Brown and Penicillium rot (blue and green mould) are the most common postharvest diseases in New Zealand, causing significant postharvest fruit losses. Current practice uses fungicides to control the postharvest diseases; however there are perceived health risks associated with the use of such chemicals. Recently, there has been substantial interest in chemicals that are considered Generally Regarded as Safe or GRAS and natural products as alternative postharvest treatments to replace currently used fungicides. In this study, ethanol (GRAS chemical) and the natural products honey, milk and essential oils (lemon, lemongrass, manuka and orange) were assessed as potential alternative treatments to replace the currently used fungicides on both peaches and oranges. In pilot studies ethanol was applied to the fruit by either vapour or dipping (30 seconds or 1.5 minutes). Honey, milk and essential oils were applied by dipping at 30 seconds. Essential oils were also tested using a microtiter assay. Exposing fruit to ethanol vapour proved effective at inhibiting fungal growth, but impacted negatively on fruit quality. Peaches that were exposed to 70% to 100% ethanol vapour were protected against fungal infection for up to 30 days when stored at either 4ºC or room temperature. This is compared to two days for untreated peaches and three days for fungicide -treated peaches. However, the ethanol-treated peaches suffered from severe browning. In contrast, 20% ethanol protected peaches for ten days when stored at 4ºC and two days at room temperature. The fruit that were exposed to 20% ethanol did not brown as a result of the treatment. Oranges that were exposed to 20%, 50%, 70% and 100% ethanol vapour were protected from fungal inhibition for 30 days at both 4ºC and room temperature, but they too suffered from severe browning. Dipping was not as effective as vapour at protecting against fungal infection, but had a little effect on fruit quality. Peaches dipped in 20% to 100% ethanol were completely rotten by ten days when stored at room temperature, but the peaches experienced little to no browning. Untreated and fungicide-treated fruit were protected for one day and two days, respectively. Milk and honey do not appear to have potential as postharvest treatments. Peaches that were treated with 20%, 50% and 100% whole milk and 50% manuka honey showed greater degree of fungal infection compared to untreated peaches after both room temperature and 4ºC storage. At room temperature, peaches that were exposed to 20%, 50% and 100% milk were completely rotten at eight days, compared with ten days for untreated peaches. In contrast, at 4ºC, peaches that were treated with 100% milk were completely rotten at 30 days, while only a slight fungal infection observed on untreated fruit. Similar to milk, honey-treated peaches were also completely rotten at 30 days at 4ºC storage.In vitro (microtiter) assay of the essential oils showed that orange and manuka oils appeared to be effective only at high concentrations. In contrast, lemongrass and lemon oils appeared to be effective even at low concentrations. Of the essential oils tested in the in vivo assay, lemongrass and lemon oils have the greatest potential. Oranges that were exposed to 0.05% lemongrass oil, 0.25% and 0.5% lemon oil were protected for 30 days when stored at 4ºC or room temperature. They provided the best antifungal activity compared to the other concentrations of all four essential oils tested as well as fungicide treatment for 30 days. Of all the treatment tested, 0.05% lemongrass oil, 0.25% and 0.5% lemon oil appeared to be the most promising treatments. However, these treatments need to be tested for antifungal effects, fruit quality, flavour and nutritional effects in large scale experiments before they can be applied as replacements to currently used fungicides. Also, essential oils are complex compounds; therefore it would be of interest to determine the active compound(s) of the lemongrass and lemon oils.

