Há relatos na literatura de alguns compostos naturais de plantas que são usados para preservação de alimentos e no controle do desenvolvimento de fungos e bactérias que ocorrem em plantas, grãos, cereais e derivados. O presente trabalho teve como objetivo avaliar "in vitro" o efeito do óleo essencial de Eucalyptus globulus e seu composto majoritário sobre o crescimento micelial dos fungos Aspergillus flavus e Aspergillus parasiticus e a produção de aflatoxinas. A composição química do óleo analisado por cromatografia gasosa acoplada ao espectrofotômetro de massa mostrou-nos que o composto majoritário com 89,95% é o 1,8-cineol. Assim foi avaliada a ação por contato e por compostos voláteis do óleo essencial e do 1,8-cineol. O modo de ação por compostos voláteis, do óleo e do composto, foi estatisticamente mais eficiente do à ação por contato, para ambos os fungos. Independente do modo da ação a partir da dose de 500µL do óleo os fungos tiveram comportamentos semelhantes, com mais de 90% de inibição micelial. O composto 1,8-cineol não demonstrou a mesma eficiência que o óleo, produzindo algum efeito inibitório apenas na dose de 1.500µL, com apenas 5,5% de inibição de crescimento micelial. Foi verificado que o óleo essencial e o composto 1,8-cineol não cessaram a produção de aflatoxinas de ambos os fungos mesmo inibindo o crescimento micelial. / Literature describes some natural plants composites that are used to preserve food and to control fungi and bacteria development in plants, grains, cereals and derivatives. The objective of this research was evaluate the effect in vitro of the Eucalyptus globulus essential oil and its major component over mycelial growth and aflatoxin production by Aspergillus flavus and Aspergillus parasiticus. The chemical oil composition, analyzed by gas chromatography connected to mass spectra, showed that 1,8-cineole is the major compound with 89.95%. Thus, the essential oil and the 1,8-cineole were evaluated by the contact and volatiles action. For both analyzed fungi, the oil and the compound action promoted throughout volatile compound were statically more efficient than the action promoted throughout contact. Considering the oil dose of 500µL and so forth, the fungi behaviors were similar independently of the action modes, with more than 90% of mycelial inhibition. The 1,8-cineole compound did not demonstrate the same efficiency that the essential oil did, producing some inhibitory effect only in the dose of 1.500µL, with only 5.5% of inhibition of mycelial growth. It was verified that the essential oil and 1,8-cineole compound did not cease the aflatoxins production in both fungi, even with the inhibition of mycelial growth.

O uso de plantas aromáticas ricas em óleos essenciais (OE) como agentes saneantes ou conservantes remonta às civilizações antigas. Nos dias atuais, o aumento nos surtos de infecções em hospitais e creches, bem como da resistência bacteriana, aumentou também a demanda por desinfetantes. Os OE\'s são reconhecidos por sua atividade antimicrobiana, mas a maioria dos estudos foi realizada na fase líquida. Buscando aproveitar a característica de alta volatilidade dos OE´s, desenvolvemos uma metodologia para a avaliação da atividade antimicrobiana na fase vapor. Nesse sentido, utilizamos o OE extraído de Hesperozygis myrtoides (St.Hil. ex Benth.) Epling (Lamiaceae), uma espécie nativa com ocorrência nos estados do sudeste do Brasil. A planta foi coletada em Campos do Jordão e o óleo teve um rendimento médio de 1,99% (m/m), sendo os componentes majoritários pulegona (48,8%) e isomentona (16,2%). A atividade antimicrobiana foi comparada na fase líquida, pelo método da microdiluição em placa, com a fase vapor, pelo método da placa invertida modificado. Os resultados indicaram uma atividade mais potente para a fase vapor do que na fase líquida. Staphylococcus aureus apresentou CIM de 0,392 mg. L-1 na fase vapor e 19 mg. L-1 na líquida, já para Candida albicans foi 0,833 mg. L-1 , na fase vapor e 94,4 mg. L-1 na fase líquida. Entretanto, para Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Bacilus subtillis e Aspergillus brasiliensis os valores da CIM, em ambas as fases, foram acima de 100 mg. L-1, sendo então considerado inativo. A atividade antimicrobiana na fase vapor é mais intensa devido aos OE´s se ligarem diretamente ao microrganismo sem a interferência do solvente. A toxicidade do OE foi avaliada frente a células tumorais humanas de mama (MCF-7) e próstata (CP-3) e em células de fibroblastos murinos normais (BALB/3T3) e indicaram uma DL50 superior a 2.014 mg.Kg-1, podendo ser considerado seguro. A atividade antimicrobiana associada à baixa toxicidade é um forte indicativo que este OE pode ser utilizado para descontaminação ambiental na fase vapor, inclusive em ambientes habitados. / Aromatic plants rich in essential oils (EO) have been used as sanitizing agents or preservatives since early civilizations. Nowadays, the increase in infectious outbreaks in hospitals and nurseries, as well as the bacterial resistance has also increased the demand for disinfectants. EO\'s are known for their antimicrobial activity, but most reports is in the liquid phase. Due to the EO high volatility, we have developed a methodology for evaluating the antimicrobial activity in the vapor phase. In this sense, we use the Hesperozygis myrtoides (St.Hil. Ex Benth.) Epling (Lamiaceae) EO, a native species occurring in southeastern Brazil. The plant was collected in Campos do Jordão (SP) and the oil had an average yield of 1.99% (m/m) and as major components pulegone (48.8%) and isomenthone (16.2%). Antimicrobial activity was compared in the liquid phase, microdilution method, with the vapor phase, modified inverted plate method. The results indicated that the vapor phase was a more potent than the liquid. Staphylococcus aureus afforded MIC 0.392 mg. L-1 for the vapor phase and 19 mg. L-1 for the liquid phase, while for Candida albicans it was 0.833 mg. L-1 for the vapor and 94.4 mg. L-1 for the liquid. However, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Bacillus subtilis and Aspergillus brasiliensis had in both phases MIC\'s higher than 100 mg. L-1, considered then inactive. The vapor phase antimicrobial activity is more intense because the EO are free to directly bind with the microorganism without the solvent interference. Toxicity was evaluated against human breast tumor cells (MCF-7) and prostate cancer (PC-3) and with normal murine fibroblast cells (BALB/3T3) indicating a DL50 higher 2,014 mg.Kg-1, and it was considered safe. The antimicrobial activity associated with the low toxicity is a strong indication that this EO vapors can be used for environmental decontamination, even in inhabited places.

