Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-03-24T17:35:42Z No. of bitstreams: 1 texto compelto.pdf: 576732 bytes, checksum: 71f65814b643bd9956f27054a48ca690 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-24T17:35:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto compelto.pdf: 576732 bytes, checksum: 71f65814b643bd9956f27054a48ca690 (MD5) Previous issue date: 2016-08-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os plásticos derivados de petróleo representam um grande problema ambiental, devido à sua dificuldade de biodegradabilidade. Uma alternativa aos polímeros sintéticos é o uso de biopolímeros biodegradáveis, que são de fontes naturais, renováveis e de baixo custo. Os biopolímeros ainda têm seu uso limitado, devido às baixas propriedades mecânicas, térmicas e de barreira. O uso dos nanocompósitos pode melhorar as propriedades dos filmes biodegradáveis. Atualmente, há um grande interesse pelos consumidores por alimentos mais saudáveis, seguros e livres de conservantes sintéticos. As nanoemulsões de óleos essenciais vêm conferindo maiores propriedades antimicrobianas aos óleos essenciais, sendo utilizadas para a produção de embalagens ativas, com o objetivo de estender a vida de prateleira e inibir a multiplicação ou eliminar micro-organismos patogênicos e deteriorantes nos alimentos. Neste trabalho, foi desenvolvida uma embalagem ativa de hidroxipropilmetilcelulose, nanoemulsão de óleo essencial de carqueja (OE) e argila laponita (LAP). Na primeira etapa, foi produzida a nanoemulsão de óleo essencial de carqueja e caracterizada quanto à sua estabilidade físico-química. Avaliou-se o tamanho e a estabilidade da nanoemulsão durante sete dias de armazenamento, através das análises macroscópica, estresse térmico, diâmetro médio da gotícula, potencial zeta, índice de polidispersão e pH. A nanoemulsão apresentou-se estável sem a ocorrência de separação de fases, ou processos de instabilidade durante os sete dias de armazenamento. Na segunda etapa, avaliou-se a atividade antibacteriana do óleo essencial de carqueja sobre Staphylococcus aureus (ATCC 6538), Pseudomonas aeruginosa (ATCC 15442) e Escherichia coli (ATCC 11229), determinando sua concentração mínima inibitória. Posteriormente, os filmes foram desenvolvidos e avaliados por meio de análise da atividade antimicrobiana in vitro, espessura, propriedades mecânicas, microscopia eletrônica de varredura (MEV), perfilometria óptica, taxa de permeabilidade ao vapor d’água (TPVA), e análise termogravimétrica (TGA). O óleo essencial apresentou atividade antibacteriana sobre S. aureus e P. aeruginosa, com concentração mínima inibitória de 1% (m/v). Quando avaliada a atividade antimicrobiana in vitro dos filmes, observou-se halo de inibição apenas para Gram-positiva (S. aureus). A espessura dos filmes não foi influenciada pela adição de LAP e OE. Quanto às propriedades mecânicas dos filmes, a resistência à tração e módulo de elasticidade foram influenciados apenas pela adição de OE. Já o alongamento na ruptura não foi afetado pela adição de OE e LAP. As análises de microscopia eletrônica de varredura e perfilometria óptica revelaram a formação de gotículas de óleo essencial, fissuras e poros na superfície dos filmes. Os valores de TPVA diminuíram quando a concentração de OE e LAP foi aumentada. O OE e LAP não influenciaram na estabilidade térmica dos filmes. Resultados sugerem que o filme de hidroxipropilmetilcelulose incorporado com nanoemulsão de óleo essencial de carqueja e argila laponita pode ser utilizado como embalagem ativa para aumentar a segurança e vida de prateleira dos alimentos. / Petroleum-based plastics are a major environmental problem because of their difficult degradability. An alternative to synthetic polymers is the use of biodegradable biopolymers, which are from natural sources, renewable and low cost. Biopolymers still have limited use due to the low mechanical, thermal and barrier properties. The use of nanocomposites can improve the properties of biodegradable films. Currently, there is a big interest by consumers for healthy foods, safe and free of synthetic additives. Nanoemulsions of essential oils provide major antimicrobial properties to essential oils, being used for the production of active packaging, aiming to extend the shelf life and inhibit the multiplication or eliminate pathogenic and spoilage microorganisms in food. In this work an active packaging was developed incorporated with nanoemulsion of carqueja essential oil (OE) and laponite clay (LAP). In the first stage, the nanoemulsions of carqueja essential oil were characterized as to their physical and chemical stability. The size and stability of the nanoemulsion were evaluated during seven days of storage through macroscopic analysis, thermal stress, average droplet diameter, zeta potential, polydispersity index and pH. The nanoemulsion was stable without the occurrence of phase separation, or instability processes during the seven days of storage. In the second stage, the antibacterial activity of carqueja essential oil on Staphylococcus aureus (ATCC 6538), Pseudomonas aeruginosa (ATCC 15442) and Escherichia coli (ATCC 11229) was evaluated, determining its minimum inhibitory concentration. The films were developed and characterized by in vitro antimicrobial activity, thickness, mechanical properties, scanning electron microscopy (SEM), optical profilometry, water transmission rate (WVTR) and thermal gravimetric analysis (TGA). The carqueja essential oil showed antibacterial activity of against S. aureus and P. aeruginosa with minimal inhibitory concentration of 1% (w/v). When evaluated in vitro antimicrobial activity of the films was observed zones of inhibition only for Gram- positive (S. aureus). The thickness of the films was not influenced by the addition of LAP and OE. The mechanical properties were influenced by addition of OE. The SEM analysis and optical profilometry revealed the formation of essential oil droplets, fissures and pores on the surface of the films. The WVTR values decreased when increased the concentration of OE and LAP. The OE and LAP did not influence the thermal stability of the films. Results suggest that the hydroxypropyl methylcellulose film incorporated with nanoemulsions carqueja essential oil and laponite clay can be used as active packaging to increase the safety and shelf life of food.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-04-26T16:31:08Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2940167 bytes, checksum: 0a90556663a03048e54afa83f15b75a1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-26T16:31:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2940167 bytes, checksum: 0a90556663a03048e54afa83f15b75a1 (MD5) Previous issue date: 2000-10-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Visando maximizar a produção de óleo essencial e a conservação pós-colheita de Ocimum basilicum L., por meio do conhecimento dos fatores ambientais que influenciam a produção e conservação pós-colheita das espécies medicinais, estudou-se o teor, a composição química do óleo essencial e conservação pós-colheita de Ocimum basilicum L., colhido em duas épocas do ano e em dois horários. Os estudos foram conduzidos na Universidade Federal de Viçosa, Viçosa/MG, no período de abril/99 a janeiro/00. A espécie foi propagada vegetativamente, a partir de uma planta matriz, com posterior transplante no Horto Medicinal. As colheitas foram realizadas nos meses de agosto/99 e janeiro/00, às 8:00 e 16:00h. O teor de óleo essencial foi expresso com base na matéria seca e extraído pelo método de arraste a vapor. Na determinação da composição química do óleo, utilizou-se cromatografia gasosa acoplada