As florestas têm sido fundamentais como suporte ao atendimento de diversas necessidades básicas do ser humano, como abrigo, vestuário, alimentos, energia etc. Nesse contexto, os óleos essenciais têm tido um importante papel, tanto no cenário nacional como no internacional. Várias espécies florestais possuem potencial para extração de óleo e, dentre essas, a candeia (Eremanthus erythroppapus) possui um óleo de grande valor econômico, cujo princípio ativo, o alfa-bisabolol, é utilizado na fabricação de medicamentos, cosméticos etc. Pouco se sabe sobre esta espécie em relação às características da sua madeira, condições de crescimento etc, e as influências na quantidade e qualidade do óleo. O trabalho proposto teve como objetivo avaliar o efeito das condições do local de crescimento de um povoamento de candeia, sobre o rendimento e qualidade do óleo obtido, com a análise sendo contextualizada à luz de características químicas, física e anatômicas da sua madeira. O material de análise foi proveniente de árvores localizadas em um povoamento nativo de candeia, compondo uma área de baixada e outra de elevação, em cambissolo, existente na região de Aiuruoca, MG. / Forests have been fundamental as a source of several basic necessities of the human being, as shelter, clothes, nourishment, energy etc. In this context, essential oils have had an important role, either in the national or in the international scene. Many forest species have the potential for oil extraction and, amongst these, candeia (Eremanthus erythroppapus) has an oil of great economic value, whose active principle, the alpha-bisabolol, is used in the production of medicines, cosmetics etc. Little is known about this species in relation to the characteristics of its wood, conditions of growth etc, and the influences in the amount and quality of the oil. This work had as objective to evaluate the effect of the conditions of the ground of a population of candeia, on the income and quality of the yield oil, with the contextualized analysis done under the light of chemical, physics, and anatomical characteristics of its wood. The analysis material originally from trees located in a native population of candeia, comprised of a low and a high region, in cambissolo, existing in the region of Aiuruoca, MG.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:56:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1892653 bytes, checksum: a545874efed4589c08f494b70565cd51 (MD5) Previous issue date: 2009-11-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / For a long time, the drugs used in the treatment and prevention of diseases and injuries were from plants becoming, often, the only resource that doctors had to treat their patients. In dentistry, the use of herbal medicines is still small and takes place mainly in the informal market. It is extremely important there be legislation to that end, in addition, research has been done in order to scientifically validate the use of some of these natural products as antimicrobial agents, which would open up space for clinical application in different diseases affecting the oral cavity especially those caused by Candida spp. In this context, this study aimed to evaluate the antifungal activity of essential oil of Citrus limon Linn. about 22 strains of Candida spp. by determining the CIM and CFM of the time evaluation of microbial death and morphological changes of the strains tested under the action of natural product tested. The CIM was obtained by the microdilution technique and CFM was obtained from the subculture of the concentration corresponding to the inhibitory and the two concentrations more concentrated. The evaluation of the interference of CIM product tested over time of microbial death was performed by counting viable cells. The study of morphological changes due to the action of the natural product was made from the microculture technique, with further observation under optical microscope. It was established the value of CIM of essential oil of C. limon between 0.078 and 0.156 mg/mL and CFM had a variation between 0.078 to 1.250 mg/mL. The kinetics of microbial death, there was fungicidal effect at concentrations of CIMx8 and CIMx4, with initial action after 2-4 hours of exposure of yeast. Microscopic observation of morphogenesis of the yeast under the action of the product tested showed inhibition in the formation of chlamydospores and pseudo-hyphae in most strains tested, this result was comparable to that of synthetic antimicrobial used as a control, the miconazole. We conclude therefore that the essential oil of C. limon has a important fungicide action and can be effective in the inhibition of Candida spp. / Durante muito tempo, os remédios empregados no tratamento e prevenção de doenças e lesões eram originários das plantas, constituindo-se, não raro, no único recurso de que dispunham os médicos para tratar seus doentes. Na Odontologia, a utilização destes medicamentos chamados de fitoterápicos ainda é pequena e dá-se principalmente no mercado informal. Uma regulamentação nesse sentido mostra-se de extrema importância, e pesquisas têm sido feitas com o objetivo de validar cientificamente o uso de alguns