd no crescimento, ultraestrutura foliar e produção de óleo essencial de hortelã (Mentha arvensis L.)

Contamination of medicinal plants with heavy metals as Pb and Cd can affect the growth and the essential oil production of the plants and represent a risk to those who consume as medicine. This study aimed to evaluate the effects of absorption and localization of Pb and Cd on growth, ultrastructural aspects of leaves and essential oil yield and composition of Mentha arvensis, applied on the soil with increasing concentrations (8, 16, 32, 64 and 128mg kg-1). There was a differential absorption of Pb and Cd by M. arvensis mainly concentrated in the roots. Pb was found in small amounts in the leaves while Cd largely exceeded the safety limit without symptoms of toxicity. The ultrastructural analysis revealed the metal accumulation on vesicles surrounding the mitochondria and the presence of electron dense deposits surrounding the mitochondria, nucleus and chloroplasts. Little changes caused by Pb and Cd application were not enough to affect the growth and essential oil yield and composition of M. arvensis .

A contaminação de plantas medicinais com Pb e Cd pode afetar o crescimento e a produção de óleo essencial das plantas e representa um risco para quem as consome como medicamento. Este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos da absorção e localização de Pb e Cd sobre o crescimento das plantas, aspectos ultraestruturais de folhas e sobre o rendimento e composição química do óleo essencial de M. arvensis, os quais foram aplicados ao solo em concentrações crescentes (8, 16, 32, 64 and 128mg kg-1). Houve absorção diferencial de Pb e Cd por M. arvensis, que se concentraram principalmente nas raízes. O Pb foi encontrado em baixas concentrações nas folhas, enquanto o Cd excedeu largamente o limite de segurança sem demonstrar sintomas de toxicidade. As análises ultraestruturais revelaram o acúmulo de metais em vesículas ao redor de mitocôndrias e a presença de depósitos eletrodensos ao redor de mitocôndrias, núcleo e cloroplastos. As pequenas mudanças causadas pela aplicação de Pb e Cd não foram suficientes para afetar o crescimento das plantas e o rendimento e composição química do óleo essencial de M. arvensis .

Peppermint (Mentha piperita) and albendazole against anisakiasis in an animal model.

OBJECTIVES: Therapy against anisakiasis requires invasive techniques to extract L3 , and an effective drug against this nematode is needed. The aim of this study was to determine the efficacy of peppermint essential oil (EO) and its main components against the parasite in comparison to albendazole, a drug currently prescribed to treat anisakiasis. METHODS: We conducted in vitro experiments and studied an experimental model simulating the human infection in Wistar rats. We used polymerase chain reaction restriction fragment length polymorphism to identify A. simplex s.s. and A. pegreffii and determine any differences in their pathogenicity and susceptibility to the treatments. RESULTS: The in vitro and in vivo experiments both showed that the larvicidal activity of peppermint EO, menthol, menthone and menthyl acetate is higher than that of albendazole. Large stomach lesions were observed in 46.7% of the albendazole-treated rats, whereas no gastrointestinal lesions were detected in those treated with peppermint EO, menthol, menthyl acetate or menthone. CONCLUSIONS: In this animal model, treatment with peppermint EO or its main components was more effective than was treatment with albendazole. Lesions were more frequently produced by A. simplex s.s. larvae than by A. pegreffii larvae.

Development, essential oil yield and composition of mint species and chemotypes under different radiation and nitrogen levels / Desenvolvimento, produção e composição do óleo essencial de espécies e quimiotipos de menta sob diferentes níveis de radiação e nitrogênio

Radiation and soil nutrient levels affect essential oil production in aromatic plants. The objective of this work was to evaluate the vegetative development, essential oil yield and composition of Mentha aquatica L. (linalool chemotype) and Mentha x piperita L. (linalool and menthol chemotypes) cultivated under different radiation levels (100%, 46% and 23%), and with or without nitrogen fertilization. The essential oil samples were obtained from leaves by 3 hours hydro-distillation and analyzed by GC/MS. Reduced leaf area, stem number and total dry mass accumulation was found in all genetic materials submitted to the lowest level of radiation. Nitrogen requirements were different in mint chemotypes, being M. x piperita, linalool chemotype, the only genetic material where nitrogen fertilization resulted in higher stem number and total dry mass under full radiation. Although reduction in radiation levels decreased essential oil yield and the percentage of its major constituents menthol, menthone, linalool and linalil acetate, no correlation between essential oil production and plant development was observed.