Submitted by Eunice Novais (enovais@uepg.br) on 2018-04-12T17:55:31Z No. of bitstreams: 1 CAROLINA CERIANI.pdf: 6061063 bytes, checksum: 015f00376429146b71ba4b2c7fa3b250 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-12T17:55:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CAROLINA CERIANI.pdf: 6061063 bytes, checksum: 015f00376429146b71ba4b2c7fa3b250 (MD5) Previous issue date: 2018-03-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Eucalyptus saligna Sm. é uma árvore nativa do sudeste da Austrália. No Sul do Brasil seu principal uso está relacionado a utilização da madeira. Entretanto, estudos morfoanatômicos da espécie, químicos e biológicos envolvendo o óleo essencial são escassos. O objetivo do presente trabalho foi realizar o estudo da morfoanatomia das folhas e caules a fim de auxiliar na identificação desse táxon e na diferenciação das demais espécies de Eucalyptus, bem como determinar a composição química, investigar a atividade antioxidante, o efeito antimicrobiano e o potencial citotóxico do óleo essencial de E. saligna cultivado nos Campos Gerais. O material botânico foi coletado no campus da Universidade Estadual de Ponta Grossa (Paraná, Brasil). A partir dos métodos usuais de microscopia óptica e de microscopia eletrônica de varredura, foram evidenciados estômatos anomocíticos em ambas as faces do limbo foliar de E. saligna, ausência de tricomas, mesofilo isobilateral, nervura mediana levemente biconvexa em ambas as faces, idioblastos contendo cristais prismáticos de oxalato de cálcio, cavidades secretoras contendo óleo essencial, pecíolo com sistema vascular em arco aberto. Além disso, um caule com formato arredondado, colênquima angular, cavidades secretoras, cristais prismáticos e drusas de oxalato de cálcio. Por meio de hidrodestilação de folhas e caules, obteve-se um teor de 1,03% de óleo essencial. Os principais componentes do óleo essencial de E. saligna identificados por CG-EM foram o p-cimeno (28,90%) e a criptona (17,22%). A atividade antioxidante total do óleo essencial, pelo método do fosfomolibdênio, foi superior a determinada para a rutina. Porém, através dos métodos do radical livre DPPH e do ABTS, o potencial antioxidante observado foi baixo. O óleo essencial de E. saligna apresentou um efeito antimicrobiano frente às cepas de Staphylococcus aureus e de Candida albicans, por meio dos métodos de difusão em disco e difusão em meio sólido utilizando cavidades. Quanto à citotoxicidade avaliada pelo método do MTT, o óleo essencial de E. saligna mostrou-se citotóxico tanto para as células Calu-3, como para as células 3T3. Não apresentando assim, seletividade contra as células tumorais em estudo. / Eucalyptus saligna Sm. is a tree native to southeastern Australia. Its main use is related with the wood. However, morpho-anatomical studies of this species, chemical and biological involving its essential oil are scarce. The objective of the present work was to study the morphology of leaves and stems, as well as to determine the chemical composition, to investigate the antioxidant activity, the antimicrobial effect and the cytotoxic potential of the essential oil of E. saligna. The botanical material was collected on the campus of the State University of Ponta Grossa (Paraná, Brazil). From the usual methods of optical microscopy and scanning electron microscopy, anomocytic stomata were evident on both sides of the leaf of E. saligna, absence of trichomes, isobilateral mesophyll, midrib with a biconvex shape on both sides, idioblasts with calcium oxalate prismatic crystals, secretory cavities containing essential oil, petiole with open arch vascular system. In addition, a rounded-shaped stem, angular collenchyma, secretory cavities, calcium oxalate prismatic crystals and druses were observed. The yield of essential oil extracted by hydrodistillation from leaves and stems was1.03%. The main compounds of essential oil of E. saligna were ρ-cymene and cryptone. The total antioxidant activity of the essential oil, by the phosphomolybdenum method, was superior to that determined for the routine. However, through the free radical DPPH and ABTS methods, the antioxidant potential observed was low. The essential oil of E. saligna showed an antimicrobial activity against Staphylococcus aureus and Candida albicans strains, using both methods of disc diffusion and diffusion in solid-medium by plate-cavities. As for the cytotoxicity assessed by the MTT method, essential oil of E. saligna presented to be cytotoxic for both cells, Calu-3 and 3T3. Considering these results, additional studies can be recommended, in order to use the essential oil of E. saligna as raw material for the pharmaceutical industry.