destes produtos naturais como agentes antimicrobianos, o que abriria espaço para sua aplicação clínica em diversas afecções que acometem a cavidade bucal, em especial aquelas causadas por leveduras do gênero Candida. Nesse contexto, o presente estudo visou avaliar a atividade antifúngica do óleo essencial de Citrus limon Linn. sobre 22 cepas de Candida spp., através da determinação da CIM e da CFM, da avaliação do tempo de morte microbiana e das alterações morfológicas das cepas ensaiadas decorrentes da ação do produto natural testado. A CIM foi obtida através da técnica da microdiluição, e a CFM a partir do subcultivo da concentração correspondente à inibitória e as duas concentrações imediatamente mais concentradas. A avaliação da interferência da CIM do produto testado sobre o tempo de morte microbiana foi realizada através da contagem de células viáveis e o estudo das alterações morfológicas devido à ação do produto natural deu-se a partir da técnica do microcultivo, com posterior observação em microscópio óptico. O valor da CIM do óleo essencial de C. limon ficou estabelecida entre 0,078 e 0,156 μg/mL, e a CFM variou de 0,078 a 1,250 μg/mL. Quanto à cinética de morte microbiana, observou-se efeito fungicida nas concentrações de CIMx8 e CIMx4, com ação inicial após 2-4 horas de exposição das leveduras. A observação microscópica da morfogênese das leveduras sob ação do produto testado mostrou inibição na formação de clamidoconídios e pseudo-hifas na maior parte das cepas ensaiadas, resultado comparável ao do antimicrobiano sintético utilizado como controle, o miconazol. Concluiu-se, assim, que o O.E. de C. limon possui destacada ação fungicida, podendo ser eficaz na inibição do crescimento de leveduras do gênero Candida.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:59:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 parte1.pdf: 3145814 bytes, checksum: 359baf714900cf01b47378154bf15642 (MD5) Previous issue date: 2011-02-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Xylopia langsdorffiana (Annonaceae), popularly known pimenteira-da-terra, is a tree that can reach 5-7 m of height. Phytochemical studies reported the presence of alkaloids and terpenoids type trachylobane, atisane, labdane and kaurane of the fruits, stem and leaves. In this work we report the isolation and structural elucidation of terpenes isolated from roots of X. langsdorffiana. Chromatographic analysis of the crude ethanolic extract of the roots allowed the isolation of seven diterpenes: ent-7β-acetoxytrachyloban-18-oic acid, reported in the species, ent-trachyloban-18-oic acid, ent-kauran-16β-ol, ent-kaur-16-en-19-oic acid and ent-kaur-16-en-19-ol, first reported in the species, ent-atisan-7α-acetoxy-16α-ol and entatisan- 7-oxo-16α-ol first reported in the literature, and trivially named Acetato de Xylodiol and Xylopinona. The chemical constituents were identified by date analysis obtained for spectroscopic methods as Infrared, high and low resolution Mass Spectrometry obtained by ESI (HR-ESI-MS), 1H, 13C Nuclear Magnetic Resonance unidimensional and bidimensional techniques (COSY, NOESY, HMQC e HMBC), and compared with previously reported data. The roots were subjected to essencial oil extraction by hydrodistillation in Clevenger apparatus and characterized in GC-MS, was possible identify 89.9% of the chemical constituents oil. The major constituent is the trans-isolimonene (56.63%) and espathulenol 0.11% that is considered the marker of Xylopia genus. This way, the obtained results contributed with chemotaxonomic knowledge of Annonaceae family, especially Xylopia langsdorffiana. / Xylopia langsdorffiana (Annonaceae) é conhecida popularmente como pimenteira da terra , sendo considerada uma árvore que pode atingir de 5-7 metros de altura. Estudos fitoquímicos relataram a presença de alcalóides, e terpenóides do tipo traquilobano, atisano, labdano e caurano, em frutos, caule e folhas. Neste trabalho reportaremos o isolamento e elucidação estrutural de diterpenos isolados das raízes de X. langsdorffiana. Análises cromatográficas do extrato etanólico bruto das raízes permitiram o isolamento de sete diterpenos: ácido ent-7β- acetoxytraquiloban-18-óico, já relatado na espécie, ácido ent-traquiloban-18-óico, ent-cauran- 16β-ol, ácido ent-caur-16-en-19-óico e ent-caur-16-en-19-ol, relatados pela primeira vez na espécie, ent-atisan-7α-acetoxi-16α-ol e ent-atisan-7-oxo-16α-ol relatado pela primeira vez na literatura, e nomeados trivialmente de Acetato de Xylodiol e Xylopinona. Os constituintes químicos foram identificados através da análise de dados obtidos