Made available in DSpace on 2017-07-10T17:37:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alice_Jacobus_de_Moraes.pdf: 426955 bytes, checksum: b421fdc5146075e0878931a1c09c272e (MD5) Previous issue date: 2010-06-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The cultivation and use of medicinal plants has followed man s evolution through centuries. Since the earliest civilizations, plants were already used for different purposes, especially for eating and in the treatment of diseases. Many recent surveys are pointing to the knowledge of sustainable agronomic practices that can provide higher quality and utilization of the active principles of interest of medicinal plants aiming to provide, for example, better environmental and nutritional conditions to plants. The aim of this study was to determine nutrient availability and content of heavy metals in two species of medicinal plants, Ocimun basillicum (Basil) and Calendula officinalis (Marigold), when subjected to different treatments with organic fertilization and conventional fertilization in different soil textures (sandy and clayey). For this, two similar experiments were conducted with each of the two species chosen in which the treatments were arranged in factorial scheme (2x2x3) arranged in a completely randomized design (CRD), being two soil textures (clayey and sandy), two forms of fertilizer (chemical and organic) and three levels of fertilization (unfertilized, the recommended dose and twice recommended dose) totalizing 12 treatments with four replications. The experiment conducted with basil plants, It was concluded that the clay soil favored the availability of P, K, Ca, Cu, Zn, Fe, Cd e Pb; the sandy soil favored the availability of N, Mn e Cr. The organic fertilization provided higher levels of N, P, Mg e Zn, while chemical fertilizer showed the presence of toxic heavy metals (Cd e Pb) in the sources of NPK used. The experiment conducted with marigold plants,the results showed that clayey soil favored the availability of N P, K, Mg, Cu, Zn and Fe; the sandy soil favored the availability of Ca, Mn, Pb and Cr. The organic fertilization provided higher levels of P and Fe, while the leaf tissue of marigold plants fertilized with chemical fertilizer showed higher concentrations of K and Mn. Marigold plants grown in clay soil were higher and had the highest average of dry volume and fresh volume.The results obtained with both experiments showed that the use of fertilizer improved the availability of heavy metals in the tissue of medicinal plants. The clay soil and organic fertilization favored the increase of CTC in the soil and the availability of nutrients that are essential to plants in general / O cultivo e a utilização de plantas medicinais tem acompanhado a evolução do homem através dos séculos. Muitas pesquisas recentes estão voltadas para o conhecimento de práticas agronômicas sustentáveis que possam proporcionar maior qualidade e aproveitamento dos princípios ativos de interesse das plantas medicinais, objetivando oferecer, por exemplo, melhores condições ambientais e nutricionais às plantas. O objetivo deste trabalho foi determinar a disponibilidade de nutrientes e o teor de metais pesados presentes em duas espécies de plantas medicinais, Ocimun basillicum (manjericão) e Calendula Officinalis (calêndula), quando submetidas a diferentes tratamentos com adubação orgânica e adubação convencional em solos de diferentes texturas (arenosa e argilosa). Para tanto, foram realizados dois experimentos semelhantes com cada uma das duas espécies escolhidas nos quais os tratamentos foram arranjados em esquema fatorial (2x2x3) dispostos em delineamento experimental inteiramente casualizado (DIC), sendo duas texturas de solo, (argilosa e arenosa), duas formas de adubação (química e orgânica) e três doses de adubação (sem adubação, dose recomendada e o dobro da dose recomendada) totalizando 12 tratamentos com quatro repetições. Com o experimento realizado com plantas de manjericão, pôde-se concluir que os solos argilosos favoreceram a disponibilidade de P, K, Ca, Cu, Zn, Fe, Cd e Pb; os solos de textura arenosa favoreceram a disponibilidade de N, Mn e Cr. A adubação orgânica disponibilizou maiores teores de N, P, Mg e Zn, enquanto a adubação química evidenciou a presença de metais pesados tóxicos (Cd e Pb) nas fontes de NPK utilizadas. No