A grande dificuldade na simulação de processos envolvendo substâncias naturais é o reduzido número de propriedades termo físicas e dados experimentais disponível na literatura. Devido à diversidade e complexidade das moléculas presentes, o estudo do processamento de compostos naturais ainda é pequeno. Neste trabalho, são investigados modelos para predição de tais propriedades termodinâmicas, fundamentais à modelagem e simulação do processo de destilação em batelada de óleos essenciais. Um método de contribuição de grupos é utilizado para predição da pressão de vapor de substâncias puras (CSGC-PVR), quando dados experimentais não são disponíveis. Em relação ao cálculo do coeficiente de atividade, um modelo totalmente preditivo baseado em química quântica computacional é utilizado (COSMO-SAC). De modo geral, este trabalho tem como objetivo a aplicação de propriedades termodinâmicas preditas em um modelo dinâmico, capaz de descrever o processo de retificação através da destilação em batelada. As simulações foram realizadas no simulador orientado a equações EMSO, a fim de demonstrar a viabilidade do método. Os óleos essenciais de Eucalyptus globulus Labill, Eucalyptus citriodora Hook e Cymbopogon winterianus Jowitt foram selecionados devido ao potencial econômico de suas frações. Inicialmente, um conjunto de dados experimentais é comparado às simulações para validação do método. Em um segundo momento, as simulações são realizadas para correlacionar as condições operacionais e cortes de destilado para as misturas dadas. Os perfis de composição e a determinação dos cortes majoritários são apresentados. Duas alternativas são avaliadas para obtenção de maior pureza nos cortes; o uso de bateladas de reciclo e o controle da razão de refluxo através de uma ação proporcional. A influência de diferentes configurações de coluna também é avaliada, variando o número de estágios teóricos, regime de refluxo e acúmulo de coluna. Os métodos utilizados se mostram capazes de predizer o comportamento do processo de fracionamento e podem ser aplicados a um grande número de óleos essenciais. / The great obstacle in simulating processes involving natural products is the small number of thermo-physical properties and experimental data available in the literature. Due to the diversity and complexity of these molecules, studies concerning essential oils processing is still limited. In this work, thermodynamic models are investigated in order to predict such properties, which are requisites to the modelling and simulation of the essential oil batch distillation process. In this work a group contribution method is used to predict the vapor pressure (CSGC-PVR) when experimental data was unavailable. Regarding the activity coefficients, a fully predictive model based on quantum calculations (COSMO-SAC) is used. Moreover, this work also aims the use of those predicted properties in a dynamic model, capable of describing the fractionation process by batch distillation. The simulations were performed in the equation-oriented simulator EMSO, in order to demonstrate the feasibility of the method. Oils of Eucalyptus globulus Labill, Eucalyptus citriodora Hook and Cymbopogon winterianus Jowitt were selected due to their high production and economic potential of its fractions. Initially, a set of experimental data is compared to the simulations in order to validate the method. Then, simulations are performed to relate operational conditions and distillate cuts for the given mixtures. The distillate composition profiles and the determination of the major cuts are presented. Two alternatives are evaluated in order to obtain cuts of higher purity; the use of a recycle batch and a reflux ratio proportional control based on the distillate composition. The influence of different column configurations is also evaluated, varying its number of theoretical stages, reflux ratio regime and column holdup. The methods used are shown able to predict a reasonable behavior for the fractionation process of the essential oils tested and the method can be extended to most of the essential oils.

