Las plantas aromáticas y sus aceites esenciales han sido utilizados desde la antigüedad como condimento, por su sabor y aroma; también como agente antimicrobiano e insecticida, para repeler insectos y/o para proteger los productos almacenados. Constituyen eficaces alternativas a los plaguicidas sintéticos convencionales de amplio espectro con baja toxicidad para el medio ambiente, mayor biodegradabilidad y baja generación de resistencia. El objetivo de este trabajo fue: I) analizar la composición química y rendimiento de los aceites esenciales extraídos de hojas juveniles y adultas de Eucalyptus globulus (Labill) (Myrtaceae) y II) evaluar la potencial actividad biológica (insecticida, repelente y/o atractante, antialimentaria) y las alteraciones nutricionales producidas por esas esencias y 1,8-cineol en individuos adultos de Sitophilus oryzae (Linneo) (Coleoptera: Curculionidae), Oryzaephilus surinamensis (Linneo) (Coleoptera: Cucujidae), Cryptolestes pusillus (Schönherr) (Coleoptera: Cucujidae) y Tribolium confusum Jacquelin du Val (Coleoptera: Tenebrionidae). La extracción de los aceites esenciales se realizó mediante destilación por arrastre con vapor de agua, utilizando trampa de Clevenger. El aceite esencial obtenido se analizó por GC-EM. Se encontró un mayor porcentaje de aceites esenciales en hojas juveniles de E. globulus (1,75%) respecto de adultas (1,40 %). El análisis por CG y CG-EM detectó variaciones en las abundancias relativas de los terpenos mayoritarios, siendo éstos: α-pineno, 1,8-cineol, α-terpineol, aromadendreno y globulol. La actividad insecticida de los aceites se evaluó a través de la toxicidad por contacto mediante la técnica de impregnado de papeles de filtro. Los resultados corroboran una alta susceptibilidad de los insectos evaluados ante las esencias probadas. Así para obtener una mortalidad del 50% de la población de S. oryzae fueron necesarias concentraciones de 1,8-cineol, y aceites esenciales de hojas adultas y juveniles de 0,91, 1,19 y 1,52 μl/cm2 respectivamente. Sobre O. surinamensis sólo se necesitaron 0,82 μl/cm2 de 1,8-cineol, mientras que fueron necesarios 1,59 μl/cm2 y 2,29 μl/cm2 de los aceites esenciales de hojas juveniles y adultas respectivamente. Los individuos adultos de T. confusum también mostraron una mayor susceptibilidad al 1,8-cineol (0,84 μl/cm2) mientras los aceites esenciales de hojas juveniles debieron ser aplicadas a una concentración de 1,59μl/cm2 y los de hojas adultas a una de 2,29 μl/cm2 para obtener el mismo efecto. C. pusillus se comportó de una manera muy diferente, requiriendo una concentración casi diez veces mayor de 1,8-cineol en relación a la necesaria de los aceites esenciales de hojas juveniles y adultas para producir una mortalidad del 50% de la población. Así para 1,8-cineol fueron necesarios 1,16 μl/cm2, mientras que para hojas adultas y juveniles fue suficiente la concentración de 0,12 μl/cm2 en ambos casos para alcanzar el mismo resultado. El efecto repelente sobre los cuatro insectos ensayados, se determinó teniendo en cuenta el criterio de la libre elección de los insectos entre la esencia a evaluar y el control o testigo. En individuos adultos de C. pusillus los aceites esenciales obtenidos de hojas juveniles y adultas y 1,8-cineol mostraron valores