a espectometria de massas (CG/EM). Verificou-se que o teor de óleo essencial foi influenciado conjuntamente pela época e horário de colheita, sendo o mês de janeiro/00, no período da manhã, superior ao mês de agosto/99. No entanto, não se observou mudança considerável no perfil cromatográfico nas duas épocas e horários de colheita, sendo os constituintes majoritários o eugenol e o linalol. Nas avaliações de conservação pós-colheita, avaliou-se o teor de clorofila, os aspectos visuais, contaminação microbiológica e determinou-se o teor e a composição do óleo. As amostras foram embaladas em caixas de PVC e armazenadas em câmara fria, sendo avaliadas de três em três dias até nove dias. Verificou-se que o teor de óleo essencial na pós-colheita foi influenciado pela época de colheita e pelos dias de armazenamento do produto, não havendo efeito dos horários de colheita. Independente do mês de colheita, as plantas apresentaram redução no teor de clorofila com o passar dos dias de armazenamento, o mesmo ocorrendo para o teor de óleo essencial. No entanto, na análise visual as plantas obtiveram notas que indicaram bom padrão para a comercialização do produto. A avaliação microbiológica sugere que os cuidados de higiene do produto são fundamentais na obtenção de produtos de qualidade, ficando dentro dos padrões em coliformes totais, fecais e Staphylococcus aureus. A contaminação por fungos, bolores e leveduras foi reduzida com o passar dos dias de armazenamento. Os resultados demonstram que o teor de óleo essencial reflete uma resposta fisiológica à variação ambiental, e que as características do produto podem ser preservadas. Entretanto, sua utilização terapêutica pode ficar comprometida, devido a redução no teor de óleo essencial com os dias de armazenamento. / With the objective of maximizing essential oil production and post- harvest preservation, through the knowledge of environmental factors which influence yield and post-harvest preservation of medicinal species, level and chemical composition of the essential oil and post-harvest preservation of Ocimum basilicum L., picked at two harvesting times and at two different hours in the day, were studied. The studies were conducted at the Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG, from April/99 to January/00. The species was asexually propagated, starting from a main plant, with subsequent transplanting at the Medicinal Plant Garden. Harvests were carried out in August/99 and January/00, at 8:00 AM and 4:00 PM. Level of essential oil was based on the dry matter and it was extracted via the vapor dragging method. Gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC/MS) were used to determine oil chemical composition. It was verified that the level of essential oil was influenced by both the harvest-time in the year and the hour in the day, being this level in January/00, in the morning, superior to the one in August/99. However, no considerable change was observed in the chromatographic profile for the two harvesting times and hours, being eugenol and linalol the major constituents. In the post- harvesting analysis, chlorophyll level, visual aspects and microbiological contamination were evaluated, and oil level and composition were determined. Samples were packed in PVC boxes and stored in a chilling chamber, being evaluated every three days up to complete nine days. It was verified that the level of essential oil at post-harvesting was influenced by harvest-time and produce storage time, with no effect of harvest hours. Irrespective of the harvest-month, plants showed reduction of chlorophyll level along the storage time, with the same occurring relation to the level of essential oil. However, in the visual analysis, plants obtained scores indicating a good pattern for produce commercialization. The microbiological evaluation indicated that produce hygienic conditions are crucial to obtain quality essential oil, standing within the patterns in relation to total and fecal coliforms and Staphylococcus aureus. Contamination by fungi, mould and yeast was reduced along the storage time. The results indicated that the level of essential oil reflects a physiological response to environmental variation and that the produce characteristics can be preserved. However, the therapeutic use can be impaired due to the reduction of the essential oil level along the storage time. / Não foi localizado o cpf do autor.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-05-18T17:58:13Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1311584 bytes, checksum: ea8c7969ff0d2819be36c8b9ade68298 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-18T17:58:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1311584 bytes, checksum: ea8c7969ff0d2819be36c8b9ade68298 (MD5) Previous issue date: 2016-10-07 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A aplicação do pré-tratamento com ultrassom e a secagem de espécies medicinais utilizando bomba de calor como fonte de aquecimento podem permitir que o produto seja seco mais rapidamente e com menores temperaturas em relação às técnicas de secagem tradicionais. No entanto, faze-se necessário avaliar a quantidade e a qualidade do óleo essencial produzido a partir de plantas submetidas a esse processo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da aplicação do pré-tratamento de ultrassom sobre a quantidade e a qualidade do óleo essencial de Varronia curassavica Jacq., Lippia origanoides Kunth. e Ocimum gratissimum L., utilizando para secagem um sistema com bomba de calor. Para isso, as folhas foram colhidas, submetidas ao pré-tratamento de ultrassom (0, 3, 5, 10, 15, 20, 30 minutos) e na sequência realizou-se a secagem utilizando bomba de calor como fonte de aquecimento a 40 oC. A extração do óleo foi realizada por hidrodestilação. A análise de seus componentes foi realizada através de técnicas cromatográficas (GC-MS/GC-FID). Com base nos resultados obtidos pôde-se concluir que as espécies apresentaram comportamentos diferentes com relação à qualidade e quantidade do óleo essencial extraído das mesmas após serem submetidas ao pré-tratamento. Para V. curassavica e L. origanoides foi possível determinar um tempo de pré-tratamento de ultrassom em que ocorreu a redução do tempo de secagem, obtenção de maior quantidade de óleo essencial, e preservação da qualidade, avaliada em função do teor do marcador químico da espécie, 3 e 5 minutos, respectivamente. No entanto, para O. gratissimum não é recomendado a aplicação do pré- tratamento de ultrassom, pois observou-se que, nas condições estudadas, houve redução significativa do rendimento de óleo essencial quando aplicado o pré-tratamento. Provavelmente tais diferenças se devem às estruturas das folhas dessas espécies. Portanto, sugere-se que para cada planta medicinal é necessário um estudo individualizado da secagem com aplicação prévia de ultrassom, não podendo ser estendido, de maneira empírica, para outras espécies. / The application of ultrasound pre-treatment followed by drying of medicinal plants that uses heat pump as a heat source can allow the product to be dried more rapidly and at lower temperatures compared with the traditional drying techniques. However, we need to evaluate the quality and quantity of produced essential oil from plants subjected to this process. The aim of this study was to evaluate the application of ultrasound pre-treatment on the quantity and quality of essential oil from Varronia curassavica Jacq., Lippia origanoides Kunth. and Ocimum gratissimum L., using a drying system with a heat pump. In order to accomplish that, the leaves were harvested, subjected to ultrasound pre- treatment (0, 3, 5, 10, 15, 20, 30 