experimento realizado com plantas de calêndula os resultados demonstraram que os solos argilosos favoreceram a disponibilidade de N P, K, Mg, Cu, Zn e Fe; os solos de textura arenosa favoreceram a disponibilidade de Ca, Mn, Pb e Cr. A adubação orgânica disponibilizou maiores teores de P e Fe, enquanto o tecido foliar de plantas de calêndula adubadas com adubação química apresentaram concentrações maiores de K e Mn. As plantas de calêndula cultivadas em solo de textura argilosa apresentaram maior altura e maiores médias de massa seca e massa fresca. Os resultados obtidos nos dois experimentos demonstraram que a adubação química favoreceu a disponibilidade de metais pesados tóxicos no tecido vegetal de plantas medicinais. O solo de textura argilosa e a adubação orgânica favoreceram o aumento da CTC no solo e a disponibilidade de nutrientes que são essenciais às plantas em geral

Potentially toxic elements (PTEs) can be absorbed and accumulated in vegetables organ and tissues, and this is an important channel through which PTEs can enter into the food chain. Soil management may interfere in the behavior of PTEs in the system. So, the study of the dynamics of elements in the soil is fundamental to a better understanding of factors that influence soil-plant transfer. In the state of Pernambuco, Brazil, the production of vegetables is mainly concentrated in small or medium organic and conventional farms located in the Agreste and Sao Francisco regions. Our aims in this research were: i) to determine the contents of PTEs in soil and in vegetables produced under conventional and organic systems in garden soils of Pernambuco; ii) to investigate the forms of the PTEs and their uptake by the vegetables based on different soil-plant transfer factors; iii) to use the calculated transfer factors to assess the human risk exposure; iv) to assess the effect of aging and organic matter (OM) on copper (Cu) desorption in garden soils; v) to determine if manure application to soils increases water soluble Cu concentrations; and vi) to verify the efficiency of machine learning techniques in the classification of vegetables produced under organic and conventional systems. Acid and complexing solutions were employed to extract total contents of PTEs in plants and to extract pseudototal, reactive and bioavailable fractions of the PTEs in soils. Soil-plant transfer factors and human risk assessment were calculated based on the determined levels of PTEs. Kinetic assays were developed using rates of organic composts added to Cu-spiked soils to model the Cu desorption. Water extractable Cu and dissolved organic carbon (DOC) were extracted from soils amended with dairy manure, and the Cu-DOC interactions were studied using spectroscopic techniques. Lettuce (Lactuca sativa) leaves had the highest capacity to accumulate PTEs; conventional system promoted higher PTEs values in soils and plants than the organic production; regardless of the scenario, children and adults in contact to vegetables cropped in organic system have a lower health risk than individuals exposed to lettuce leaves conventionally produced. The addition of OM promoted greater Cu desorption, while aging lead to a reduction in the Cu release. The Fouriertransform infrared spectroscopy spectra showed increase in the presence of aliphatic and carboxylic groups in the extracts from the manure-amended soils. Carboxylic acid functional groups on the DOC formed strong bonds with Cu, which can promote Cu transport as dissolved Cu-organic complexes in the soil profile. The Support Vector Machine had an accuracy over 90% to classify the vegetables in the two groups (organic and conventional); and this high assertiveness rate highlights the potential of using elemental quantification and algorithms as support techniques in the process of authenticity and inspection of organic products. / Elementos potencialmente toxicos (EPTs) podem estar biodisponiveis para serem absorvidos e acumulados nos tecidos e orgaos vegetais, sendo esta uma importante rota de entrada de EPTs na cadeia alimentar. O manejo do solo pode interferir no comportamento dos EPTs no sistema. Desta forma, o estudo da dinamica desses elementos no solo e fundamental para melhor entendimento dos fatores que influenciam a transferencia solo-planta. No estado de Pernambuco, a producao de hortalicas se concentra em