Radiação e os níveis de nutrientes no solo afetam a produção de óleo essencial em plantas aromáticas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desenvolvimento vegetativo, rendimento e composição de óleo essencial de Mentha aquatica L. (quimiotipo linalol) e Mentha x piperita L. (quimiotipos linalol e mentol), cultivado sob diferentes níveis de radiação (100%, 46% e 23%), e com ou sem adubação nitrogenada. O óleo essencial foi obtido a partir de folhas por hidrodestilação durante três horas, e analisado por GC/MS. Observou-se redução da área foliar, número de hastes e massa seca total em todos os materiais genéticos submetidos ao menor nível de radiação. Os quimiotipos de menta apresentaram diferentes necessidades de nitrogênio, sendo M. x piperita, quimiotipo linalol, o único material genético onde a adubação nitrogenada resultou em maior número de haste e massa seca total, em plena radiação. Embora a redução nos níveis de radiação tenha reduzido o rendimento de óleo essencial e o percentual de seus principais constituintes, mentol, mentona, linalol e acetato de linalila, nenhuma correlação entre a produção de óleo essencial e desenvolvimento da planta foi observada.

Physiological indexese macro- and micronutrients in plant tissue and essential oil of Mentha piperita L. grown in nutrient solution with variation in N, P, K and Mg levels / Índices fisiológicos, macro e micronutrientes no tecido vegetal e óleo essencial de Mentha piperita L. cultivada em solução nutritiva com variação de N, P, K e Mg.

Mentha piperita L. is an aromatic and medicinal species of the family Lamiaceae, known as mint or peppermint, and its leaves and branches produce essential oil rich in menthol. This study aimed to evaluate physiological indexes, macro- and micronutrients inthe shootsand essential oil of Mentha piperita L. grown in nutrient solution number 2 of Hoagland and Arnon (1950) with different N, P, K and Mg levels. Shoot length, dry mass of the different organs, total dry mass, leaf area, essential oil yield and composition, and macronutrient (N, P, K, Mg, Ca, S) and micronutrient (Mn, Cu, Fe, Zn) contents in the shoot were evaluated. Plants treated with 65%N/50%P/25%K/100%Mg had a tendency towards longer shoot, greaterroot and leaf blade dry masses, higher essential oil yield, higher menthol levels and lower menthone levels. The results showed that Mentha can be grown in nutrient solution by reducing 65% N, 50% P, 25% K and 100% Mg. This solution had better development compared to the other tested treatments. Therefore,we recommendMentha piperita L. to be grown with such nutrient levels.

Mentha piperita L., é uma espécie aromática e medicinal pertencente à família Lamiaceae, conhecida como menta ou hortelã-pimenta que produz em sua parte aérea óleo essencial rico em mentol. O objetivo do trabalho foi avaliar os índices fisiológicos, macro e micronutrientes na parte aérea e óleo essencial de Mentha piperita L. cultivada em solução nutritiva numero Hoagland e Arnon (1950) com variação dos níveis de N, P, K e Mg. Foram avaliados comprimento da parte aérea, massa seca dos diferentes órgãos e total, área foliar, rendimento e composição do óleo essencial, teor de macronutrientes (N, P, K, Mg, Ca e S), e de micronutrientes (Mn, Cu, Fe e Zn) na parte aérea. As plantas nutridas com 65% de N, 50% de P, 25% de K, e 100% de Mg, apresentaram tendência de maior comprimento de parte aérea e massa seca de raízes e de lâminas foliares; maior rendimento de óleo essencial e, em média, maiores teores de mentol e menores teores de mentona. O resultados permitem concluir que a Mentha pode ser cultivada em solução nutritiva reduzindo-se 65% de N, 50% de P, 25% de K e 100% de Mg. Esta solução apresentou melhor desenvolvimento em relação aos outros tratamentos. Recomenda-se, portanto, o cultivo da Mentha piperita L. com tais níveis de nutrientes.