por métodos espectroscópicos como Infravermelho, Espectrometria de Massas de alta e baixa resolução, obtido por ESI (HR-ESI-MS), Ressonância Magnética Nuclear de 1H, 13C unidimensionais e técnicas bidimensionais (COSY, NOESY, HMQC e HMBC), além de comparação com dados descritos na literatura. As raízes também foram submetidas a extração de óleo essencial por hidrodestilação em aparelho tipo clevenger, e caracterizado em CG-EM, sendo possível identificar 89,39% dos constituintes químicos do óleo, que apresentou como constituinte majoritário o trans-isolimoneno (56,63%), e 0,11 % de espatulenol, considerado marcador para o gênero Xylopia. Desta forma, os resultados obtidos contribuíram para a ampliação do conhecimento químiotaxonômico da família Annonaceae, em especial Xylopia langsdorffiana.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:59:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2210594 bytes, checksum: fe12f3d7cb793bb2b3b3ce0cb61db118 (MD5) Previous issue date: 2009-10-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / T. rubrum and T. mentagrophytes are the main causative agents of dermatophytosis, a fungal infection that affects keratinized tissues of humans and animals. Considered one of the most diagnosed diseases in the world, research projects aiming the searching for new products with antifungal activity are necessary to overcome the difficulty in treating these fungal infections. In this context, the products from medicinal plants are highlighted, especially essential oils which have broad recognition of their antimicrobial power by many researchers. Thus, this study aims to identify the components of the essential oil of Cymbopogon winterianus Jowitt ex Bor and investigate its antifungal activity against 16 strains of T. rubrum and 8 ones of T. mentagrophytes. The analysis of the oil chemical composition was performed by gas chromatography-mass scpectrometry (GC-MS). The antifungal tests were consisted of microbiological screening, determination of minimum inhibitory concentration (MIC) and minimal fungicidal concentration (MFC), analysis of the essential oils effects on mycelial growth, germination of fungal spores, in fungal viability within macro and micromorphology of dermatophytes, in the cell wall (test with sorbitol) and the cell membrane (cell lysis test). Results of GC-MS showed 18 compounds, citronellal (23.6 %), geraniol (18.8 %) and citronellol (11.74 %) were the majority constituents present in the essential oil. At the screening, the oil inhibited all strains, with zones of growth inhibition of 24-28 mm in diameter. The MIC was 312 μg/mL and CFM was 2500 μg/mL for 92% of the strains tested. The essential oil at 156, 312, 625 and 2500 μg/mL strongly prevented mycelial growth. In these same concentrations, the oil showed a strong inhibitory power on the conidia germination of both species. In the test for fungal viability was observed fungicidal effect of the essential oil in all concentrations. The main micromorphological changes in the dermatophytes induced by the oil were decreased conidia genesis and changes in shape and pigmentation of the hyphae. The colonies showed some changes in appearance and pigmentation. The results of sorbitol test suggest the antifungal action of the product does not directly involve the cell wall. The essential oil caused cell lysis, suggesting its actuation could probably involve the fungal plasma membrane. Given this, it is concluded that the essential oil of C. winterianus showed a strong inhibitory activity against dermatophytes and thus can be considered as a potential product with antifungal properties, especially for the treatment of dermatophytosis. / Trichophyton rubrum e Trichophyton mentagrophytes são os principais agentes causadores de dermatofitoses, uma micose que afeta tecidos queratinizados de homens e animais. Considerada uma das doenças infecciosas mais diagnosticadas em todo o mundo, pesquisas que visam à busca de novos produtos com atividade antifúngica tornam-se necessários para superar a dificuldade no tratamento dessas micoses. Nesse contexto, destacam-se os produtos oriundos de plantas medicinais, especialmente os óleos essenciais os quais possuem amplo reconhecimento do seu poder antimicrobiano por inúmeros pesquisadores. Dessa maneira, este estudo visa identificar os componentes do óleo essencial de Cymbopogon winterianus Jowitt ex Bor e investigar sua atividade antifúngica contra 16 cepas de T. rubrum e 8 de T. mentagrophytes. A análise da composição química do óleo foi realizada por cromatografia a gás acoplada ao espectrômetro