Este trabalho de Mestrado teve por objetivo avaliar a atividade antifúngica in vitro e em queijo Minas Padrão de duas formulações (A e B) de nanoemulsões encapsulando óleo essencial de orégano (Origanum vulgare) produzidas pelo método da temperatura de inversão de fases (método PIT). Cladosporium sp., Fusarium sp. e Penicillium sp. foram os fungos identificados nas amostras de queijo Minas Padrão deteriorados. Tais cepas foram utilizadas na avaliação da atividade antifúngica in vitro e em queijo Minas Padrão do óleo de orégano nanoemulsionado. Nos testes in vitro foram determinadas as concentrações mínimas inibitórias (CMI) do óleo essencial de orégano puro e nanoemulsionado sobre o Cladosporium sp., Fusarium sp. e Penicillium sp. Foram utilizadas fatias de queijo Minas Padrão para avaliar o efeito inibitório das nanoemulsões contendo óleo essencial de orégano. Por último foi avaliado o efeito inibitório das nanoemulsões durante o processo de maturação de queijos Minas Padrão. Determinaram-se valores de CMI para óleo essencial puro de 0,2; 0,3 µg/ml para Fusarium sp. e Penicillium sp., respectivamente. Enquanto para as duas formulações de nanoemulsão; os valores de CMI dependeram da quantidade de óleo essencial de orégano que estava contido nelas, obtendo-se valores de 0,26; 0,11 e 1,62 µg/ml para a formulação A de óleo de orégano nanoemulsionado sobre Cladosporium sp., Fusarium sp. e Penicillium sp., respectivamente, e CMIs de 0,32; 0,1 e 0,8 µg/ml para a formulação B de nanoemulsão sobre os mesmos gêneros de fungos. Os ensaios nas fatias de queijo evidenciaram que o efeito das CMIs, quando aplicadas na matriz alimentícia, foi nulo, permitindo o desenvolvimento normal dos fungos avaliados, da mesma forma se determinou a importância da atividade de água no crescimento fúngico. Já nos queijos em ambiente de maturação o efeito inibitório do óleo de orégano foi pouco satisfatório, o que indicou a importância do controle dos demais parâmetros ambientais no ambiente de maturação. Pode-se concluir que o óleo essencial de orégano nanoemulsionado apresentou efeito inibitório contra os gêneros de fungos avaliados. Quando controlados parâmetros ambientais como temperatura de armazenamento e atividade de água, seu efeito inibitório pode ser amplamente melhorado, apresentando-o como potencial alternativa na conservação dos alimentos. / This Master Thesis aimed to evaluate the in vitro antifungal activity and in Minas Padrão cheese of two formulations (A and B) of nanoemulsions encapsulating essential oil of oregano (Origanum vulgare) produced by the method of phase inversion temperature (PIT method). Cladosporium sp., Fusarium sp. and Penicillium sp. fungi were identified in deteriorated cheese samples. These strains were used in the evaluation of antifungal activity of oregano essential oil nanoemulsions, both in vitro and in cheese. Minimum inhibitory concentrations (MIC) of essential oil of pure oregano oil and nanoemulsions were determined. Cheese slices were used to evaluate the inhibitory effect of nanoemulsions containing essential oil of oregano. Finally the inhibitory effect of encapsulated oregano oil was tested during cheese ripening. MIC values determined for pure essential oil were 0.20 and 0.3 µg/ml for Fusarium sp. and Penicillium sp., respectively. As for the two nanoemulsion formulations, MIC values depended on the amount of essential oil of oregano which was contained therein, and the values for formulation A were 0.26, 0.11 and 1.62 µg/ml for Cladosporium sp., Fusarium sp. and Penicillium sp, respectively. For formulation B, the values of MIC were 0.32, 0.10 and 0.80 µg/ml. The tests on the cheese slices showed that the effect of MIC when applied in the food matrix was null, as the fungi growth was not avoided. As for the tests during cheese ripening, the inhibitory effect of oregano oil in nanoemulsions was unsatisfactory, which indicated the importance of controlling other environmental parameters in the maturation chamber. It can be concluded that the nanoemulsions of essential oil presented inhibitory effect against the genera of fungi evaluated. Controlled environmental parameters such as storage temperature and water activity, its inhibitory effect can be highly improved, and the nanoemulsions of oregano oil can be seen as a potential system for food preservation.

