Basil production and chemical composition of essential oils as a function of water suppression
DOI:
https://doi.org/10.1590/1983-21252025v3812415rcKeywords:
Basil. Chemical characterization. Abiotic stress.Abstract
Basil produces essential oils of economic interest, but producing this species in semi-arid regions is a challenge. Brazil has specific edaphoclimatic characteristics that varying with region. The objective was to study the yield and chemical composition of essential oils of Ocimum basilicum L. in a greenhouse in Bahia, Brazil, subjected to 24, 72, 96, 120 and 144 hours without irrigation, corresponding to the 1st, 3rd, 4th, 5th and 6th days, in order to evaluate the optimization of essential oil removal, production and chemical composition. Data on height and number of leaves of the species and climatic conditions of the region were collected. Essential oils were obtained by hydrodistillation, and the identification and quantification of chemical compounds was performed by GC-FID. Proline content, fresh and dry biomass, essential oil content and chemical composition were evaluated. Water stress treatments caused reduction of 9.31% to 27.32% in fresh biomass, an increase of ~50% in dry biomass and there was a marked increase in proline production as an indication of stress. Essential oil content was proportional to irrigation time, and after 72 hours it no longer showed a significant difference. It was observed that the best basil essential oil content is obtained on the third day of water suspension and the chemical composition of the essential oils changed subtly, with the major compounds being linalool and eugenol. It is recommended to grow basil in a greenhouse with 40% shade net and harvest at 62 days after transplanting under a six-day water suspension.
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References
ABREU, I. N.; MAZZAFERA, P. Effect of water and temperature stress on the content of active constituents of Hypericum brasiliense Choisy. Plant Physiology and Biochemistry, 43: 241-248, 2005.
ADAMS, R. P. Identification of Essencial Oil Components by Gas Chromatography/Mass Spectrometry. 4 ed. Carol Stream, IL: Allured Publ. Corp. 2007. 804 p.
BUFALO, J. et al. Organic versus conventional fertilization effects on sweet basil (Ocimum basilicum L.) growth in a greenhouse system. Industrial Crops and Products, 74: 249-254, 2015.
CARVALHO FILHO, J. L. S. et al. Influence of the harvesting time, temperature and drying period on basil (Ocimum basilicum L.) essential oil. Revista Brasileira de Farmacognosia, 16: 24-30, 2006.
CHAVES, M. et al. Caracterização dos óleos essenciais de plantas medicinais e aromáticas cultivadas no horto da Embrapa. Fortaleza, CE: EMBRAPA, 2017. 33 p. (Documentos, 151).
DAMALAS, C. A. Improving drought tolerance in sweet basil (Ocimum basilicum) with salicylic acid. Scientia Horticulturae, 246: 360-365, 2019.
EMAMI, Z.; BARKER, A.; HASHEMI, M. Physioloy of medicinal and aromatic plants under drought stress. The Crop Journal, 12: 330-339, 2024.
GUERRA, A. et al. Nitrogênio influencia o acúmulo de biomassa e o rendimento de óleo essencial de manjericão. Brazilian Journal of Development, 6: 24739-24756, 2020.
JANNUZZI, H. et al. Manejo de corte de manjericão (Ocimum basilicum L.) em três épocas de colheitas no Distrito Federal – DF. Brasília, DF: EMBRAPA, 2019. 21 p. (Boletim Técnico, 352).
KERBAUY, G. B. Fisiologia vegetal. 3 ed. Rio de Janeiro, RJ: Guanabara Koogan, 2019. 420 p.
KOENIGSHOFER, H.; LOEPPERT, H. The up-regulation of proline synthesis in the meristematic tissues of wheat seedlings upon short-term exposure to osmotic stress. Journal of Plant Physiology, 237: 21-29, 2019.
LORENZI, H., MATOS, F. J. A. Plantas Medicinais no Brasil: nativas e exóticas. 3 ed. Nova Odessa, SP: Jardim Botânico Plantarum, 2021. 544 p.
MAJROOMI, B.; ABDOLLAHI, B. The impact of cold stress on genes expression pattern of mono- and sesquiterpene biosynthesis and their contents in Ocimum basilicum L. Phytochemistry, 156: 250-256, 2018.
MARCHESE, J. A. et al. Efeito do déficit hídrico no acúmulo de biomassa e artemisina em absinto anual (Artemisia annua L., Asteraceae). Brazilian Journal of Plant Physiology, 22: 1-9, 2010.
MEIRA, M. R.; MARTINS, E. R.; ALVARENGA, I. C. A. Prolina livre e flavonoides totais de Lippia origanoides submetidos a níveis de saturação por base e estresse hídrico. Brazilian Journal of Agricultural Sciences, 14: 1-9, 2019.
MEIRA, M. R. et al. Vegetative growth, phytomass and essential oil yield of Melissa officinalis L. under different irrigation levels/Crescimento vegetativo, producao de fitomassa e de oleo essencial de Melissa officinalis L. sob diferentes laminas de irrigacao. Ciência Rural, 43: 779-786, 2013.
MORAES, L. A. S. et al. Phytochemical characterization of essential oil from Ocimum selloi. Anais da Academia Brasileira de Ciências, RESEM (Rio de Janeiro, 74: 183-186, 2002.
MORAIS, L. A. S. Influência dos fatores abióticos na composição química dos óleos essenciais. Horticultura Brasileira, 27: 779-785, 2009.
MATOS, N. J. et al. Stress induction of valuable secondary metabolites in Hypericum polyanthemum acclimatized plants. South African Journal of Botany, 94: 182-189, 2014.
PEREIRA, R. C. A.; MOREIRA, A. L. M. Manjericão: cultivo e utilização. 1. ed. Fortaleza, CE: EMBRAPA, 2011. 31 p. (Documentos, 136).
ROWLAND, L. S.; SMITH, H. K.; TAYLOR, G. O potencial para melhorar a qualidade da cultura da erva culinária com irrigação deficitária. Cientia Horticulturae, 242: 44-50, 2018.
SANTOS, H. R. et al. Influência de lâminas de irrigação na biomassa, teor e composição química do óleo essencial de manjericão. Espacios, 38: 21, 2017.
SANTOS, H. G. et al. Sistema Brasileiro de Classificação de Solos, 5. ed. Brasília, DF: EMBRAPA, 2018. 356 p.
SESTILI, P. et al. The potential effects of Ocimum basilicum on health: a review of pharmacological and toxicological studies. Expert Opinion on Drug Metabolism & Toxicology, 14: 679-692, 2018.
SILVA, F. et al. Teor e composição do óleo essencial de manjericão (Ocimum basilicum L.) em dois horários e duas épocas de colheita. Revista Brasileira de Plantas Medicinais, 6: 33-38, 2003.
SILVA, M. G. V. et al. Chemical variation during daytime of constituents of the essential oil of Ocimum gratissimum leaves. Fitoterapia, 70: 32-34, 1999.
SILVA, M. G. V. et al. Composition of essential oils from three Ocimum species obtained by steam and microwave distillation and supercritical CO2 extraction. Archive for Organic Chemistry, 6: 66-71, 2004.
TAIZ, L. et al. Fisiologia e desenvolvimento vegetal. 6. ed. Porto Alegre, RS: Artmed, 2017. 888 p.
VELOSO, R. A. et al. Teor e composição do óleo essencial de quatro acessos e duas cultivares de manjericão (Ocimum basilicum L.). Revista Brasileira de Plantas Medicinais, 16: 364-371, 2014.
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