de massas (CG-EM). Os ensaios antifúngicos foram constituídos do screening microbiológico, da determinação da concentração inibitória mínima (CIM) e fungicida mínima (CFM), da análise dos efeitos do óleo essencial no crescimento micelial, na germinação dos esporos fúngicos, na viabilidade fúngica, na macro e micromorfologia, na parede celular (ensaio com sorbitol) e na membrana celular (ensaio de lise celular) dos dermatófitos. Os resultados da CG-EM mostraram 18 componentes, onde citronelal (23,59 %), geraniol (18,81 %) e citronelol (11,74 %) foram os constituintes majoritários. No screening, o óleo inibiu todas as cepas, com zonas de inibição de crescimento de 24-28 mm de diâmetro. A CIM foi de 312 μg/mL e a CFM foi de 2500 μg/mL para 92 % das cepas testadas. O óleo essencial a 156, 312, 625 e 2500 μg/mL impediu fortemente o desenvolvimento micelial e apresentou forte poder inibitório sobre a germinação dos conídios de ambas as espécies. No ensaio de viabilidade fúngica, foi observado efeito fungicida do óleo essencial em todas as concentrações. As principais alterações micromorfológicas dos dermatófitos induzidas pelo óleo foram diminuição na conidiogênese e as alterações na forma e na pigmentação das hifas. As colônias apresentaram algumas alterações no aspecto e na pigmentação. Os resultados do ensaio com sorbitol sugerem que a ação antifúngica do produto não envolve diretamente a parede celular. O óleo essencial provocou lise celular nas concentrações testadas, sugerindo que a sua atuação pode estar envolvida com a membrana celular fúngica. Diante disso, conclui-se que o óleo essencial de C. winterianus mostrou uma forte atividade inibitória contra os dermatófitos e, consequentemente, pode ser considerado como um potencial produto com propriedades antifúngicas, especialmente para o tratamento das dermatofitoses.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:59:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 parte1.pdf: 2701385 bytes, checksum: ab63dcf6b2d9edc77622ec280f2ca159 (MD5) Previous issue date: 2009-11-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Xylopia langsdorffiana (Annonaceae) is popularly known as pimenteira da terra in the Northeast region of Brazil. Previous studies have reported the presence of alkaloids and diterpenes isolated from the leaves and/or stem of X. langsdorffiana. This work aimed to continue the phytochemical study of this species, using its dry and fresh fruits. Initially, the dry and powdered fruits were submitted to maceration with methanol (95%) and the extractive solution obtained was concentrated in rotatory evaporator yielding 200g of extract. A portion (150g) of the latter was partitioned with hexane, dichloromethane and ethyl acetate. The isolated chemical constituents were identified through the analysis of data obtained by spectroscopic methods such as Infrared and one-dimensional 1H, 13C Nuclear Magnetic Resonance with two-dimensional techniques (COSY, NOESY, HMQC and HMBC), besides comparison with literature data. Seven diterpenes were isolated from the hexane and dichloromethane phases of the fruits of X. langsdorffiana, being four of them known in the literature ent-atisan-7α, 16α-diol (xylodiol), ent-7α-hydroxytrachyloban-18-oic acid, 13-epicupressic acid, ent-kaur-16-en-3β, 19 diol, and 3 new diterpenes ent-3β- hydroxy-labda(8)17,12Z-, 14-trien-18-oic acid, (Labdorffianic A Acid), ent-Labda 8(17)epoxy, 14 en-18-oic Acid (Labdorfianic B Acid) and ent-Labda 8(17) epoxy, 13(16), 14-Dien-18-oic acid (Labdorfianic C Acid). Since some species of Annonaceae are known to possess significant amounts of essential oils, we decided to analyze the fresh fruits of X. langsdorffia in order to obtain and analyze its essential oil. Therefore, its fresh fruits were extracted by hydrodistillation in a Clevenger apparatus and characterized with GC-MS, showing a constitution of monoterpenes (66.6%), sesquiterpenes (33.3%) and diterpenes (11.11%), being the α-pinene(37.73%) and limonene (31.42%) the major constituents. Spathulenol (1.59%) which is considered the marker for Xylopia was also detected. Thus, the results obtained in this work contributed to broaden the chemical knowledge of species of Annonaceae, especially Xylopia langsdorffiana. / Xylopia langsdorffiana St.Hil & Tul. (Annonaceae) é conhecida popularmente na região Nordeste como pimenteira da terra . Estudos prévios relataram a presença de alcalóides e diterpenos isolados das folhas e/ou caule de X. langasdorffiana. Este trabalho teve como objetivo dar continuidade ao estudo fitoquímico dessa espécie, utilizando-se seus