Óleo essencial de planta nativa do bioma Pampa no Rio Grande do Sul desponta como alternativa sustentável no controle de plantas infestantes e invasoras

Pesquisas conduzidas no âmbito do Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia da Universidade do Vale do Taquari - Univates vêm ampliando o conhecimento científico  sobre o potencial do óleo essencial de Hesperozygis ringens (Benth.) Epling, uma espécie vegetal da família Lamiaceae, nativa e endêmica  do bioma Pampa. 

Os estudos analisaram desde o rendimento e a composição química do óleo essencial até seus efeitos fitotóxicos sobre diferentes plantas infestantes, também conhecidas como daninhas, de relevância agrícola, como Conyza bonariensis (buva), Lolium multiflorum (azevém), Bidens pilosa (picão), Eragrostis plana (capim-annoni) e Amaranthus viridis (este último ainda não publicado), todas causadoras de danos econômicos de grandes proporções. Em conjunto, os resultados indicam que o óleo essencial da espécie apresenta forte potencial para o desenvolvimento de herbicidas naturais, alinhados às demandas por sustentabilidade e redução do uso de insumos químicos sintéticos.

A motivação das pesquisas está relacionada ao desafio crescente do manejo de plantas  infestantes, muitas delas resistentes aos herbicidas convencionais. Essas espécies  comprometem a produtividade agrícola, elevam custos de produção e estimulam o uso intensivo de produtos químicos, causando impactos ambientais e riscos à saúde humana. Nesse contexto, os óleos essenciais surgem como alternativa promissora e sustentável. 

Os estudos 

Um dos estudos recentes desse conjunto investigou se o óleo essencial de Hesperozygis ringens teria potencial para controlar Conyza bonariensis (L.) Cronquist sem causar danos a espécies nativas. Intitulado “Does Hesperozygis ringens (Benth.) Epling essential oil have potential for control of Conyza bonariensis (L.) Cronquist without damaging native species?”, o trabalho tem como autores Fernanda Bruxel, Amanda Pastório Borges, Amanda Janner Marques, Marcos Vinicius Vizioli Klaus, Mara Cíntia Winhelmann, Alex Dapont, Camila Thaís Scheibler, Shirley Martins Silva e Elisete Maria de Freitas. A pesquisa envolve o Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e o Laboratório de Botânica da Univates, além do Programa de Pós-Graduação em Conservação e Manejo de Recursos Naturais da Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE).

Nesse estudo, folhas de H. ringens foram coletadas e submetidas à extração do óleo essencial por hidrodestilação. O óleo essencial obtido foi testado em diferentes concentrações, de 0,001% a 0,02%, em bioensaios de germinação e desenvolvimento inicial conduzidos em placas de Petri e frascos de vidro, sob condições controladas. Os resultados mostraram que as maiores concentrações inibiram a germinação e afetaram significativamente o desenvolvimento inicial de C. bonariensis, causando danos às membranas celulares. A caracterização química identificou 29 compostos no óleo essencial, com destaque para a pulegona como composto majoritário. Segundo os autores, “a sinergia entre os compostos é responsável pela atividade tóxica”, e não somente a ação isolada da pulegona.

Outro estudo avaliou a fitotoxicidade do óleo essencial de H. ringens sobre Lolium multiflorum Lam., uma gramínea amplamente distribuída e de importância agrícola. Intitulado “Phytotoxicity of Hesperozygis ringens (Benth.) Epling essential oil on Lolium multiflorum Lam.”, o trabalho é assinado por Maiqueli Longaretti Bonetz, Fernanda Bruxel, Mara Cíntia Winhelmann, Camila Thaís Scheibler, Shirley Martins Silva, Gabriela Larissa Kock, Luana Lermen Becchi, Julia Gastmann, Amanda Pichani Primaz, Lucélia Hoehne e Elisete Maria de Freitas. As afiliações concentram-se no Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e no Laboratório de Botânica da Univates, com colaboração da UNIOESTE e do Laboratório de Química da Univates.