de repelencia del 100, 93,33 y 91,66% respectivamente, a la cantidad de 20 μl. Para O. surinamensis, los valores de repelencia obtenidos fueron de 80, 63,38 y 60% para 1,8-cineol, hojas juveniles y hojas adultas respectivamente a la misma cantidad. Los aceites esenciales obtenidos de hojas adultas, el 1,8-cineol y los aceites esenciales de hojas juveniles mostraron valores de repelencia de 85, 72 y 64% con 20 μl de esencia en individuos adultos de S. oryzae. El comportamiento de T. confusum con la misma cantidad de producto fue diferente mostrando valores de 74, 63, y 62% de repelencia para hojas juveniles, 1.8-cineol y hojas adultas respectivamente. Se determinaron las clases de repelencia para los cuatro insectos ensayados, al probar 1,8-cineol, IV para O. surinamensis y C. pusillus y III para S. oryzae y T. confusum. Para los aceites de hojas adultas las clases fueron IV para S. oryzae y C. pusillus y III para O. surinamensis y T. confusum. Los aceites de hojas juveniles obtuvieron clases de repelencia IV para C. pusillus y T. confusum y III para S. oryzae y O. surinamensis. Para realizar el análisis de los posibles efectos sobre la fisiología nutricional y el efecto fagodisuasivo se utilizaron discos de harina. Los datos resultantes de los bioensayos confirmaron la modificación de los índices nutricionales sobre los cuatro insectos evaluados. Se observó una disminución de las tasas de crecimiento relativo (TCR) y relativa de consumo (TRC) con el aumento de la concentración de cada uno de los aceites probados (hojas adultas y juveniles) y 1,8-cineol. La mortalidad, también resultó mayor a medida que aumentaba la concentración. El Índice Fagodisuasivo (IF) varió negativamente en función del aumento de la concentración en los todos los tratamientos realizados, resultando menor a medida que aumentó la misma. Los mayores valores obtenidos fueron 94,86%, 90,83%, 83,32% y 67,48% para S. oryzae, C. pusillus, O. surinamensis y T. confusum respectivamente a las concentraciones más altas de 1,8-cineol analizadas. Con los aceites esenciales de hojas adultas también se lograron altos valores: 94,51%; 76,23%; 86,06% y 49,43%, mientras que para las hojas juveniles los valores fueron 85,38%; 68,02%; 80,75% y 50,43% para S. oryzae, C. pusillus, O. surinamensis y T. confusum respectivamente con las concentraciones más altas ensayadas. De acuerdo a los resultados obtenidos los aceites esenciales de las hojas juveniles y adultas de E. globulus y 1,8-cineol, su principal componente, entre otros, poseen propiedades insecticidas, repelentes y fagodisuasivas sobre el estado adulto de estas importantes plagas de granos almacenados. Sin embargo sería necesario evaluar estos efectos en los distintos estados de desarrollo, a lo largo de su ciclo biológico para garantizar el menor desarrollo de las poblaciones de organismos potencialmente plagas bajo condiciones de almacenamiento. La evaluación de sus efectos sobre las especies de los mismos géneros también sería útil en el largo plazo para predecir si la erradicación de una especie podría conducir a la proliferación de otras menos susceptibles. Se debería evaluar además la relación costo-beneficio y la viabilidad del aceite como protector de granos almacenados, previo a su potencial aplicación comercial.

