Produtividade, compostos bioativos e atividade antioxidante em Eryngium foetidum L.

Eryngium foetidum L. (Apiaceae) is a vegetable used as spice and medicinal plant in tropical regions. The present study was aimed to evaluate the production of biomass and antioxidant compounds in leaves of E. foetidum in relation to maturity of leaves, pruning of inflorescence, luminosity and nitrogen fertilization. Two field studies were carried out. In the first experiment we evaluated yield, the concentration of primary metabolites, bioactive compounds and the activity of oxidative enzymes in leaves in relation to the pruning of floral stalks in different growth phases. Significantly differences were observed in leaf biomass and in the levels of antioxidant compounds. The highest contents of flavonoid, phenolic compounds, chlorophylls and carotenoids were observed during the initial phases of growth, between 60 and 90 days after germination. Anthocyanins were concentrated with the maturity of leaves, after 200 days. A reduction in the concentrations of bioactive compounds and antioxidant activity was observed with increase in the activity of peroxidase and polyphenoloxidase. In the second experiment, the production of biomass, essential oil, phenolic compounds and mineral nutrients were evaluated in the leaves in relation to 50% shading and different levels of nitrogen fertilization (0, 40, 80, 120, 160 kg ha-1). Significantly differences were observed in plant growth and in the concentrations of essential oil, pigments, phenolic compounds, mineral nutrients and antioxidant activity measured by DPPH radical. The highest biomass production was achieved in non-shaded environment. The total biomass and leaf biomass showed significantly linear increase as a function of the nitrogen fertilization levels. Overall, shading had significantly negative effect in the production of essential oil, total polyphenols, flavonoids, chlorogenic acid, ferulic acid and p-coumaric acid. However, the highest contents of chlorophyll b, carotenoids and mineral nutrients in the leaves were achieved in shade treatments. In conclusion, the pruning of floral stalks is recommended to increase leaf production. In order to obtain the greatest levels of bioactive compounds in leaves, we recommend harvesting the leaves among 60 and 90 days after the germination. Shading is 4 recommended to the production of leaves for in natura consumption, due the production of more expanded and tender leaves, with higher pigment content. The leaves produced in non-shaded environment are more recommended to the industrial use, due to the highest concentration of essential oil and phenolic compounds, besides the highest production of biomass.

Eryngium foetium (Apiaceae) è una verdura utilizzata come condimento e pianta medicinale nelle regioni tropicali. Il presente studio si proponeva di valutar la produzione di biomassa e composti bioattivi nelle foglie di E. foetidum in relazione alla maturità delle foglie, alla potatura delle infiorescenze, alla luminosità e alla fertilizzazione dell'azoto. Sono stati effettuati due esperimenti. Nel primo esperimento sono stati valutati la produttività, la concentrazione dei metaboliti primari, i composti bioattivi e l'attività degli enzimi ossidativi nelle foglie in relazione alla potatura dell'infiorescenza in diversi stadi di crescita. Differenze significative sono state osservate nella biomassa fogliare e nelle concentrazioni di composti antiossidanti. Le più alte concentrazioni di flavonoidi, composti fenolici, clorofille e carotenoidi sono state osservate durante le fasi iniziali della crescita, tra 60 e 90 giorni dopo la germinazione. Gli antociani si sono concentrati con la maturità delle foglie dopo 200 giorni. Una riduzione della concentrazione di composti bioattivi e attività antiossidante è stata osservata con aumento dell'attività di perossidasi e polifenolossidasi. Nel secondo esperimento, la produzione di biomassa, olio essenziale, composti fenolici e nutrienti minerali nelle foglie sono state valutate in relazione al 50% di ombreggiamento e diversi livelli di fertilizzazione dell'azoto (0, 40, 80, 120 e 160 kg ha-1). Differenze significative sono state osservate nella crescita e nelle concentrazioni di olio essenziale, pigmenti, composti fenolici, nutrienti minerali e attività antiossidante contro il radicale DPPH tra i trattamenti. La più alta produzione di biomassa è stata ottenuta in un ambiente senza ombreggiamento. La biomassa totale e fogliare ha mostrato aumenti lineari significativi in funzione dei livelli di fertilizzazione dell'azoto. In generale, l'ombreggiamento ha avuto un significativo effetto negativo sulla produzione di olio essenziale, polifenoli totali, flavonoidi, acido clorogenico, acido ferulico e acido pcumarico. Tuttavia, le più alte concentrazioni di clorofilla b, carotenoidi e minerali nutrienti nelle foglie sono state ottenute nei trattamenti ombreggiati. In conclusione, si consiglia di potare l'infiorescenza per aumentare la produttività delle foglie. Per il miglior uso delle sostanze bioattive nelle foglie, si consiglia di raccogliere le foglie tra 60 e 90 giorni dopo la germinazione. La coltivazione della pianta ombreggiata è consigliata per la produzione di foglie per il consumo in natura, a causa della produzione di foglie più tenere ed espanse, con un maggior contenuto di pigmenti. Le foglie prodotte in un ambiente senza ombreggiatura sono più adatte per l'uso industriale, a causa del maggior contenuto di olio essenziale e composti fenolici, oltre alla maggiore produzione di biomassa.