Neste trabalho, o óleo essencial foi obtido por hidrodestilação e submetido a bioensaios de germinação, desenvolvimento inicial e testes in vitro com plantas adultas, além de ensaios de campo. As concentrações avaliadas indicaram efeito fitotóxico a partir das menores concentrações,com efeitos mais severos nas concentrações maiores , nas quais houve inibição completa da germinação e da formação de plântulas. Também foram observadas reduções no crescimento das raízes e da parte aérea, diminuição do teor de clorofila, redução da massa seca e danos às membranas celulares. Em condições de campo, foram registradas alterações anatômicas nos tecidos vegetais, semelhantes às causadas por herbicidas sintéticos, o que demonstra o potencial do óleo essencial como alternativa natural.

A fitotoxicidade do óleo essencial de H. ringens também foi avaliada sobre Bidens pilosa L. e Paspalum notatum Flüggé no estudo intitulado “Phytotoxicity of Hesperozygis ringens (Benth.) Epling essential oil on Bidens pilosa L. and Paspalum notatum Flüggé.” Os autores são Fernanda Bruxel, Amanda Pastório Borges, Amanda Janner Marques, Marcos Vinicius Vizioli Klaus, Mara Cíntia Winhelmann, Alex Dapont, Camila Thaís Scheibler, Shirley Martins Silva, Lucélia Hoehne, Eduardo Miranda Ethur e Elisete Maria de Freitas. As instituições envolvidas incluem o Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia da Univates, cursos de graduação da Univates e a UNIOESTE.

No estudo, os ensaios mostraram que concentrações mais elevadas do óleo essencial inibiram a germinação e comprometeram o crescimento inicial de B. pilosa, enquanto a pulegona isolada apresentou menor toxicidade, reforçando a hipótese de efeito sinérgico entre os compostos do óleo essencial. Em plantas adultas, P. notatum demonstrou menor sensibilidade, levando os autores a sugerirem um possível caráter seletivo do óleo essencial, aspecto considerado estratégico para o desenvolvimento de herbicidas sustentáveis. Como P. notatum é uma espécie nativa, é importante que o óleo não seja tóxico a ela, favorecendo ainda mais a possibilidade de uso do óleo de H. ringens como um herbicida natural. 

Outro trabalho desenvolvido pelo grupo investigou a ação do óleo essencial sobre Eragrostis plana Nees, uma espécie invasora associada a áreas de pastagem no sul do Brasil. Intitulado “Phytotoxicity of Hesperozygis ringens (Benth.) Epling essential oil on Eragrostis plana Nees”, o estudo tem como autores Fernanda Bruxel, Carolina Ely Schneider, Julia Gastmann, Carla Roberta Orlandi, Rodrigo Gastmann, Lucélia Hoehne, Geraldo Luiz Gonçalves Soares, Eduardo Miranda Ethur, Raul Antonio Sperotto e Elisete Maria de Freitas. Os trabalhos estão vinculados principalmente ao Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e ao Laboratório de Botânica da Univates, com participação do Departamento de Botânica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS).

Os resultados indicaram que mesmo concentrações baixas do óleo essencial afetaram negativamente a germinação e o desenvolvimento inicial de E. plana, com redução do crescimento radicular e da parte aérea. Foram observados acúmulo de peróxido de hidrogênio, redução do teor de clorofila e danos aos tecidos vegetais, indicando estresse oxidativo e comprometimento da integridade celular. Os autores destacam, contudo, a necessidade de estudos adicionais em condições de campo para avaliar impactos ambientais e viabilidade prática.