minutes) followed by drying using a heat pump as the source of heating at 40 °C. Oil extraction was performed by hydrodistillation. Component analysis was carried out using chromatographic techniques (GC-MS / GC-FID). Based on these results, it was concluded that species presented different behaviors regarding the quality and quantity of essential oil extracted from them, after being submitted to the pre-treatment. For V. curassavica and L. origanoides it was possible to determine the ultrasound pre-treatment time point at which the reduction of the drying time, higher essential oil yield and quality preservation have occured, assessed in terms of species chemical marker content, 3 and 5 minutes, respectively. However, O. gratissimum is not recommended for ultrasound pre-treatment using, since it was observed a significant decrease in oil yield under the tested conditions. It is suspected that these differences are due to the structure of the leaves of these species. Therefore, it is suggested that, for each medicinal plant is necessary to study specific drying conditions prior to the application of ultrasound. Thus, it cannot be empirically extended to other species.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-08-17T11:45:44Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1385032 bytes, checksum: a7a47673fd25727005d3257d331d834e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-17T11:45:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1385032 bytes, checksum: a7a47673fd25727005d3257d331d834e (MD5) Previous issue date: 2016-02-17 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Com o objetivo de avaliar o efeito da qualidade de luz na morfogênese e produção de óleos essenciais e do incremento de CO 2 na morfogênese, anatomia, perfil qualitativo de produção de óleos essenciais e expressão de genes relacionados à rota de síntese em três quimiotipos de Lippia alba (BGEN-01, BGEN-02 e BGEN-42), três experimentos foram conduzidos in vitro. No primeiro experimento, as plantas foram cultivadas em meio MS sem reguladores em três diferentes condições lumínicas: lâmpadas fluorescentes, LEDs brancas e LEDs azul/vermelho, após 40 dias a análise qualitativa de perfil de óleos essenciais e a análise quantitativa dos parâmetros morfogênicos: altura de planta, massa fresca e seca, clorofilas totais e carotenoides totais foram realizadas. No segundo experimento, o efeito das trocas gasosas no perfil de óleos essenciais foi avaliado comparando plantas crescidas in vitro 45 dias sob três diferentes taxas de troca de CO 2 : 14, 21 e 25 μL L -1 s -1 de CO 2 . No terceiro experimento, além dos tratamentos de 14 e 25 μL L -1 s -1 de CO 2 , as plantas foram colocadas em caixas com ventilação forçada, perfazendo concentrações internas de 360 e 1000 μL L -1 de CO 2 , além disso um controle adicional com frascos vedados foi colocado nas caixas, totalizando cinco tratamentos. Após 45 dias, análises de perfil de óleos essenciais, histoquímica, de densidade estomática, morfogênicas e reação da polimerase em cadeia em tempo real (RT-qPCR) foram realizadas. A qualidade de luz influenciou significativamente o crescimento in vitro em L. alba. LEDs azul/vermelho induziram maiores massa fresca e massa seca nos quimiotipos BGEN-01 e BGEN-02 e menores em BGEN-42. Os teores de pigmentos fotossintéticos também foram maiores em plantas cultivadas em LEDs azul/vermelho em todos os quimiotipos. A análise multivariada permitiu identificar diferentes padrões de produção de óleos essenciais entre os tratamentos. A composição dos compostos voláteis variou entre as diferentes qualidades de luz e quimiotipos, essa variabilidade se deu principalmente devido às diferenças nas quantidades de eucaliptol e linalol. O enriquecimento com CO 2 aumentou os pesos fresco e seco, clorofilas totais e carotenoides em BGEN-01 e BGEN-02, e também aumentou a densidade estomática e os teores de lignina em todos os quimiotipos. A análise multivariada dos óleos viessenciais mostrou que estes variaram não só entre os diferentes quimiotipos, mas também dentro de BGEN-01 e BGEN-02 a produção qualitativa foi diferenciada nos tratamentos com renovação forçada de ar e enriquecimento com CO 2 . A sintase do farnesil pirofosfato (FPPS) e a sintase do geranil pirofosfato (GPPS) não variaram seus níveis de expressão, exceto nos tratamentos com renovação forçada de ar (360 e 1000 μL L -1 ) no BGEN-01, nos quais houve uma supra-regulação de FPPS. A sintase do geraniol (GS) foi supra-regulada em todas as condições de CO 2 para BGEN-02 e em 360 e 1000 μL L -1 de CO 2 para BGEN-01. A sintase do nerolidol (NS) foi supra- regulada somente em BGEN-01 sob as condições de 360 e 1000 μL L -1 de CO 2 . Esses resultados fornecem um melhor entendimento da relação entre a qualidade de luz e o perfil de óleos essenciais e também de como o CO 2 regula a produção de metabólitos secundários, fornecendo subsídios para futuros estudos que permitirão uma produção direcionada de óleos essenciais com maiores interesses industrial e econômico. / Aiming to evaluate the effect of light quality in morphogenesis and essential oil production and CO 2 elevation on morphogenesis, anatomy, essential oils qualitative production and expression of genes related to the synthesis pathway in three chemotypes of Lippia alba (BGEN-01, BGEN-02 and BGEN-42), three experiments were conducted in vitro. In the first experiment, plants were grown in hormone-free MS medium at three lights conditions: fluorescent lamps, White LED bulbs and blue/red LEDs, after 40 days qualitative analysis of essential oils profile and quantitative analysis of the morphogenic parameters: plant length, fresh and dry weight, total chlorophyll and total carotenoids were performed. In the second experiment, the effects of gas exchange in essential oil profile were evaluated by comparing plants 45-days grown under three CO 2 exchange rates: 14, 21 and 25 μL L -1 s -1 CO 2 . In the third experiment, in addition to the previous 14 and 25 μL L -1 s -1 CO 2 treatments, plants were put into a chamber with continuous forced air ventilation, leading to inner of 360 and 1000 μL L −1 of CO 2 , an additional control without allowing gas exchange was added inside the chambers, totaling five treatments. After 45 days of growth, analyses of essential oils profile, histochemical, stomatal density, morphogenic evaluation and real- time reverse transcription polymerase chain reaction (RT-qPCR) were performed. The light quality significantly influenced the in vitro growth of L. alba. Blue/red LEDs induced higher fresh and dry weigh in BGEN-01 and BGEN-02 chemotypes and the lower to BGEN-42. Photosynthetic pigments were also higher in plants grown under blue/red LEDs for all chemotypes. The multivariate analysis allowed to identify different patterns of essential oil production among the treatments. The composition of the volatile compounds ranged with the light quality and chemotypes, this variability is due mainly to differences in amounts of eucalyptol and linalool. The enrichment with CO 2 enhanced plant dry and fresh weight, total chlorophylls and carotenoids in BGEN- 01 and BGEN-02, and also increased stomatal density and lignin content for all chemotypes. The multivariate analysis showed that essential oil profile varied not only among the different chemotypes, but also within BGEN-01 and BGEN-02 the viiiqualitative production were different in the treatments with forced air renovation and CO 2 enrichment. Farnesyl pyrophosphate synthase (FPPS) and geranyl pyrophosphate synthase (GPPS) did not vary, except for the treatments with forced air ventilation (360 and 1000 μL L -1 ) in the BGEN-01, which had FPPS upregulated. Geraniol synthase (GS) was upregulated in all BGEN-02 treatments and to the BGEN-01 treatments with 360 and 1000 μL L -1 CO 2 . Nerolidol synthase (NS) was upregulated only in the BGEN- 01, at the treatments with 360 and 1000 μL L -1 CO 2 . These findings provide a better understanding of the relation between light quality and essential oil profile and also of how CO 2 regulates secondary metabolites production, giving basis for further studies that can allow an oriented production of essential oils with greater economic and industrial interest.