A presente dissertação descreve um estudo químico das cascas do tronco de Guarea guidonia (L.) Sleumer (Meliaceae). Do extrato hexânico de cascas coletadas de um espécimen localizado em Campo Grande (MS) foram isolados e identificados cinco sesquiterpenos: o trans 1(10)-epóxi-4(15)-cariofileno; o 1(10)-epóxi-4,7-humuladieno; o 10-aloaromadendranol (viridiflorol); o 1(10),4-diepóxi-7-humuleno e o 3-oxa-10-aloaromadendranol e quatro esteróides: o sitosterol, o estigmasterol, o palmitato do sitosterol e o oleato do sitosterol. Esteróides glicosilados foram também detectados nesse extrato. Uma destilação por arraste a vapor d\'água forneceu o óleo essencial que foi comparado por cromatografia gasosa, com o óleo extraído de cascas de uma planta localizada em Araraquara (SP). Os cromatogramas dos dois óleos indicam que eles possuem composições químicas muito semelhantes. Do óleo essencial obtido do espécimen de Araraquara foram identificados onze sesquiterpenos: o 1(10),4(15),5-germacratrieno (germacreno D), o cis 4,10(14)-cadinadieno (γ-muuroleno), o trans 4,10(14)-cadinadieno, o 1(10),4-cadinadieno (σ-cadineno), o 1(10),4(15)-cariofiladieno, o 1,3,11-elematrieno (β-elemeno), o 1(10),4,7-humulatrieno (α-humuleno), o cis e o trans 1(10)-epóxi-4(15)-cariofileno, o 1(10)-epóxi-4,7-humuladieno e o 10-aloaromadendranol (viridiflorol). Os três últimos sesquiterpenos foram encontrados também no extrato hexânico do espécimen que vive em Campo Grande. As substâncias foram isoladas através de cromatografias de adsorção em sílica gel e desta impregnada com AgNO3 e identificadas por espectroscopias de RMN de 1H e de 13C (PND e DEPT 1350) e de massas. / This work describes a chemical study of the bark wood of Guarea guidonia (L.) Sleumer (Meliaceae). The hexanic extract of barks collected from an especimen growing at Campo Grande (MS) afforded five sesquiterpenes: the trans 1(10)-epoxi-4(15)-cariofileno; the 1(1 0)-epoxi-4,7-humuladieno; the 10-aloaromadendranol (viridiflorol); the 1(10),4-diepoxi-7-humuleno and the 3-oxa-10-aloaromadendranol and four steroids: the sitosterol, the stigmasterol, the palmitato of sitosterol and the oleato of sitosterol. From this extract were also detected glycosyl steroids. The essencial oil obtained from a steam water extraction of this barks was compared with that extract fiom the barks of an Araraquara\'s plant (SP). The chromatograms of the oils showed that the chemical composition of both oils are very similar. From the Araraquara\'s oil were identified eleven sesquiterpenes: the 1(10),4(15),5-germacratrieno (germacreno D), the cis 4,10(14)-cadinadieno (γ-muuroleno), the trans 4,10(14)-cadinadieno, the 1(10),4-cadinadieno (σ-cadineno), the 1(10),4(15)-cariofiladieno, the 1,3,11-elematrieno (β-elemeno), the 1(10),4,7-humulatrieno (α-humuleno), the cis and the trans 1(10)-epoxi-4(15)-cariofileno, the 1(10)-epoxi-4,7-humuladieno and the 10-aloaromadendranol (viridiflorol). The last three sesquiterpenes were also isolated fiom the hexanic extract. The compounds were isolated by adsortion chromatography on silica gel and on silica gel impregnated by AgNO3 and identified by 1H and 13C NMR (PND and DEPT 1350) and mass spectroscopy.

Os recursos genéticos vegetais apresentam um valor real e potencial para a agricultura em razão da sua importância em programas de melhoramento e conservação. Este estudo teve como objetivo principal caracterizar a diversidade genética e química do germoplasma de gengibre do Departamento de Genética da ESALQ/USP, por meio de 18 descritores fenotípicos, 13 combinações de marcadores AFLP e análise da composição química do óleo essencial. O germoplasma foi formado por acessos procedentes de distintos estados brasileiros, além de algúns acessos introduzidos da Colômbia. Durante as coletas, foram entrevistados 34 agricultores de três estados: São Paulo (SP), Espírito Santo (ES) e Paraná (PR), constatando-se que esta espécie é cultivada principalmente por agricultores familiares cuja fonte principal de renda é a agricultura. Na análise da composição química, um total de 61 compostos foram identificados, sendo que os acessos apresentaram variabilidade química segundo a análise de variância. O óleo essencial foi rico em monoterpenos (82,35%), destacando-se geranial (20,41%) e neral (13,36%) como os compostos mais abundantes. Os compostos α-zingibereno, 1,8-cineol, linalol e β-felandreno, foram importantes na análise da diversidade química e, portanto, determinantes no agrupamento baseado no método de ligação completa (LC-VD) que classificou o germoplasma em dois grupos de acessos: cultivares e cultivares locais. Na caracterização agromorfológica, pouca variação foi observada para variáveis qualitativas, enquanto que para variáveis quantitativas houve moderada a baixa variabilidade, embora alguns acessos divergentes foram identificados. A análise de componentes principais explicou 82% da variação total nos primeiros três componentes, sendo que a distribuição dos acessos no gráfico de dispersão foi congruente com os agrupamentos formados pelo método de otimização de Tocher, destacando-se os acessos Gen-18, Gen-24, Gen-65 e Gen-42 como os mais divergentes do germoplasma fenotípicamente. Na caracterização molecular, 13 combinações de primers AFLP geraram, em média, 113,5 locos polimórficos, com uma proporção de 96,85% de polimorfísmo na coleção global. As estimativas de diversidade genética de Nei (Hj), índice de Shannon (I) e número efetivo de alelos (ne), foram superiores nos acessos colombianos (0,501; 0,396 e 1,508, respectivamente), em relação aos acessos brasileiros. A AMOVA mostrou que a maior parte da variação (63%) ocorreu entre os dois países e o índice FST=0,153 