Outro estudo, conduzido durante o mestrado de Luana Lermen Becchi, também no PPG de Biotecnologia da Univates, avaliou a eficiência do óleo essencial de H. ringens para o controle do caruru (Amaranthus viridis) em casa de vegetação e campo. Por se tratar de testes fora do ambiente laboratorial, Luana utilizou concentrações mais elevadas (1, 3 e 6%) do óleo e mostrou que mesmo não sendo um ambiente controlado, o óleo é capaz de danificar as plantas a partir da concentração de 3%. Já na concentração mais elevada (6%), houve a morte de todas as plantas expostas ao óleo essencial. 

Complementando os estudos, visando avaliar se a exploração econômica da espécie para a produção de um herbicida natural é viável, a pesquisa intitulada “Yield and chemical composition of Hesperozygis ringens (Benth.) Epling essential oil cultivated in different areas” analisou o rendimento e a composição química do óleo essencial obtido de plantas de populações naturais existentes no Pampa e de plantas em cultivo em diferentes regiões do Estado e em casa de vegetação. O trabalho é de autoria de Fernanda Bruxel, Amanda Pastório Borges, A. J. Marques, Marcos Vinicius Vizioli Klaus, Mathias Hofstätter, Camille Granada, Eduardo Miranda Ethur, Lucélia Hoehne e Elisete Maria de Freitas. 

Na pesquisa, a caracterização química do óleo revelou que a pulegona foi o principal componente em todos os óleos obtidos. E ainda, que o rendimento do óleo essencial foi maior em populações naturais, mas que o cultivo em diferentes áreas manteve a composição química relativamente estável, indicando viabilidade para produção controlada. Segundo os autores, a espécie demonstrou tolerância a diferentes condições climáticas e edáficas, o que reduz a pressão sobre populações naturais da espécie. Esses resultados sugerem que a planta tem potencial para ser utilizada para o desenvolvimento de herbicidas naturais, sendo o seu cultivo possível em diferentes regiões do Estado. 

As pesquisas foram publicadas nos periódicos científicos Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, Biochemical Systematics and Ecology, Flora e Brazilian Journal of Biology. 

Glossário 

Explicações de termos técnicos da notícia 

Alelopatia – Fenômeno biológico no qual uma planta libera substâncias químicas no ambiente capazes de influenciar positiva ou negativamente a germinação, o crescimento ou o desenvolvimento de outras plantas.

Análise de variância (ANOVA) – Método estatístico utilizado para comparar médias de diferentes tratamentos e verificar se as diferenças observadas são estatisticamente significativas.

Bioensaios – Experimentos controlados realizados para avaliar os efeitos biológicos de uma substância sobre organismos vivos, como sementes, plântulas ou plantas adultas.

Cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (GC-MS) – Técnica analítica usada para separar, identificar e quantificar compostos químicos presentes em misturas complexas, como óleos essenciais.

Estresse oxidativo – Condição fisiológica caracterizada pelo excesso de espécies reativas de oxigênio nas células, podendo causar danos a proteínas, membranas e ao DNA.

Fitotoxicidade – Capacidade de uma substância causar efeitos tóxicos em plantas, afetando processos como germinação, crescimento, metabolismo ou integridade celular.

Germinação – Processo pelo qual a semente inicia seu desenvolvimento, dando origem a uma nova planta, a partir da absorção de água e ativação metabólica.

Herbicida sintético – Produto químico desenvolvido industrialmente para o controle de plantas daninhas, geralmente com ação específica sobre determinados processos fisiológicos das plantas.

Herbicida natural – Substância de origem biológica, como extratos vegetais ou óleos essenciais, utilizada para o controle de plantas daninhas, com potencial menor impacto ambiental.

Hidrodestilação – Método de extração de óleos essenciais que utiliza água e calor para liberar compostos voláteis do material vegetal.

Integridade celular – Estado de conservação das estruturas celulares, especialmente membranas, essencial para o funcionamento normal da célula.

Monoterpenos – Classe de compostos orgânicos voláteis presentes em óleos essenciais, formados por duas unidades de isopreno, frequentemente associados a atividades biológicas.