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-01-19T11:21:58Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2459203 bytes, checksum: bc78901467b027107f9d6f9397026427 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-19T11:21:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2459203 bytes, checksum: bc78901467b027107f9d6f9397026427 (MD5) Previous issue date: 2017-07-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A antibioticoterapia é a forma de tratamento mais utilizada para o combate de doenças causadas por bactérias, tanto na medicina humana quanto na veterinária. Entretanto, o uso indiscriminado desses compostos favorece a seleção de bactérias resistentes. Uma alternativa no combate a estes patógenos é a utilização de óleos essenciais. Estes são compostos sintetizados pelas plantas a partir do metabolismo secundário e desempenham funções de atração de polinizadores e alelopatia. Neste trabalho, foi analisado o efeito antimicrobiano e antibiofilme de óleos essenciais contra isolados da bactéria Actinobacillus pleuropneumoniae, agente causal da pleuropneumonia suína. Essa doença é de grande importância na suinocultura devido às significativas perdas econômicas. Recentemente, foi observado que isolados desta bactéria apresentam genes de resistência a diversos antibióticos comerciais, tornando a prospecção e desenvolvimento de novos fármacos uma medida imediata para melhor controle da doença. Para isso, dezoito óleos essenciais foram utilizados para triagem de atividade antimicrobiana e antibiofilme em quatro isolados de A. pleuropneumoniae sorotipo 8 (MV518, MV780, MV1022 e MIDG2331) e em um isolado do sorotipo 1 (S1). Oito óleos essenciais apresentaram atividade antibacteriana, sendo, então, selecionados: canela, coentro, hortelã pimenta, hortelã do campo, tomilho, manjerona, eucalipto e louro. Estes óleos foram analisados por cromatografia gasosa para avaliar seus componentes. Os testes de concentração inibitória mínima (CIM) e de concentração bactericida mínima (CBM) foram realizados com os oito óleos ativos. Os valores de CIM e CBM foram idênticos para todos os óleos em todos os isolados, com valores variando de 5 mg/mL a 0,3125 mg/mL. O óleo de coentro (0,3125 mg/mL) e o de canela (0,625 mg/mL) apresentaram valores de CIM e CBM mais baixas para a maioria dos isolados testados, sendo considerados os mais efetivos. Adicionalmente, foram realizadas as análises de rompimento do biofilme pré-formado e da inibição do biofilme em formação. Seis óleos, na maior concentração (4xCIM), foram capazes de romper em mais de 30 % o biofilme pré-formado das bactérias analisadas, sendo que os óleos de canela e eucalipto em sua menor concentração analisada (1/8xCIM), foram capazes de romper o biofilme do isolado MV1022 em 21,29 % e 30,68 %, respectivamente. Na avaliação do biofilme em formação, cinco óleos foram capazes de inibi-lo em mais de 30 %. Entretanto, apesar do efeito no rompimento e formação do biofilme, os óleos de tomilho e coentro, dependendo da concentração utilizada, induziram o aumento na formação do biofilme. Esses resultados evidenciam a possível utilização destes óleos essenciais como sanitizantes e no combate a patógenos bacterianos. Assim, esses óleos se tornam uma possível alternativa no tratamento a doenças causadas por bactérias resistentes, a exemplo da A. pleuropneumoniae. / Antibiotic therapy is the most used form of treatment against diseases caused by bacteria, both in human and veterinary medicine. However, the indiscriminate use of these substances causes the selection of resistant bacteria. An alternative strategy of treatment against these pathogens is the utilization of essential oils. These are synthesized by aromatic plants from the secondary metabolism and perform functions of the attraction of pollinators and allelopathy. In this work, we analyzed the antimicrobial and antibiofilm effect of essential oils in isolates of Actinobacillus pleuropneumoniae, causative agent of swine pleuropneumonia. This disease is of great importance in swine farming due to significant economic losses. Recently, it was observed that isolates of this bacterium present resistance genes to several commercial antibiotics, which makes the need for prospecting and development of new drugs an immediate measure for better control of the disease. For this, eighteen essential oils were initially used for screening antimicrobial and antibiofilm activity in four isolates of A. pleuropneumoniae serotype 8 (MV518, MV780, MV1022 and MIDG2331) and a serotype 1 (S1) isolate. Eight essential oils showed antibacterial activity and were selected for future analyses: cinnamon, coriander, peppermint, mint, thyme, marjoram, eucalyptus, and laurel. These oils were analyzed by gas chromatography and presented antimicrobial components in their composition. The minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bacterial concentration (MBC) tests were performed with the eight active oils. MIC and MBC values were identical for all oils in all isolates, with values ranging from 5 mg/mL to 0.3125 mg/mL. Coriander oil (0.3125 mg / mL) and cinnamon oil (0.625 mg / mL) showed lower MIC and MBC for most of the tested isolates, being considered the most effective oil. In addition, the analyses of rupture of the preformed biofilm and the inhibition of the biofilm in formation were performed. Six oils, in the highest concentration (4xMIC), were able to disrupt in more than 30% the preformed biofilm of the analyzed bacteria, being the oils of cinnamon and eucalyptus in its lowest concentration analyzed (1/8xCIM), were able to break the biofilm of isolate MV1022 in 21.29 % and 30.68 %, respectively. In the evaluation of the biofilm in formation, five oils were able to inhibit this biofilm in more than 30 %. However, despite the effect on biofilm breakdown and formation, the thyme and coriander oils, depending on the concentration used, induced increased biofilm formation. These results show the possible use of essential oils as sanitizers and in the treatment against bacterial pathogens. Thus, these oils become a possible alternative in the treatment of diseases caused by resistant bacteria, such as A. pleuropneumoniae.