Seasonal variation of vegetative growth, essential oil yield and composition of menthol mint genotypes at southern Brazil / Variação sazonal do crescimento vegetativo, produtividade e composição de óleo essencial em genótipos de menta no sudeste brasileiro

Menthol has economic importance to the flavor, food and pharmaceutical industries. Ten menthol mint (Mentha spp) genotypes were assessed for essential oil content and composition at Southern Brazil environmental conditions at two harvest times (February and May). The experimental design was in completely randomized blocks with a 10 x 2 factorial for genotypes and harvest time. The essential oil was obtained by hydrodistillation in a Clevenger apparatus. The essential oil content varied from 0.8 to 5.3% and was greater in February for all the investigated genotypes. The main constituents identified in the essential oil samples were menthol (12 - 92.7%), mentone (2.2 - 56.9%), and neomenthol (2.9 - 12.1%). Menthol levels were superior in May and showed a negative correlation with mentone and neomenthol, which in turn were higher in February. Menthol levels were positively correlated with menthyl acetate. Pulegone, 1.8 cineol, and limonene were also detected in lower concentrations in some genotypes. Thirteen other essential oil constituents were identified as trace elements in essential oil. Mentha canadensis L. showed the highest essential oil content (5.3 % - February and 3.5% - May) as well as the highest menthol content (89.6% - February, 92.7% - May) in both harvests. From the analyzed results, Southern Brazil local environmental conditions are appropriated for menthol production, with two harvests and M. canadensis L. can be recommended as a promising genetic source. The summer harvest (February) favored oil yield, although with a slight decrease in menthol content. The challenge of achieving higher essential oil and menthol yields depends on strategies to increase herb yield by developing innovative agronomic practices.

O mentol, constituinte majoritário do óleo essencial de menta é usado nas indústrias farmacêutica, alimentícia e de aromas. Onze genótipos de Mentha sp. foram estudados em relação ao desenvolvimento vegetativo, rendimento, produtividade e composição de óleo essencial nas condições edafoclimáticas do litoral Norte Catarinense, em duas épocas (fevereiro e maio). O trabalho foi conduzido em delineamento experimental de blocos ao acaso, em esquema fatorial 10 x 2 para genótipos e épocas de colheita. A extração do óleo essencial foi realizada por hidrodestilação em aparelho graduado Clevenger. O teor de óleo essencial variou entre 0,8 e 5,3%, sendo maior em fevereiro para todos os genótipos. Os constituintes majoritários identificados foram mentol (12 ­ 92,7%), mentona (2,2 ­ 56,9%), e neomentol (2,9 ­ 12,1). Os maiores teores de mentol foram observados em maio, apresentando correlação negativa com mentona e neomentol, os quais foram superiores em fevereiro. Os teores de acetato de metila apresentaram correlação positiva com os de mentol. Pulegona, 1,8 cineol, e limoneno foram identificados em menores concentrações e outros treze constituintes foram detectados como elementos traço em alguns genótipos. Mentha canadensis L. apresentou os maiores teores de óleo essencial, (5,3 % - Fevereiro e 3,5% - Maio) e mentol (89,6% - Fevereiro, 92,7% - Maio) em ambas as colheitas. Os resultados obtidos permitem concluir que as condições edafoclimáticas do litoral Norte Catarinense são adequadas para a produção de mentol, com duas colheitas, recomendando-se o genótipo M. canadensis L. A colheita de verão (fevereiro) favorece a produtividade de óleo essencial reduzindo o teor de mentol. O desafio para aumentar a produtividade de óleo essencial e de mentol depende de estratégias que aumentem a produção de biomassa através do desenvolvimento de práticas agronômicas inovativas.

Produção de biomassa, teor e composição do óleo essencial de Mentha x piperita L. em resposta a fontes e doses de nitrogênio / Biomass production, essential oil yield and composition of Mentha x piperita L. according to nitrogen sources and doses