corroborou este resultado, indicando alta diferenciação genética entre eles. Os agrupamentos fornecidos pelo Structure e o dendrograma baseado no complemento do coeficiente de Jaccard, foram consistentes entre si e demonstraram que a maioria dos acessos brasileiros são altamente similares, sendo que não há influência da procedência geográfica no padrão dos agrupamentos químicos, fenotípicos e moleculares. A introdução de novos materiais genéticos no Brasil, certamente contribuirá para uma base genética mais ampla deste cultivo. / Plant genetic resources exhibit a true and potential value for agriculture due to their importance in breeding and conservation programs. This study aimed to characterize the genetic and chemistry diversity of ginger germplasm of Genetics Department of the ESALQ/USP, through 18 phenotypic descriptors, 13 AFLP markers combinations and chemical composition analysis of essential oil. The germplasm was combined by accessions coming from diferent Brazilian states, along with some accessions introduced from Colombia. During the collection, 34 farmers were interviewed in three states: São Paulo (SP), Espírito Santo (ES) and Paraná (PR). Ginger is mainly cultivated by small farmers whose main income source is agriculture. In the chemical composition analysis, a total of 61 compounds were identified. The accessions presented chemical variability according to the analysis of variance. The essential oil was rich in monoterpenes (82.35%), being the geranial (20.41%) and the neral (13.36%), both referred to as citral, the most abundant compounds. The α-zingiberene, 1,8-cineole, linalool and β-phellandrene compounds were relevant in the chemical diversity analysis of the accessions, while the dendrogram based on the complete linkage method (LC-VD) classified the germplasm into two groups: landraces and cultivars accessions. In the agro-morphologic characterization, qualitative traits showed little variation, while moderate to low variability was observed for quantitative traits, although some divergent accessions were identified. The principal component analysis explained 82% of the total variation in the first three components, wherein the accessions distribution on the scatter plot was consistent with the groups formed by the Tocher method, with the Gen-18, Gen -24, Gen-65 and Gen-42 accessions as the most divergent ones from the phenotypically germplasm. In the molecular characterization, 13 AFLP markers combinations generated an average of 113.5 polymorphic loci, with a ratio of 96.85% of polymorphism in the overall collection. Estimates of Nei genetic diversity (Hj), Shannon index (I) and alleles effective number (ne) were higher in Colombian accessions (0.501; 0.396 and 1.508, respectively). The AMOVA showed that most of the variation (63%) occurs between the two countries and the FST=0.153 index suportted this result, indicating high genetic differentiation between Brazilian and Colombian accessions. The groupings provided by Structure and the dendrogram based on Jaccard coefficient complement were consistent with each other and showed that Brazilian accessions are genetically similar. In general, there is no influence of the accesses geographic origin in the chemical, phenotypic and molecular grouping pattern. The introduction of new genetic materials in Brazil, will certainly contribute to a broader genetic basis of this species.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Com o objetivo de preservar as propriedades e otimizar o encapsulamento do Ãleo essencial de Lippia sidoides (OELS), foi preparado nanopartÃculas de quitosana e goma carregadas com OELS via spray-drying, usando gomas nativas da regiÃo do Nordeste brasileiro. As gomas foram extraÃdas dos exsudatos das Ãrvores da Anacardium Occidentale (goma do cajueiro), Sterculia striata (goma do chichÃ) e Anadenanthera macrocarpa (goma do angico). As nanopartÃculas foram caracterizadas por espectroscopia na regiÃo do infravermelho (FTIR) e na regiÃo do UV/VIS, tamanho de partÃculas e potencial zeta, anÃlise tÃrmica (TGA/DSC), e cromatografia gasosa (GC-MS). O espectro do FTIR mostrou as principais bandas da quitosana e das gomas, em 1550 e em 1647 cm-1. Observou-se diferentes propriedades nas nanopartÃculas em funÃÃo do tipo de matriz utilizada. As partÃculas produzidas apresentaram tamanho de 17 a 800 nm, onde a matriz de goma do cajueiro produziu as partÃculas maiores, e a matriz de goma do chichà as partÃculas menores. O potencial zeta variou de -40 mV a +30 mV, onde houve maior variaÃÃo quando utilizou-se a matriz com goma do chichÃ. A anÃlise tÃrmica evidenciou os eventos de perda de massa para as amostras, onde atà 200 ÂC as amostras perdem no mÃximo 20% da sua massa inicial. O encapsulamento do OELS variou entre 6 e 16 %, onde as matrizes com goma do cajueiro e do chichà apresentaram os maiores valores. As amostras com goma do cajueiro apresentaram boa estabilidade de encapsulamento apÃs 12 meses, onde o teor de Ãleo encapsulado nÃo se alterou. A anÃlise por cromatografia gasosa mostrou que o Ãleo encapsulado nÃo apresentou em sua composiÃÃo diferenÃa significativa à do Ãleo inicial, encapsulando os principais componentes. A liberaÃÃo do OELS pelas matrizes foi relativamente lenta, onde entre 60 e 100% do Ãleo foi liberado em 48 horas. O estudo cinÃtico da liberaÃÃo do OELS indicou que a liberaÃÃo segue o modelo de Higuchi, com a liberaÃÃo pelas amostras variando entre fenÃmenos fickianos e nÃo-fickianos. / Aiming to preserve the properties and optimize the encapsulation of the Lippia sidoides essential oil (LSEO), this work reports on the preparation of chitosan-gum nanoparticles loaded with LSEO by spray-drying, using