Plântula – Planta jovem em estágio inicial de desenvolvimento, logo após a germinação da semente.

Pulegona – Composto orgânico do grupo dos monoterpenos, identificado como o principal constituinte do óleo essencial de Hesperozygis ringens, associado à atividade fitotóxica.

Seletividade – Capacidade de uma substância atuar sobre determinadas espécies vegetais sem causar danos significativos a outras, especialmente culturas agrícolas ou espécies nativas.

Sesquiterpenos oxigenados – Classe de compostos químicos presentes em óleos essenciais, formados por três unidades de isopreno e contendo átomos de oxigênio, frequentemente associados a atividades biológicas.

Sinergia – Interação entre diferentes compostos em que o efeito combinado é maior do que a soma dos efeitos individuais.

Sistema radicular – Conjunto de raízes da planta, responsável pela absorção de água e nutrientes do solo e pela fixação da planta.

Sustentabilidade agrícola – Prática de produção agrícola que busca equilibrar produtividade, conservação ambiental e viabilidade econômica a longo prazo.

Referências dos artigos citados neste texto

BRUXEL, Fernanda; BORGES, Amanda Pastório; MARQUES, Amanda Janner; KLAUS, Marcos Vinicius Vizioli; WINHELMANN, Mara Cíntia; DAPONT, Alex; SCHEIBLER, Camila Thais; SILVA, Shirley Martins; DE FREITAS, Elisete Maria. Does *Hesperozygis ringens* (Benth.) Epling essential oil have potential for control of *Conyza bonariensis* (L.) Cronquist without damaging native species? *Biochemical Systematics and Ecology*, v. 126, p. 105231, 2026. DOI: https://doi.org/10.1016/j.bse.2026.105231. 

BONETZ, Maiqueli Longaretti; BRUXEL, Fernanda; WINHELMANN, Mara Cíntia; SCHEIBLER, Camila Thaís; SILVA, Shirley Martins; KOCK, Gabriela Larissa; BECCHI, Luana Lermen; GASTMANN, Julia; PRIMAZ, Amanda Pichani; HOEHNE, Lucélia; DE FREITAS, Elisete Maria. Phytotoxicity of Hesperozygis ringens (Benth.) Epling essential oil on Lolium multiflorum Lam. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, v. 70, p. 103881, 2025. DOI: https://doi.org/10.1016/j.bcab.2025.103881

BRUXEL, Fernanda; SCHNEIDER, Carolina Ely; GASTMANN, Julia; ORLANDI, Carla Roberta; GASTMANN, Rodrigo; HOEHNE, Lucélia; SOARES, Geraldo Luiz Gonçalves; ETHUR, Eduardo Miranda; SPEROTTO, Raul Antonio; DE FREITAS, Elisete Maria. Phytotoxicity of Hesperozygis ringens (Benth.) Epling essential oil on Eragrostis plana Nees. Flora, v. 297, p. 152167, 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.flora.2022.152167.  

BRUXEL, F. et al.. Yield and chemical composition of Hesperozygis ringens (Benth.) Epling essential oil cultivated in different areas. Brazilian Journal of Biology, v. 84, p. e289008, 2024. DOI: https://doi.org/10.1590/1519-6984.289008.  

BRUXEL, Fernanda; BORGES, Amanda Pastório; MARQUES, Amanda Janner; KLAUS, Marcos Vinicius Vizioli; WINHELMANN, Mara Cíntia; DAPONT, Alex; SCHEIBLER, Camila Thais; SILVA, Shirley Martins; HOEHNE, Lucélia; ETHUR, Eduardo Miranda; FREITAS, Elisete Maria de. Phytotoxicity of Hesperozygis ringens (Benth.) Epling essential oil on Bidens pilosa L. and Paspalum notatum Flüggé. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, v. 67, p. 103633, 2025. DOI: https://doi.org/10.1016/j.bcab.2025.103633.