A adubação nitrogenada influencia o teor e a qualidade dos óleos essenciais de plantas aromáticas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de diferentes fontes e doses de nitrogênio na produção de biomassa e teor do óleo essencial de M. x piperita. O delineamento experimental foi de blocos casualizados em esquema fatorial 2 x 3 (duas fontes de nitrogênio e três doses). A aplicação nitrogenada de cobertura foi realizada 30 dias após o transplante das mudas. O óleo essencial foi extraído pelo processo de hidrodestilação em aparelho graduado Clevenger e sua composição química foi analisada por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massa. As fontes e doses de nitrogênio não influenciaram significativamente a biomassa de folhas e ramos, assim como a produtividade e o teor do óleo essencial. No entanto, a fonte de nitrogênio pode alterar significativamente a composição do óleo essencial de M. x piperita. O teor de mentol e neomentol foi menor quando 40 kg ha-1 de uréia foi aplicada, em comparação com a mesma dose de sulfato de amônio. Os teores de mentona foram influenciados apenas pela fonte de nitrogênio, onde níveis mais elevados foram observados quando o sulfato de amônio foi aplicado. Nenhuma alteração nos teores de mentofurano foi encontrada para as diferentes fontes e doses de nitrogênio. Considerando a grande importância econômica de mentol presente no óleo essencial de menta, os resultados obtidos indicaram que a utilização de 20 kg ha-1 de nitrogênio é suficiente para garantir a boa produtividade de óleo essencial e alto teor de mentol, e que altas doses de uréia devem ser evitadas.

Nitrogen fertilization affects the essential oil yield and composition of aromatic plants. The objective of this work was to evaluate the effect of nitrogen sources and doses on biomass production and essential oil yield and composition of M. x piperita L. The experimental design was in randomized blocks with four replications and the treatments in a 2 x 3 factorial design, corresponding to two nitrogen sources and three nitrogen doses. The nitrogen topdressing was applied 30 days after planting. The essential oil was obtained by hydrodestilation using a Clevenger apparatus, and the composition was analyzed by gas chromatography and coupled to a mass spectrometry. The nitrogen sources and doses did not significantly affect the leaf and stem biomass, as well as the essential oil yield and productivity. However, the nitrogen source can significantly change the essential oil composition of M. x piperita. The level of menthol and neomenthol was lower when 40 kg ha-1 of urea was applied compared to the same dose of ammonium sulphate. Menthone levels were affected only by the nitrogen source, where higher levels were observed when ammonium sulphate was applied. No changes on menthofurane levels were found for different nitrogen sources and doses. Considering the great economic importance of menthol from mint essential oils, the obtained results indicated that the use of 20 kg ha-1 of nitrogen is enough to guarantee satisfactory essential oil yield and great menthol levels and that high doses of urea should be avoided.

Alternativas de propagação na produção de óleo essencial de Mentha canadensis L. no Litoral Norte Catarinense / Propagation alternatives for the production of Mentha canadensis L. essential oil at the Santa Catarina State northern coast

O gênero Mentha é cultivado mundialmente para a produção de óleo essencial, com ênfase no constituinte mentol, amplamente utilizado nas indústrias farmacêutica, cosmética, alimentícia e de higiene pessoal. Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da utilização de diferentes estruturas de propagação e épocas de colheita de Mentha canadensis L. no Litoral Norte Catarinense. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso em esquema fatorial 4x2, comparando quatro estruturas de propagação (estolões com 10, 15 e 20 cm de comprimento e estacas com 5 cm de comprimento) e duas épocas de colheita (95 dias após o plantio e 60 dias após a rebrota). Em cada colheita foi avaliado o crescimento vegetativo e produtividade de óleo essencial e de mentol. Na primeira colheita, houve maior acúmulo de massa seca de folhas, caules e total; produtividade de óleo essencial e de mentol quando o plantio foi realizado com mudas obtidas por estaquia. Na segunda colheita, no entanto, não houve diferença significativa entre os tratamentos para todas as variáveis analisadas. A primeira colheita resultou em médias superiores em relação à segunda colheita à exceção do plantio por estolão com 10 cm em todas as variáveis e estolão com 20 cm para a massa seca de caules. Os constituintes majoritários do óleo essencial foram mentol, mentona e neomentol. Os teores de mentol foram significativamente superiores na segunda colheita e de mentona na primeira colheita, sendo que o neomentol não apresentou diferença significativa em ambas as colheitas. Os resultados obtidos sugerem que a colheita antecipada da rebrota proporciona maior concentração de mentol no óleo essencial. O uso de estolões como estrutura de propagação pode ser considerada uma alternativa viável para menta, pois além de apresentar níveis similares de produção de óleo essencial e de mentol a partir da segunda colheita ao de áreas implantadas com mudas, diminui o custo de produção.