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-04-03T11:23:58Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 6246480 bytes, checksum: 22d05834752231aeab0a313c35f9fad0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-03T11:23:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 6246480 bytes, checksum: 22d05834752231aeab0a313c35f9fad0 (MD5) Previous issue date: 2016-12-22 / Várias espécies de plantas produzem misturas de compostos odoríferos e voláteis conhecidos como óleos essenciais (OEs). Existem mais de 3000 OEs relatados na literatura com aproximadamente 300 em uso comercial, incluindo OEs de espécies de Eucalyptus, um grande gênero da família Myrtaceae. Muitos OEs de espécies de Eucalyptus têm encontrado aplicações em produtos farmacêuticos, agroquímicos, flavorizantes de alimentos e perfumes, sendo que estas aplicações estão relacionadas com as suas diversas propriedades biológicas e organolépticas. Diante destes fatos, no primeiro capítulo, foi realizada uma revisão das informações mais recentes sobre composição química e atividades biológicas de OEs de diferentes espécies de Eucalyptus, sendo destacadas as atividades antimicrobianas, acaricidas, inseticidas e herbicidas. No segundo capítulo, determinou-se a composição química dos OEs das folhas de vinte e duas espécies de plantas da família Myrtaceae, cultivados em Viçosa, Minas Gerais, sendo quatorze espécies de Eucalyptus (E. andrewsii, E. siderophloia, E. nitens, E. pyrocarpa, E. phaeotricha, E. umbra, E. crebra, E. resinifera, E. cinerea, E. phoenicea, E. punctata, E. sphaerocarpa, E. pellita e o híbrido E. alba x E. tereticornis), seis espécies de Corymbia (C. citriodora, C. maculata, C. intermedia, C. henryi, C. torelliana e C. ptychocarpa), além das espécies Lophostemon confertus e Syncarpia glomulifera. As folhas foram coletadas em duas épocas, ao final da estação seca e em estação chuvosa. A identificação e a quantificação dos constituintes dos OEs foram realizadas por CG-DIC e CG/EM. Algumas espécies estudadas mostraram constituir fontes promissoras de terpenos bioativos e produtos importantes na indústria química como C. maculata, C. torelliana, E. umbra, E. phoenicea e S. glomulifera que apresentaram elevados teores de α- e β-pineno, assim como C. citriodora que apresentou alto teor de citronelal nos OEs nas amostras coletadas ao final da estação seca. Os OEs das espécies E. cinerea, E. punctata, E. resinifera, E. phaeotricha, e o híbrido E. alba x E. tereticornis apresentaram altos níveis de 1,8-cineol e a espécie de E. pyrocarpa apresentou teor considerável dos isômeros de eudesmol em seus OEs. Este trabalho indica que a composição química dos OEs pode variar muito em função da época da coleta do material vegetal, além de apresentar relatos inéditos da composição viiquímica dos OEs das espécies E. andrewsii, C. henryi, E. phoenicea, C. ptychocarpa, E. pyrocarpa e o híbrido E. alba x E. tereticornis. No terceiro capítulo a investigação da atividade inseticida dos OEs contra Plutella xylostella (L.) (Lepidoptera: Plutellidae), principal praga de brássicas no mundo, mostrou que o OE mais ativo foi obtido a partir de folhas de C. citriodora coletadas durante a estação seca, que apresentou como componentes principais citronelal (86,8%) e (-)-isopulegol (4,7%). Com 30 μg mg -1 de inseto, este OE causou 80% de mortalidade de P. xylostella e apresentou atividade superior (DL 50 = 21,53 μg mg -1 de inseto, DL 90 = 42,29 μg mg -1 de inseto) ao óleo de neem (DL 50 = 30,79 μg mg -1 de inseto, DL 90 = 161,11 μg mg -1 de inseto) utilizado como controle positivo nos bioensaios, além de exercer rápido controle sobre P. xylostella. Estes OEs apresentam baixa toxicidade para Solenopsis saevissima (predador natural), mas alta toxicidade para Tetragonisca angustula (polinizador). Os bioensaios contra P. xylostella demonstraram efeito sinérgico entre os principais componentes do OE de C. citriodora da estação seca. Conforme a investigação, acima descrita, sugere-se que os OEs de C. citriodora possam ser uma alternativa ao controle por inseticidas de P. xylostella. Em outra investigação, no capítulo 4, a atividade inseticida dos OEs foram observadas em bioensaios de contato e fumigação contra Rhyzopertha dominica (F.) (Coleoptera: Bostrychidae), um dos principais insetos que causam grande perda em grãos armazenados em todo mundo. O OE mais ativo foi obtido a partir de folhas de E. resinifera coletadas após a estação seca, que apresentaram como componentes principais 1,8-cineol (59,3%), p-cimeno (12,9%) e α-pineno (9,7%). Nos bioensaios de contato numa dose de 30 μg mg -1 de inseto, este OE causou 83,3% de mortalidade a R. dominica, sendo que sua eficácia (DL 50 = 17,08 μg mg -1 de inseto; DL 95 = 56,17 μg mg - de inseto) foi inferior à do Actellic (DL 50 = 0,49 μg mg -1 de inseto; DL 95 = 1,14 μg mg -1 de inseto), utilizado como controle positivo. Já nos bioensaios de fumigação a mortalidade causada pelo OE de E. resinifera a 150 μL L -1 foi de 90,0%, apresentando eficácia (CL 50 = 70,55 μL L -1 ; CL 95 = 266,40 μL L -1 ) superior à do Actellic (CL 50 = 154,74 μL L -1 ; CL 95 = 334,95 μL L -1 ). O TL 50 sobre adultos de R. dominica para o OE de E. resinifera foi de 1,7 horas no bioensaio de contato (DL 95 de 56,17 μg mg -1 de inseto) e de 12,6 horas no bioensaio de fumigação (CL 95 de 266,40 μL L -1 ). Os bioensaios mostraram que o 1,8-cineol é o responsável pelo efeito fumigante do OE de E. resinifera, já em relação ao bioensaio de contato, não foi possível determinar o responsável pelo efeito tóxico, sendo, provavelmente, a toxicidade de contato do OE de E. resinifera a R. dominica causada pelo sinergismo entre substâncias presentes no OE. De acordo com os resultados obtidos neste trabalho, sugere-se que os OEs de E. resinifera apresentam potencial para ser utilizado como uma alternativa aos inseticidas comerciais no controle de R. dominica. / Several species of plants produce mixtures of odoriferous and volatile compounds known as essential oils (EOs). There are more than 3000 EOs reported in the literature, with approximately 300 in commercial use, including EOs of Eucalyptus species, a large genus of the Myrtaceae family. Many EOs of Eucalyptus species have found applications in pharmaceuticals, agrochemicals, food flavorings and perfumes, these applications being related to their diverse biological and organoleptic properties. In the first chapter, a review of the latest information concerning the chemical composition and biological activities of EOs from different species of Eucalyptus, with emphasis on antimicrobial, acaricidal, insecticidal and herbicidal activities. In the second chapter, the EOs contained in the foliage of twenty-two species of plants of the Myrtaceae family were chemically analyzed. Fourteen species of Eucalyptus (E. andrewsii, E. siderophloia, E. nitens, E. pyrocarpa, E. phaeotricha, E. umbra, E. crebra, E. resinifera, E. cinerea, E. phoenicea, E. punctata, E. sphaerocarpa, E. pellita and E. alba x E. tereticornis hybrid), six species of Corymbia (C. citriodora, C. maculata, C. intermedia, C. henryi, C. torelliana and C. ptychocarpa), as well as the species Lophostemon confertus and Syncarpia glomulifera. These were grown in Viçosa, Minas Gerais, Brazil and collected during two seasons: at the end of the dry and rainy seasons. Identification and quantification of EOs constituents was performed by GC-FID and GC/MS. Some species have been shown to be promising sources of bioactive terpenes and important products in the chemical industry, such as C. maculata, C. torelliana, E. umbra, E. phoenicea and S. glomulifera, which presented high levels of α- and β- pinene, as well as C. citriodora that presented citronellal content in OEs samples collected at the end of the dry season. The E. cinerea, E. punctata, E. resinifera, E. phaeotricha and the hybrid E. alba x E. tereticornis showed high levels of 1,8-cineol and E. pyrocarpa species presented a considerable content of the isomers of eudesmol in their OEs. Furthermore they indicate that the EO’s chemical composition varies greatly depending on the harvesting season of the vegetable samples. Additionally, it reports unprecedented data on EOs chemical composition for species such as E. andrewsii, C. henryi, E. phoenicea, C. ptychocarpa, E. pyrocarpa and the hybrid E. alba x E. tereticornis. In the third chapter the investigation of the insecticidal activity of EOs against Plutella xylostella (L.) (Lepidoptera: Plutellidae), the main brassica pest worldwide, showed that the most active EOs was obtained from leaves of C. citriodora collected during the dry season and present as the main