gums extracted from native trees of northeast of Brazil. The gums used were extracted from exudates of Anacardium Occidentale tree (Cashew gum), Sterculia striata trees (Chichà gum) and Anadenanthera macrocarpa trees (Angico gum). Samples were characterized by FTIR and UV/VIS spectroscopy, particle size and zeta potential, thermal analysis (TGA/DSC) and gas chromatography (GC-MS). The FTIR spectrum showed the main bands of chitosan and gums, in 1550 and 1647 cm-1. Particle sizes ranged from 17 nm to 800 nm, where the angico gum matrix presented the smallest sizes and cashew gum matrix the larger sizes. The zeta potential varied from -40 mV +30 mV, where chichà gum matrix presented the biggest variation. Thermal analysis showed the events of mass loss for the samples, where up to 200 C there are a maximum of 20% mass lost compared to the initial mass. The encapsulation of LSEO ranged between 6 and 16%, where the cashew gum and chichà gum matrixes presented the highest values. Cashew gum samples showed good encapsulation stability after 12 months, where the encapsulated oil content has not changed. The encapsulated oil did not present significant difference in its composition to the initial oil, encapsulating the key components. The release of LSEO from the matrixes was relatively slow, where between 60 and 100% of the oil was released in 48 hours. The kinetic study of LSEO release indicated that the release followed the Higuchi model, with the release by the samples varying between fickians and non-fickians phenomena.

A espécie Minthostachys setosa (Briq.) Epling é uma planta arbustiva aromática da família Lamiaceae que ocorre ao longo dos Andes, da Venezuela até a Argentina. A utilização popular dessa planta para diferentes fins medicinais demanda a investigação dos seus efeitos farmacológicos. O objetivo proposto foi a avaliação da atividade antimicrobiana do óleo essencial, e dos seus componentes majoritários, e do extrato hidroalcoólico liofilizado das partes aéreas da Minthostachys setosa. A planta foi submetida à extração, por percolação, obtendo-se o extrato hidroalcoólico, e por arraste a vapor, o óleo essencial. O extrato hidroalcoólico e o seu liofilizado foram submetidos à análise cromatográfica em camada delgada, mostrando a presença de flavonoides e taninos. O óleo essencial foi submetido à cromatografia a gás acoplada à espectrometria de massas (CG-EM) e apresentou 39 compostos, sendo os majoritários a pulegona (28,6%), a mentona (12,6%) e a isomentona (11%). O método de diluição em meio líquido em microplacas foi utilizado para avaliação da atividade antimicrobiana do extrato liofilizado, do óleo essencial e dos seus compostos majoritários. As amostras foram desafiadas frente Escherichia coli ATCC 8739, Staphylococcus aureus ATCC 6538, Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027, Candida albicans ATCC 10231 e Aspergillus niger ATCC 16404, comparando-se a eficácia com antibióticos específicos. O extrato liofilizado mostrou Concentração Inibitória Mínima (CIM) de 1,25 mg/mL para todos os microrganismos estudados, com exceção do Aspergillus niger, que não apresentou atividade. O óleo essencial mostrou valores de CIM entre 0,4 e 2,8 µg/mL, conforme o microrganismo desafiado. A pulegona mostrou valores de CIM entre 0,8 e 1,6 µg/mL e a mentona apresentou somente atividade frente S. aureus, com CIM de 2,9 µg/mL antimicrobiana. Portanto, o extrato liofilizado, o óleo essencial e os seus compostos majoritários da Minthostachys. setosa podem ser considerados candidatos à utilização como antimicrobianos em formulações cosméticas e farmacêuticas. / The Minthostachys setosa (Briq.) Epling specie plants aromatic shrub of the Lamiaceae family occurs throughout Andes, since Venezuela until Argentina. The popular use of this plant for different medicinal ends has been as indicative to the inquiry of the pharmacologic effect. The aim of the work was to evaluate the antimicrobial activity of the essential oil and his majority components, and hydroalcoholic extract and his lyophilized product of the Minthostachys setosa aerial parts. The plant had been submitted to the extraction by percolating and to obtain the hydroalcoholic extract, and by steam distillation the essential oil. The hydroalcoholic extract and his lyophilized product have submitted to the chromatographic analysis in thin layer, showing in its composition the presence of flavonoids and tannins. The chemical composition of essential oils were determined by spectrometry of masses (CG-EM) and it has presented 39 composites, being majority a pulegone (28.6%), the mentone (12.6%) and isomentone (11%). The antimicrobial activity of the lyophilized extract, the essential oil and majority components were assessed by microdilution method. The samples had challenged against the Escherichia coli ATCC 8739, Staphylococcus aureus ATCC 6538, Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027, the Candida albicans ATCC 10231 and the to Aspergillus niger ATCC 16404, and the specific antibiotics have been used as positive control. The Minimum Inhibitory Concentration (MIC) determined of the lyophilized extract for all the microorganisms studied has been of 1,25 mg/mL, with exception of the to A. niger that it has not presented activity. The essential oil has showed lower MIC, between 0,4 and 2,8 µg/mL, against different challenged microorganisms. Pulegone has showed MIC between 0,8 - 1,6 µg/mL and mentona the MIC against S. aureus of 2,9 µg/mL. Therefore, the lyophilized extract, the essential oil and its majority components of the M. setosa can be considered candidates the use as antimicrobial in cosmetic and pharmaceutical formulations.