The genus Mentha is cultivated worldwide for essential oil production, with emphasis on its major constituent, menthol, which is used in the pharmaceutical, cosmetics, and food industries and for personal care. This work investigates the use of different propagation structures and harvesting times of Mentha canadensis L., in the Santa Catarina State north coast. The experimental design was in randomized blocks in a 4X2 factorial, comparing four propagation structures (stolon with 10, 15 and 20 cm and stem cuttings with 5 cm) and two harvesting times (95 days after planting and 60 days after the regrowth). In each harvesting time, the vegetative growth, essential oil and menthol productivities were evaluated. The first harvest showed greater leaf, branch and total dry mass accumulation, and essential oil and menthol productivities when stem cuttings were used. In the second harvest, no differences were observed for all evaluated variables. The first harvest resulted in higher averages than the second harvest, with exception in all variables for the use of stolon with 10 cm and in stem dry mass for stolon with 20 cm. The major constituents of the essential oil were menthol, menthone, neomenthol. The levels of menthol were significantly higher in the second harvest and of menthone in the first harvest, while neomenthol showed no significant difference. The results suggest that early harvest of the regrowth results in great menthol concentrations in the essential oil. The use of stolons as a propagation structure can be considered a viable alternative for mint, as it provides similar levels of essential oil and menthol productions after the second harvest, when compared to stem cuttings and also reduces the production cost.

Desenvolvimento vegetativo de Mentha campestris Schur e produção de mentol em diferentes espaçamentos de plantio e épocas de colheita / Vegetative development of Mentha campestris Schur and menthol production in different row spaces and harvest times

A produção de óleos essenciais nas plantas aromáticas é influenciada por fatores bióticos e abióticos. A demanda por esses produtos tem aumentado, sendo os óleos essenciais do gênero Mentha de grande interesse nas indústrias farmacêutica, de cosméticos, alimentícia e agrícola, principalmente em função do composto mentol. Esse trabalho teve como objetivo avaliar o efeito de três espaçamentos de plantio (0,60 x 0,15 m; 0,60 x 0,30 m e 0,60 x 0,45 m) e duas épocas de colheita (60 e 90 dias após o plantio) na espécie Mentha campestris Schur. O experimento foi conduzido no Centro de Estações Experimentais do Canguiri-UFPR, em Pinhais-PR, no período de janeiro a abril de 2008. O delineamento utilizado foi o de blocos ao acaso em esquema de parcelas subdivididas. Houve diferença significativa para todas as variáveis analisadas. As massas secas de folhas, ramos e total foram maiores que na primeira época. Para a biomassa seca de folhas foram observados maiores valores no menor espaçamento de plantio. O rendimento de óleo essencial foi maior na segunda época de colheita e nos espaçamentos maiores. A produtividade do óleo também foi maior na segunda época de colheita, porém no espaçamento mais adensado. Pode-se concluir como recomendação para M. campestris Schur o espaçamento 0,60 x 0,15 m e colheita aos 90 dias, por terem atingido maior biomassa, rendimento de óleo essencial e produtividade de mentol por hectare.

Essential oil production in aromatic plants is influenced by biotic and abiotic factors. The demand for these products has increased, and essential oils from the genus Mentha have been of great interest for pharmaceutical, cosmetic, food and agronomic industries, especially because of the compound menthol. This study aimed to evaluate the effect of three row spaces (0.60 x 0.15 m; 0.60 x 0.30 m and 0.60 x 0.45 m) and two harvest times (60 and 90 days after planting) on the species Mentha campestris Schur. The experiment was carried out at Canguiri Experimental Stations-UFPR, in Pinhais, Paraná State , Brazil, between January and April 2008. The experimental design was in randomized blocks in split-plot. There was significant difference for all variables. In the second harvest time, leaf, branch and total dry yields were higher than those in the first time. For leaf dry mass, the highest values were observed in the narrowest space. Essential oil yield was higher in the second harvest and in wider rows. Essential oil productivity was also higher in the second harvest time, but in the narrowest row. The space 0.60 x 0.15 m and harvest at 90 days can be recommended due to their higher biomass, essential oil yield and menthol productivity per hectare.