components citronellal (86.8%) and (-)-isopulegol (4.7%). At 30 μg mg -1 of insect, this EO caused 80% mortality of P. xylostella and presented superior activity (LD 50 = 21.53 μg mg -1 of insect; LD 90 = 42.29 μg mg -1 of insect) than neem oil (LD 50 = 30.79 μg mg -1 of insect; LD 90 = 161.11 μg mg - of insect) used as positive control in the bioassays. In addition, dry season leaf C. citriodora EO exert fast control on P. xylostella. The effects of this EO were also evaluated against Solenopsis saevissima, a natural predator of P. xylostella, and Tetragonisca angustula, a pollinator. While C. citriodora EO present low toxicity on S. saevissima, high toxicity was noticed against T. angustula. Bioassays demonstrated synergistc effects between the main components of dry season leaf C. citriodora EO. Based on the findings described in this investigation, it is suggested that C. citriodora EOs can be an alternative to insecticide control. In another investigation, in chapter 4, the insecticidal activity of EOs was observed in contact and fumigation bioassays against Rhyzopertha dominica (F.) (Coleoptera: Bostrychidae), one of the insects that most damage stored grains worldwide. The most active EO was obtained from the foliage of E. resinifera, of which the main components are 1.8-cineol (59.3%), p- cymene (12.9%) and α-pinene (9.7%). In contact bioassays at 30 μg mg -1 per insect, this EO lead to 83.3% mortality of R. dominica (with an efficiency of LD 50 = 17.08 μg mg -1 per insect; LD 95 = 56,17 μg mg -1 per insect). This was lower than that of the commercial insecticide Actellic (LD 50 = 0,49 μg mg -1 per insect); (LD 95 = 1,14 μg mg -1 per insect) was used as a positive benchmark. Mortality rates of 90.0% were achieved during fumigation bioassays (150 μL L -1 ) by E. resinifera’s EO equal to a performance of (LC 50 = 70.55 μL L -1 ; LC 95 = 266.40 μL L -1 ) which exceeds Actellic’s (LC 50 = 154.74 μL L -1 ; LC 95 = 334.95 μL L -1 ). The LT 50 of E. resinifera EO on R. dominica adults was of 1.7 hours for contact bioassays (LD 95 of 56,17 μg mg -1 per insect) versus 12.6 hours during fumigation bioassays (LC 95 of 266,40 μL L -1 ). Bioassays prove that 1.8-cineol is responsible for the EO’s fumigant properties of E. resinifera. Contact bioassays, however, were unable to identify the toxicity source (presumably the synergy between substances present in the EOs of both E. resinifera and R. dominica). Results obtained, suggest that E. resinifera’s EOs show potential as an alternative to commercial insecticides against R. dominica.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-06-14T16:51:19Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 937597 bytes, checksum: 629ff63769e0f8099579bb5bef469601 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-14T16:51:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 937597 bytes, checksum: 629ff63769e0f8099579bb5bef469601 (MD5) Previous issue date: 2005-05-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O objetivo deste trabalho foi testar metodologia para determinação do grau de deterioração fúngica nos grãos de soja e amendoim causada por invasão de espécies de Aspergillus durante o armazenamento, e avaliar o uso do óleo essencial de mostarda na diminuição desta deterioração, e o seu efeito na qualidade dos grãos. Os grãos de soja e amendoim foram ajustados a 4 diferentes conteúdos de água e, em seguida os grãos de soja foram inoculados com suspensão de conídios de A. glaucus e A. ochraceus, e os grãos de amendoim inoculados com suspensão de A. glaucus e A. flavus. Amostras dos grãos inoculados, em cada conteúdo de água, foram armazenados na presença e ausência de atmosfera modificada pelo óleo essencial de mostarda (OEM), à temperatura de 25 ± 1oC, no escuro. As avaliações foram realizadas com os grãos de soja aos 7, 15, 45, 75 e 135 dias de armazenamento e com os grãos de amendoim aos 15, 30, 60 e 90 dias, constando de determinação de ácidos graxos livres, acidez total dos grãos, conteúdo de ergosterol, unidades formadoras de colônias (UFC ́s), teste de blotter e emergência de plântulas em areia. A utilização da metodologia de quantificação dos AGL dos grãos de soja e amendoim durante o armazenamento mostrou-se viável como parâmetro indicativo de deterioração fúngica dos grãos, pois os resultados obtidos foram correlacionados com os teores de ergosterol desses grãos, que por sua vez, permitiu o conhecimento da intensidade de colonização fúngica e conseqüentemente de deterioração. Principalmente nos grãos de amendoim esses resultados foram mais evidentes devido à maior colonização interna das reservas lipídicas. A acidez total dos grãos sugerida como possível indicador de deterioração fúngica, foi então correlacionada com o conteúdo de ergosterol e com o teor de ácidos graxos livres, mostrando-se viável para separar lotes de grãos de soja deteriorados. Os ácidos graxos livres, a acidez total e o conteúdo de ergosterol foram mais acentuados nos grãos com conteúdos de água mais elevados ao longo do armazenamento. A emergência de plântulas de soja foi negativamente correlacionada com o aumento do conteúdo de água dos grãos e o tempo de armazenamento A utilização do óleo essencial de mostarda na forma de vapor proporcionou inibição na germinação dos conídios, mas na concentração utilizada não foi eficiente para inibir a colonização nos grãos durante o armazenamento. Concentrações mais altas do óleo essencial de mostarda podem ter maior efeito na colonização, pois poderá alcançar o interior da massa dos grãos armazenados. / The objective of this work was to test methodology for determination of the degree of fungic deterioration in the peanut and soybean grains caused for invasion of species of Aspergillus during the storage, and to evaluate the use of the essential oil of mustard in the reduction of this deterioration, and its effect in the quality of the grains. The grains of soybean and peanut had been adjusted the 4 different water contents and, after that the soybean grains had been inoculated with suspension of conidium of Aspergillus glaucus and A. ochraceus, and the grains of peanut inoculated with suspension of A. glaucus and A. flavus. Samples of the inoculated grains, in each water content, had been stored in presence and absence of atmosphere modified for the essential oil of mustard (EOM), to the 25 ± 1oC of temperature, in the dark. The evaluations had been carried in grains of soybean to the 7, 15, 45, 75 and 135 days of storage and with the grains of peanut to the 15, 30, 60 and 90 days, consisting of determination of free fatty acid (FFA), total acidity of the grains, content of ergosterol, colony forming units (CFU), blotter test and emergency of seedlings in sand. The use of the methodology of quantification of the FFA of the grains of soybean and peanut during the storage revealed viable as indicative parameter of fungic deterioration of the grains, therefore the gotten results had been correlated with texts of ergosterol of these grains, that in turn, consequently allowed the knowledge of the intensity of fungic settling and of deterioration. Mainly in the peanut grains these results had been evident due to bigger internal settling of the lipidic reserve. The total acidity of the grains suggested as possible pointer of fungic deterioration, then was correlated with the content of ergosterol and the text of acid greasy free, revealing viable to separate lots of spoiled grains of soybean. Acid greasy the free ones, the total acidity and the content of ergosterol more had been accented in the grains with raised water contents more to the long one of the storage. The emergency negative of seedlings of soybean was correlated with the increase of the water content of the grains and the storage time the use of the essential oil of mustard in the vapor form provided inhibition in the germination of the conidium, but in the used concentration it was not efficient to inhibit the settling in the grains during the storage. Higher concentrations of the essential oil of mustard can have greater effect in the settling, therefore it will be able to reach the inside of the mass of the stored grains. / Tese antiga.