intensos cultivos organicos e convencionais localizados em pequenas ou medias propriedades, principalmente na regiao Agreste e Sao Francisco. Nossos objetivos neste trabalho foram: i) determinar os teores de EPTs no solo e nas hortalicas produzidas em sistemas convencionais e organicos em hortas de Pernambuco; ii) investigar as formas de EPTs e sua absorcao pelas hortalicas com base em diferentes fatores de transferencia solo-planta; iii) usar os fatores de transferencia calculados para investigar o risco de exposicao aos humanos; iv) estudar o efeito do tempo e da materia organica (MO) na dessorcao de cobre (Cu) em solos de horta; v) determinar se a aplicacao de esterco aumenta a concentracao de Cu soluvel em agua; e vi) verificar a eficiencia de tecnicas machine learning na classificacao de hortalicas produzidas em sistemas organicos e convencionais. Solucoes acidas e complexantes foram utilizadas para extrair os teores totais de EPTs nas plantas e os teores pseudototal, reativo e biodisponivel dos EPTs no solo. Fatores de transferencia solo-planta e avaliacao de risco humano foram calculados com base nos teores de EPTs. Estudos de cinetica foram desenvolvidos apos adicao de composto organico em solos contaminados com Cu para modelar a dessorcao de Cu. Cu soluvel em agua e carbono organico dissolvido (COD) foram extraidos de solos adubados com esterco, a interacao Cu-COD foi estudada usando tecnicas espectroscopicas. Folhas de alface (Lactuca sativa) apresentaram a maior capacidade de acumular EPTS; o sistema convencional promoveu maiores tores de EPTs nos solos e plantas do que o sistema organico; independentemente do cenario, criancas e adultos em contato com vegetais produzidos em sistema organico tem um menor risco do que os individuos que consomem folhas de alface convencionalmente produzidas. A adicao de MO promoveu maior dessorcao de Cu, enquanto o aumento no tempo de contato reduziu a liberacao de Cu. Os graficos da espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier mostraram um aumento na presenca de grupos funcionais alifaticos e carboxilicos nos extratos de solos adubados com esterco. Esses grupos funcionais no COD formam ligacoes fortes com Cu, o que promove o transporte do elemento na forma de complexos organicos dissolvidos no perfil do solo. O modelo Support Vector Machine apresentou acuracia superior a 90% na classificacao das hortalicas em dois grupos (organicas e convencionais); e a alta taxa de assertividade mostra o potencial do uso de quantificacao elementar e algoritmos como tecnicas auxiliares no processo de autenticidade de inspecao de produtos organicos.

Potentially toxic elements (PTEs) can be absorbed and accumulated in vegetables organ and tissues, and this is an important channel through which PTEs can enter into the food chain. Soil management may interfere in the behavior of PTEs in the system. So, the study of the dynamics of elements in the soil is fundamental to a better understanding of factors that influence soil-plant transfer. In the state of Pernambuco, Brazil, the production of vegetables is mainly concentrated in small or medium organic and conventional farms located in the Agreste and Sao Francisco regions. Our aims in this research were: i) to determine the contents of PTEs in soil and in vegetables produced under conventional and organic systems in garden soils of Pernambuco; ii) to investigate the forms of the PTEs and their uptake by the vegetables based on different soil-plant transfer factors; iii) to use the calculated transfer factors to assess the human risk exposure; iv) to assess the effect of aging and organic matter (OM) on copper (Cu) desorption in garden soils; v) to determine if manure application to soils increases water soluble Cu concentrations; and vi) to verify the efficiency of machine learning techniques in the classification of vegetables produced under organic and conventional systems. Acid and complexing solutions were employed to extract total contents of PTEs in plants and to extract pseudototal, reactive and bioavailable fractions of the PTEs in soils. Soil-plant transfer factors and human risk assessment were calculated based on the determined levels of PTEs. Kinetic assays were developed using rates of organic composts added to Cu-spiked soils to model the Cu desorption. Water extractable Cu and dissolved organic carbon (DOC) were extracted from soils amended with dairy manure, and the Cu-DOC interactions were studied using spectroscopic techniques. Lettuce (Lactuca sativa) leaves had the highest capacity to accumulate PTEs; conventional system promoted higher PTEs values in soils and plants than the organic production; regardless of the scenario, children and adults in contact to vegetables cropped in organic system have a lower health risk than individuals exposed to lettuce leaves conventionally produced. The addition of OM promoted greater Cu desorption, while aging lead to a reduction in the Cu release. The Fouriertransform infrared spectroscopy spectra showed increase in the presence of aliphatic and carboxylic groups in the extracts from the manure-amended soils. Carboxylic acid functional groups on the DOC formed strong bonds with Cu, which can promote Cu transport as dissolved Cu-organic complexes in the soil profile. The Support Vector Machine had an accuracy over 90% to classify the vegetables in the two groups (organic and conventional); and this high assertiveness rate highlights the potential of using elemental quantification and algorithms as support techniques in the process of authenticity and inspection of organic products. / Elementos potencialmente toxicos (EPTs) podem estar biodisponiveis para serem absorvidos e acumulados nos tecidos e orgaos vegetais, sendo esta uma importante rota de entrada de EPTs na cadeia alimentar. O manejo do solo pode interferir no comportamento dos EPTs no sistema. Desta forma, o estudo da dinamica desses elementos no solo e fundamental para melhor entendimento dos fatores que influenciam a transferencia solo-planta. No estado de Pernambuco, a producao de hortalicas se concentra em intensos cultivos organicos e convencionais localizados em pequenas ou medias propriedades, principalmente na regiao Agreste e Sao Francisco. Nossos objetivos neste trabalho foram: i) determinar os teores de EPTs no solo e nas hortalicas produzidas em sistemas convencionais e organicos em hortas de Pernambuco; ii) investigar as formas de EPTs e sua absorcao pelas hortalicas com base em diferentes fatores de transferencia solo-planta; iii) usar os fatores de transferencia calculados para investigar o risco de exposicao aos humanos; iv) estudar o efeito do tempo e da materia organica (MO) na dessorcao de cobre (Cu) em solos de horta; v) determinar se a aplicacao de esterco aumenta a concentracao de Cu soluvel em agua; e vi) verificar a eficiencia de tecnicas machine learning na classificacao de hortalicas produzidas em sistemas organicos e convencionais. Solucoes acidas e complexantes foram utilizadas para extrair os teores totais de EPTs nas plantas e os teores pseudototal, reativo e biodisponivel dos EPTs no solo. Fatores de transferencia solo-planta e avaliacao de risco humano foram calculados com base nos teores de EPTs. Estudos de cinetica foram desenvolvidos apos adicao de composto organico em solos contaminados com Cu para modelar a dessorcao de Cu. Cu soluvel em agua e carbono organico dissolvido (COD) foram extraidos de solos adubados com esterco, a interacao Cu-COD foi estudada usando tecnicas espectroscopicas. Folhas de alface (Lactuca sativa) apresentaram a maior capacidade de acumular EPTS; o sistema convencional promoveu maiores tores de EPTs nos solos e plantas do que o sistema organico; independentemente do cenario, criancas e adultos em contato com vegetais produzidos em sistema organico tem um menor risco do que os individuos que consomem folhas de alface convencionalmente produzidas. A adicao de MO promoveu maior dessorcao de Cu, enquanto o aumento no tempo de contato reduziu a liberacao de Cu. Os graficos da espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier mostraram um aumento na presenca de grupos funcionais alifaticos e carboxilicos nos extratos de solos adubados com esterco. Esses grupos funcionais no COD formam ligacoes fortes com Cu, o que promove o transporte do elemento na forma de complexos organicos dissolvidos no perfil do solo. O modelo Support Vector Machine apresentou acuracia superior a 90% na classificacao das hortalicas em dois grupos (organicas e convencionais); e a alta taxa de assertividade mostra o potencial do uso de quantificacao elementar e algoritmos como tecnicas auxiliares no processo de autenticidade de inspecao de produtos organicos.