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In this context, as alternative to the synthetic sanitizers arise the essential oils, whose antimicrobial action mechanism is attributed, many times, to their majority compounds. Regarding these aspects, this study aimed to evaluate the potential application of carvacrol and 1,8-cineole against some strains of minimally processed vegetables contaminant bacteria (Listeria monocytogenes ATCC 7644, Aeromonas hydrophila INCQS 7966 and Pseudomonas fluorescens ATCC 11253), in mixed culture, by determining the values of Minimum Inhibitory Concentration (MIC), the index of Fractional Inhibitory Concentration (FIC), as well as by assessing the efficacy of the application of these compounds in inhibiting the growth and survival of the mixed bacterial inoculum in vegetable broth and in leafy vegetables. Moreover, it was performed the assessment of possible damage caused by the tested compounds in the morphology of the bacterial cells by the analysis of confocal microscopy and scanning electronic microscopy. MIC values of carvacrol and 1,8-cineole ranged from 1.25 e 40μL/mL, respectively. The FIC index against the mixed bacterial inoculum was 0.25, suggesting a synergic interaction between the tested compounds. The application of the compounds alone or combined in sub-inhibitory concentrations in vegetable broth caused a significant decrease (p <0.05) in counts (CFU/mL) of the tested bacteria over 24 h. The exposure of vegetables to the compounds for only 5 min also caused a significant reduction (p < 0.05) in counts of the tested bacteria. The observations of bacterial cell morphology suggest that the compounds carvacrol and 1,8-cineole alone or combined in sub-inhibitory concentrations, cause damage to the cell viability, and change the permeability of the cytoplasmic membrane and the cell surface, with the appearance of roughness appearance and like-vesicles structures. These results show that carvacrol and 1,8-cineole possess strong inhibitory effect of the growth and survival of bacteria associated with minimally processed vegetables when tested in mixed culture. Still, these data confirm that constituents of essential oils, with different molecular structures, when applied in combination can replace traditional synthetic sanitizing used in minimally processed vegetables allowing reaching the balance between the demand for microbiological safety and sensory acceptability of these products. / A demanda por alimentos frescos, de baixo teor calórico, elevados valores nutricionais e de fácil preparo, tem elevado o consumo de hortaliças minimamente processadas. Entretanto, devido a sua intensa manipulação estes produtos têm sido considerados um potencial problema de segurança microbiológica, envolvendo principalmente bactérias psicrotróficas patogênicas e deteriorantes. A sanitização é considerada uma etapa crítica do processamento deste de hortaliças minimamente processadas, embora alguns dos sanitizantes sintéticos permitidos para uso em vegetais sejam citados como responsáveis por efeitos indesejáveis para o consumidor. Neste sentido, como alternativa aos sanitizantes sintéticos, surgem os óleos essenciais, cujo potencial antimicrobiano é atribuído, muitas vezes, aos seus compostos majoritários. Diante deste contexto, este estudo objetivou avaliar o potencial da aplicação dos constituintes carvacrol e 1,8-cineol na inibição de cepas de bactérias contaminantes de vegetais minimamente processados (Listeria monocytogenes ATCC 7644, Aeromonas hydrophila ATCC 7966 e Pseudomonas fluorescens ATCC 11253), em inóculo misto, através da determinação dos valores de Concentração Inibitória Mínima (CIM), do índice de Concentração Inibitória Fracionada (CIF), bem como da influência da aplicação desses compostos na inibição do crescimento e sobrevivência do inóculo misto bacteriano em caldo vegetal e em vegetais folhosos. Além disso, foi realizada a avaliação dos possíveis danos causados pelos compostos testados à morfologia das células bacterianas através de análises de microscopia confocal e microscopia eletrônica de varredura. Os valores de CIM do carvacrol e do 1,8-cineol foram 1,25 e 40 μL/mL, respectivamente. O índice de CIF frente ao inóculo bacteriano misto foi 0,25, sugerindo uma interação sinérgica entre os compostos testados. A aplicação dos compostos isolados ou combinados em concentrações sub-inibitórias em caldo vegetal causou uma diminuição significativa (p < 0,05) na contagem das bactérias ensaiadas (UFC/mL) ao longo de 24 h. A exposição das hortaliças aos constituintes por apenas 5 min também causou uma redução significativa (p < 0,05) nas contagens dos micro-organismos testados. As observações morfológicas das células bacterianas sugerem ainda que os compostos carvacrol e 1,8-cineol, isolados ou combinados em concentrações sub-inibitórias, ocasionam danos à viabilidade celular, bem como alteração da permeabilidade da membrana citoplasmática e da superfície celular, com o aparecimento de rugosidades e estruturas semelhantes a vesículas. Estes resultados mostram que carvacrol e 1,8-cineol possuem considerável poder de inibição do crescimento e sobrevivência de bactérias contaminantes de hortaliças minimamente processadas, quando ensaiadas em inóculo misto. Ainda, confirmam que constituintes de óleos essenciais, com diferentes estruturas moleculares, quando aplicados em combinação podem substituir sanitizantes sintéticos clássicos utilizados em vegetais, possibilitando o alcance do equilíbrio entre a demanda pela segurança microbiológica e a aceitabilidade sensorial destes produtos.