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-07-25T12:33:24Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 655443 bytes, checksum: 60ce546b9212c90a2aea5ec4beba51ec (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-25T12:33:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 655443 bytes, checksum: 60ce546b9212c90a2aea5ec4beba51ec (MD5) Previous issue date: 2015-12-15 / O feijão-caupi, Vigna unguiculata, (L.), Walp. é uma leguminosa de ampla distribuição mundial, encontrada principalmente nas regiões tropicais. Os grãos de feijão-caupi apresentam problemas sérios de perdas pós-colheita, grande parte ocorrendo em razão do armazenamento inadequado e do ataque por insetos-praga, destacando-se o Callosobruchus maculatus (Coleoptera: Bruchidae). O controle de C. maculatus em feijão-caupi armazenado é feito principalmente com o fumigante fosfina, no entanto, o uso em longo prazo de um único inseticida aumenta o risco do crescimento de populações resistentes. Como alternativa, tem sido pesquisado o uso de inseticidas de origem vegetal que têm relativa toxicidade a diversas espécies de insetos. Este trabalho foi conduzido com o objetivo de avaliar a atividade fumigante do óleo essencial de salsa, Petroselinum sativum, (Mill.) Fuss, sobre C. maculatus, em feijão-caupi. A toxicidade do óleo essencial e do gás fosfina (controle positivo) foi avaliada para estimar as concentrações letais de 50 e 95% (CL 50 e CL 95 ). As unidades experimentais foram constituídas por frascos de vidro com 0,8 L de capacidade, contendo 100 g de feijão-caupi e 20 insetos adultos com idade de 1 a 3 dias. O óleo essencial foi aplicado em recortes de papel colocados dentro de sachês de organza e colados nas tampas dos frascos. A toxicidade foi avaliada 48 h após a exposição dos insetos ao óleo essencial e à fosfina. A taxa instantânea de crescimento populacional dos insetos na presença do óleo essencial e da fosfina foi determinada utilizando as concentrações letais CL 10 , CL 30 , CL 50 , CL 70 e CL 90 obtidas nos bioensaios de toxicidade. O experimento foi montado no delineamento inteiramente casualizado com 5 repetições. A progênie adulta foi contabilizada após 45 dias. Os resultados da toxicidade indicaram CL 50 de 489,5 μL L -1 e CL 95 de 635,8 μL L -1 para o óleo essencial de salsa e CL 50 de 35,7 μL L -1 e CL 95 de 68,5 μL L -1 para a fosfina. Verificou-se que o óleo essencial de salsa apresenta efeito inseticida fumigante no controle de adultos de C. Maculatus e depende da concentração aplicada. Além disso, a perda de massa do feijão-caupi tratado com óleo essencial de salsa e com o gás fosfina foi menor em relação ao controle negativo (sem tratamento), indicando que a exposição dos insetos ao óleo essencial e ao gás fosfina reduziu o número de insetos de C. maculatus. O poder germinativo dos grãos de feijão- caupi foi diretamente proporcional às concentrações do óleo essencial e do gás fosfina. / Cowpea, Vigna unguiculata (L.) Walp. is a legume of worldwide distribution, mainly found in tropical regions. The cowpea grains has serious problems of post-harvest losses, largely occurring due to improper storage and attack by insect pests, highlighting the Callosobruchus maculatus (Coleoptera: Bruchidae). The control of C. maculatus in stored cowpea is done primarily with the phosphine fumigation, however, the long term use of a single insecticide increases the risk of resistant populations development. Alternatively, it has been investigated the use of insecticides of plant origin that have relative toxicity to various insect species. This work was carried out to evaluate the fumigant activity of the essential oil of parsley, Petroselinum sativum (Mill.) Fuss, on C. maculatus in cowpea. Toxicity of essential oil and phosphine gas (positive control) was evaluated to estimate the lethal concentrations of 50 and 95% (LC 50 and LC 95 ). The experimental units consisted of glass bottles with 0.8 liter capacity containing 100 g of cowpea and 20 adult insects aged 1-3 days. The essential oil was applied to paper cutouts placed inside organza sachets and glued to the bottle caps. Toxicity was assessed 48 h after exposure of the insects to the essential oil and phosphine. The instantaneous rate of growth of the insects in presence of the essential oil and phosphine gas was determined using lethal concentration LC 10 , LC 30 , LC 50 , LC 70 and LC 90 obtained in bioassays of toxicity. The experiment was conducted in a completely randomized design with 5 repetitions. The adult progeny was recorded after 45 days. The results of toxicity indicated 489.5 μL -1 to LC 50 and 635.8 μL -1 to LC 95 for essential oil of parsley and 35.7 μL -1 to LC 50 and 68.5 μL -1 to LC 95 for phosphine. It was found that the essential oil of parsley has a fumigant insecticidal effect in controlling adults of C. maculatus which effectiveness depends on the applied concentration. Moreover, the weight loss of the cowpea treated with essential oil of parsley and with phosphine gas was lower compared to the negative control (no treatment), indicating that exposure of the insects to the essential oil and phosphine gas reduced the number of C. maculatus. The germination of cowpea grain was directly proportional to the concentrations of the essential oil and phosphine gas.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-10-05T11:24:23Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1527824 bytes, checksum: 777081dfb2342ff8aff17f7c4e79054c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-05T11:24:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1527824 bytes, checksum: 777081dfb2342ff8aff17f7c4e79054c (MD5) Previous issue date: 2005-09-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O óleo essencial de noz-moscada (Myristica fragans), obtido por hidrodestilação (rendimento de 7,1%) e avaliado através de ensaio poison food (0,1; 0,3 e 0,5%) apresentou atividade antifúngica contra Aspergillus flavus, A. ochraceus, A. niger, A. glaucus, Fusarium oxysporum, F. semitectum, Colletotrichum musae e C. gloeosporioides. O óleo bruto foi fracionado por cromatografia em camada delgada preparativa (sílica gel), utilizando diclorometano:hexano (8:2, v/v) como solvente e apresentou cinco frações ao ser revelado sob luz ultravioleta. Foram feitos dois ensaios com as cinco frações. No primeiro experimento, através do ensaio TLC bioautography , verificou-se apenas uma fração com atividade antifúngica contra A. flavus e A. ochraceus, com fator de retenção (Rf) correspondente a 0,80; sendo constituída de dois compostos. Submeteu-se essa fração (1,2 g) à cromatografia líquida de alta eficiência preparativa em fase normal, coluna LC-Si e diclorometano:hexano (9:1, v/v), sendo os compostos safrol (30 mg) e miristicina (800 mg) isolados e identificados através de cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas e ressonância magnética nuclear (1H e 13 C). A fração antifúngica e a miristicina isolada foram avaliadas através do ensaio poison food a 0,1% contra os mesmos fungos e não houve diferença significativa entre os resultados dos dois ensaios. Dessa forma, a atividade antifúngica do óleo essencial de noz-moscada contra A. flavus e A. ochraceus foi