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 parte2.pdf: 1894746 bytes, checksum: ed814516402796b5f39625ca8197ed3a (MD5) Previous issue date: 2009-10-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The use of plants to medicine aims is an ancient practice. It s estimated that most of the plants used in the popular medicine has not been studied about their chemical compounds, phamacological action and their actual therapeutic indications, without consider the plants that has not been still identified. The Cinnamomum (Lauraceae) gender is constituted by approximately 350 species, many of them producers of essential oil. The Cinnamon has many aims, being used in the agriculture, to control nematodes, fungicide, in the urban forestation, cosmetics, cookery and in the medicine. This study had as aim evaluate: the phytoavailability of metals, nutritional characterization, chemistry constitution, evaluation of the antioxidant and antibacterial activity of essential oil extracted from Cinnamomum zeylanicum Breyn s leaves. The cinnamon s leaves initially were dried in room temperature, after, ground to next extraction of essential oil. The extraction was carried out using the hydrodistillation method. The determination of nutritional contents of the cinnamon was in average: 59.59% humidity, 1.320% ashes, 3.730% protein, 3.030% rough fibre, 3.050% lipids, 29.100% starch and 32.310% carbohydrates. The results show an availability to Ni and Cu metals, as low and high concentration respectively, 0.0007mg/L and 367.800. The ethanoic extracts of the essential oil from cinnamon in many tested concentrations presented a potential antioxidant and were sensitive front to the bacteria: Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Serratia odorífera, Listeria monocytogenes, Pseudomonas aeruginosa and Proteus mirabilis. In the face of the deepening of this study, the mentioned oil can be presented as a potential antimicrobial agent, becomes a promising therapeutic alternative in a near future, especially to the poorest population. / A utilização de plantas para fins medicinais é uma prática antiga. Estima-se que a maioria das plantas usadas na medicina popular não foi estudada a respeito de seus componentes químicos, ações farmacológicas e suas reais indicações terapêuticas, sem considerar as plantas cujas propriedades medicinais não foram identificadas. O gênero Cinnamomum (Lauraceae) é constituído por aproximadamente 350 espécies, muitas das quais produtoras de óleo essencial. A Canela tem várias finalidades, sendo utilizada na agricultura, para controle de nematóides, fungicida, na arborização urbana, nas indústrias de cosméticos, na culinária e na medicina popular. Este estudo teve como objetivo avaliar: a fitodisponibilidade de metais, a caracterização nutricional, a constituição química, a avaliação da atividade antioxidante e antibacteriana do óleo essencial extraído das folhas da Cinnamomum zeylanicum Breyn. As folhas da canela, inicialmente foram secas em temperatura ambiente, em seguida moídas para posterior extração do óleo essencial. A extração foi realizada utilizando-se o método de hidrodestilação. A determinação dos teores nutricionais da canela foi em média: 59,590% umidade, 1,320% cinzas,3,730 % proteína, 3,030 % fibra bruta, 3,050% lipídeos, 29,100% amido e 32,310% carboidratos. Os resultados demonstram uma disponibilidade para os metais Ni e Cu, como menor e maior concentração respectivamente, 0, 0007 mg/L e 367,800. Os extratos etanóicos do óleo essencial da canela em diversas concentrações testadas apresentaram um potencial antioxidante e foi sensível frente às bactérias: Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Serratia odorífera, Listeria monocytogenes, Pseudomonas aeruginosa e Proteus mirabilis. Diante do aprofundamento deste estudo, o referido óleo pode ser apresentado como agente antimicrobiano em potencial, tornando-se uma alternativa terapêutica promissora em futuro próximo, sobretudo para a população mais carente.