Made available in DSpace on 2015-04-22T22:01:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao- Lyege Magalhaes.pdf: 5975842 bytes, checksum: 72a22c7838dd7e60cbd8fa361b73896a (MD5) Previous issue date: 2009-12-21 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The Meliaceae family has pantropical occurrence and include around 700 species distributed in 50 genus. The main secondary metabolites of the family are limonoids, terpenoids, steroids e and flavonoids. The Guarea genus found in Tropical America and Africa contains about 50 species, of which around 10 species have chemical studies. The studies showed that sesqui-, di-, triterpenes and limonoids are the main constituents. This work aimed to evaluate the chemical constituents of Guarea convergens, G. scabra, G. silvatica (volatile) and G. humaitensis (volatile and non-volatile) and the activity against Aedes aegypti, the main species transmitter of the dengue. In this manner, vegetal samples collected in the Ducke Reserve were submitted to hydrodistillation to obtain essential oil and/or macerated to obtain the organic extract. The essential oils obtained showed the predominance of sesquiterpenes. In the branches of G. convergens the majority components were α-santalene (26.26%), α-copaene (14.61%), drim-7,9 (11)-diene (6.85%) and β-santalene (6.32%), and in the oil of G. humaitensis branches predominated the caryophyllene epoxide (40.91%), humulene epoxide II (14.43%) and β-bisabolene (8.36%). In leaves of G. scabra, the majority components were cis-caryophyllene (33.37%) and α-trans-bergamotene (11.88%), and in G. silvatica, caryophyllene epoxide (36.54% leaves; 8.57% branches), espatulenol (14.34% branches and 4.17% leaves) and β-elemene (6.20% leaves), further the kaurene diterpene in leaves (15.61%). The phytochemical study of extracts of leaves and branches of G. humaitensis lead to obtaining a mixture of sesquiterpenes caryophyllene epoxide and humulene epoxide II, mixture of steroids β-sitosterol and stigmasterol, a new limonoid of the mexicanolide type, 2-deoxygrandifolide A, the coumarin scopoletin and the triterpene cycloart-23-ene-3β,25-diol. Among essential oils tested against the larvae of. A. aegypti, the oil of the G. humaitensis branches presented the best larvicidal activity (49,0 CL50= μg.mL-1). / A família Meliaceae tem ocorrência pantropical e compreende cerca de 700 espécies distribuídas em 50 gêneros. Os principais metabólitos secundários da família são limonóides, terpenóides, esteróides e flavonóides. O gênero Guarea compreende cerca de 50 espécies encontradas na América tropical e na África cujos estudos sobre os constituintes químicos são restritos a cerca de 10 espécies, onde foram identificados principalmente sesqui, di e triterpenos e limonóides. Este trabalho visou avaliar os constituintes químicos de Guarea convergens, G. scabra, G. silvatica (voláteis) e G. humaitensis (voláteis e fixos) e a atividade sobre Aedes aegypti, principal espécie transmissora da dengue. Assim, amostras vegetais coletadas na Reserva Ducke foram submetidas a hidrodestilação para obtenção de óleos essenciais e/ou macerados para obtenção de extratos orgânicos. Os óleos essenciais obtidos mostraram a predominância de sesquiterpenos. Nos galhos de G. convergens os majoritários foram α-santaleno (26,26%), α-copaeno (14,61%), drima-7,9(11)-dieno (6,85%) e β-santaleno (6,32%), e no óleo dos galhos de G. humaitensis predominaram o epóxido de cariofileno (40,91%), epóxido de humuleno II (14,43%) e β-bisaboleno (8,36%). Em folhas de G. scabra, os componentes majoritários foram cis-cariofileno (33,37%) e α-trans-bergamotemo (11,88%) e G. silvatica epóxido de cariofileno (36,54% folhas; 8,57% galhos), espatulenol (14,34% galhos e 4,17% folhas) e β-elemeno (6,20% folhas), além do diterpeno kaureno em folhas (15,61%). O estudo fitoquímico dos extratos de folhas e galhos de G. humaitensis conduziu a obtenção de uma mistura dos sesquiterpenos epóxido de cariofileno e epóxido de humuleno II, mistura dos esteróides β-sitosterol e estigmasterol, um novo limonóide do tipo mexicanolideo, 2-desoxigrandifolídeo A, a cumarina escopoletina e o triterpeno cicloar-23-en-3β,25-diol. Dentre os óleos essenciais testados frente às larvas de A. aegypti, o óleo dos galhos de G. humaitensis apresentou a maior atividade larvicida (CL50= 49,0 μg.mL-1).