atribuída à miristicina. Não foram realizados ensaio poison food com o safrol purificado devido à sua pequena quantidade na fração ativa, comparada à da miristicina. As percentagens relativas (por cromatografia gasosa com detector de ionização em chama) no óleo bruto foram 26,6% de miristicina e 3,5% de safrol, respectivamente. Em um segundo experimento, as cinco frações foram avaliadas pela técnica poison food a 0,1% contra A. niger, A. glaucus, Fusarium oxysporum, F. semitectum, Colletotrichum musae e C. gloeosporioides. Todas as frações foram ativas. Os compostos do óleo essencial bruto e das cinco frações foram identificados por cromatografia gasosa através do índice de retenção de Kováts (KI), sendo identificados 28 compostos no óleo essencial, com eugenol, acetato de diidrocarvila, metileugenol, α-terpineol, safrol, acetato de bornila e acetato de geranila sendo identificados também através de padrões. Estes padrões e miristicina isolados foram submetidos ao ensaio poison food . Eugenol inibiu (100%) os seis fungos avaliados. Metileugenol, α-terpineol e miristicina também exibiram bons resultados, inibindo parcialmente o desenvolvimento dos fungos, sendo que α-terpineol inibiu 100% o crescimento de A. glaucus, A. niger, C. musae e F. semitectum; metileugenol inibiu 100% o crescimento de C. musae e A. glaucus e miristicina apresentou inibição média entre 73 e 88% para todos os fungos, com exceção de A. glaucus (27%). Elemicina foi isolada de uma das frações (fração 2, Rf = 0,46 e Wb = 0,7 cm) através de cromatografia líquida de alta eficiência em fase reversa e identificada por ressonância magnética nuclear de hidrogênio 1 e carbono 13. / Nutmeg (Myristica fragans) essential oil obtained by hydro-distillation (yield 7.1%) was submitted to poison food assay (0.1; 0.3 and 0.5%). The crude oil presented antifungal activity against Aspergillus flavus, A. ochraceus, A. niger, A. glaucus, Fusarium oxysporum, F. semitectum, Colletotrichum musae and C. gloeosporioides. The crude oil was fractionated by preparative thin layer chromatography (silica-gel), using dicloromethane: hexane (8:2) as the solvent. Five fractions were observed on UV exposure. In the first experiment, only one fraction (Rf = 0.80 e Wb = 1.4 cm) presented antifungal activity against A. flavus and A. ochraceus with TLC bioautography assay. This fraction (1.2 g) was purified by normal phase preparative high performance liquid chromatography using dicloromethane: hexane (9:1) as the elution solvent. Two compounds, safrole (30 mg) and miristicine (800 mg) were isolated and identified using gas chromatography-mass spectrometry and nuclear magnetic resonance (1H and 13C). This isolated antifungal fraction and standard miristicine were evaluated by the poison food assay at 0.1% against the same fungi. Since no significant difference was found between the two assays, the antifungal activity of the oil was attributed to miristicine against A. flavus and A. ochraceus. The relative % of miristicine and safrole (gas chromatography with flame ionization detector) in the crude oil was 26.6% and 3.5%, respectively. In the second experiment, the five fractions were evaluated by the assay poison food against A. niger, A. glaucus, Fusarium oxysporum, F. semitectum, Colletotrichum musae and C. gloeosporioides, at a concentration of 0.1%. All fractions were active. The compounds of the crude essential oil and five fractions were identified by gas chromatography using Kováts Index (KI). Twenty-eight compounds were identified in the crude essential oil with eugenole, dihydrocarvyl acetate, methyl-eugenole, α-terpineol, safrole, bornyl acetate, and geranyl acetate being identified also with standards. These standards and isolated miristicine were submitted to the poison food assay. Eugenole inhibited (100%) the six fungi evaluated. Methyl-eugenole, α-terpineol and miristicine also showed good results, partially inhibiting the development of the fungi, α-terpineol inhibited 100% the growth of A. glaucus, A. niger, C. musae and F. semitectum; methyl-eugenole inhibited 100% the growth of C. musae and A. glaucus and miristicine presented medium inhibition between 73 and 88% for all fungi, except for A. glaucus (27%). In addition, elemicine was isolated from one of the fractions (fraction 2, Rf = 0.46 and Wb = 0.7 cm) using high performance liquid chromatography by reverse-phase and identified by nuclear magnetic resonance (1H and 13C).

Este trabalho aborda a modelagem matemática do processo de extração de óleos essenciais por arraste a vapor e a otimização deste processo em escala industrial. Utilizouse dados experimentais de óleos essenciais de alecrim e citronela obtidos em uma unidade industrial de extração por arraste a vapor. O modelo é constituído de um sistema de equações diferenciais parciais, que representam o balanço de massa unidimensional nas fases vapor e sólido. Para resolver o modelo desenvolvido, utilizouse o método das linhas com o uso da técnica de diferenças finitas para discretizar a coordenada espacial e suas derivadas, resultando em um sistema de equações diferenciais ordinárias implementado no simulador EMSO. Os parâmetros do modelo foram estimados pelo método dos poliedros flexíveis, utilizando dois conjuntos de dados experimentais e um terceiro para sua validação. O modelo ajustou-se bem aos dados experimentais industriais, resultando, para duas condições ambientais e geográficas das plantas aromáticas de alecrim, em coeficiente global de transferência de massa de 8,64 x 10 -4 s -1 e 9,10 x 10 -4 s -1, e a constante de equilíbrio de 2,72 x 10 -4 m3=kg e 1,07 x 10 -2m3/kg. Enquanto que para a citronela obteve-se coeficiente global de transferência de massa de 8,29 x 10 -4s -1 e 1,23 x 10 -3 s -1, e constante de equilíbrio de 1,25 x 10 -2 m3/kg e 1,52 x 10 -3 m3/kg. Foi proposto também um problema de otimização para determinar o tempo ótimo de extração e o número de bateladas por dia. Os resultados da otimização do processo indicam que se pode reduzir o tempo de extração, permitindo que outras extrações sejam realizadas por dia, maximizando o volume de óleo extraído ao fim do dia. / This work has as objective the development of a mathematical model of essential oils extraction by steam distillation and the optimization of this process on an industrial scale. We used experimental data obtained from rosemary and citronella in an industrial steam distillation unit. The model consists a system of partial differential equations, which represent the one-dimensional mass balance in steam and solid phases. To solve the developed model, we used the method of lines with the finite differences technique to discretize the spatial coordinate and its derivatives, resulting in a system of ordinary differential equations implemented in the EMSO simulator. The model parameters were estimated by the method of flexible polyhedra, using two experimental runs and a third experimental run to test the model. The model fitted to the experimental data industry, resulting, for two environmental and geographical conditions of rosemary, in mass transfer coefficients of 8,64 x 10 -4 s -1 and 9,10 x 10 -4 s -1, and the equilibrium constant of 2,72 x 10 -4 m3/kg and 1,07 x 10 -2m3/kg. For citronella, the obtained mass transfer coefficient of 8,29 x 10 -4 s -1 and 1,23 x 10 -3 s -1 and equilibrium constant of 1,25 x 10 -2 m3/kg and 1,52 x 10 -3 m3/kg. It was also proposed an optimization problem to determine the optimum extraction time and number of batches per day. The optimization results indicate that the process can reduce the extraction time, allowing other extractions are performed each day, maximizing the essential oil volume extracted in the day.