frutos secos e frescos. Inicilamente os frutos secos e pulverizados foram submetidas à maceração com metanol e a solução extrativa obtida foi concentrada em rotaevaporador obtendo-se 200g de extrato. Uma parte (150g) deste extrato foi particionada com hexano, diclorometano e acetato de etila. Os constituintes químicos foram identificados através da análise de dados obtidos por métodos espectroscópicos como Infravermelho e Ressonância Magnética Nuclear de 1H, 13C unidimensionais e técnicas bidimensionais (COSY, NOESY, HMQC e HMBC), além de comparação com dados descritos na literatura. A partir das fases hexânica e diclorometano dos frutos de X. langsdorffiana foram isolados sete diterpenos, sendo 4 conhecidos na literatura entatisan- 7α,16α-diol (xylodiol), Ácido ent-7α-hidroxitrachyloban-18-óico, Ácido 13- epicupréssico, ent-kaur-16-en-3β, 19 diol e 3 novos diterpenos Ácido ent-3β-hidroxilabda( 8)17,12Z-,14-Dien-18-óico, (ácido labdorffianico A). Ácido ent-labda 8(17)epóxi,14-en-18-óico (ácido labdorffianico B) e Ácido ent-labda 8(17)epóxi- 13,14-dien-18-óico (ácido labdorffianico C). Como várias espécies de Annonaceae são conhecidas por apresentarem quantidade significativa de óleos essenciais,decidiu-se analisar os frutos frescos de X. langsdorffia para obtenção e análise do seu óleo essencial. Para tanto, seus frutos frescos foram extraídos por hidrodestilação em aparelho de Clevenger e caracterizado com CG-EM, apresentando uma constituição de (66,6 %) de monoterpenos, (33,3 %) de sesquiterpenos e (11,11 %) de diterpeno, sendo o α-pineno (37,73%) e limoneno (31,42%) os constituintes majoritários e o espatulenol (1,59%) foi detectado que é considerado marcador para o gênero Xylopia. Dessa forma, os resultados obtidos neste trabalho contribuíram para ampliação do conhecimento químico de espécies de Annonaceae, em especial de Xylopia langsdorffiana.

A celulose das árvores do gênero Eucalyptus é um dos principais elementos de interesse econômico desse vegetal. Suas folhas, apesar de conter óleo essencial (OE), caracterizam-se como um subproduto da indústria de processamento de papel e celulose. Assim, pesquisas com relação à recuperação dessa biomassa tornam-se importantes, principalmente, do ponto de vista ambiental e econômico. Tradicionalmente, a extração de OEs ocorre pelo processo de hidrodestilação (HD), o qual necessita de longos tempos de extração. Visando superar essa restrição, a tecnologia de extração assistida por micro-ondas (Microwave Assisted Extraction - MAE) vem sendo desenvolvida e aplicada. O objetivo principal deste estudo foi avaliar o processo de extração de OE de folhas de eucalipto, empregando os métodos de extração HD e MAE. Para esse processo em escala de bancada, desenvolveu-se um aparato de extração por meio da adaptação de um forno micro-ondas doméstico. Inicialmente, analisou-se o rendimento de OE das matrizes de subprodutos de folhas de eucalipto das espécies Eucalyptus saligna, E. urohpylla e E. urophylla x globulus geradas a partir de uma indústria de celulose. Os resultados apontaram que a espécie E. urophylla x globulus apresentou maior teor de OE (2,16±0,02%), sendo a espécie escolhida para a aplicação da tecnologia MAE. Na segunda etapa do estudo, fez-se uma avaliação dos efeitos dos fatores do processo MAE, avaliando os fatores razão sólido:solvente (1:1; 1:1,5 e 1:2), potência do micro-ondas (680, 850 e 1.020 W) e tempo de extração total (20, 40, 60 min) no rendimento de OE. Desse modo, as condições ideais do processo foram determinadas como: razão sólido:solvente de 1:2, potência de 680 W e tempo de extração total de 60 minutos. Para essas condições, realizou-se o estudo cinético e modelagem matemática com a avaliação dos modelos de primeira ordem, segunda ordem, Peleg e Patricelli. No estudo cinético, o tempo total do processo MAE para a obtenção do rendimento de 1,8±0,1% foi apenas 60 minutos, tempo 57% inferior ao observado no método HD para igual rendimento (140 minutos). Dentre os modelos cinéticos estudados, o modelo de Patricelli foi o que apresentou melhor ajuste aos dados experimentais da extração HD (R² igual 0,9904 e RMSE igual 0,0016) e da extração MAE (R² igual 0,9962 e RMSE igual 0,0006). Por fim, as análises energéticas e de impacto ambiental também indicaram o método MAE como uma tecnologia mais ambientalmente amigável do que a HD, tornando-se atrativa para o setor industrial. Com base nos resultados obtidos, pode-se concluir que a extração de OE da matriz estudada proporcionou a reutilização de um subproduto industrial, sugerindo uma alternativa de exploração e agregando valor ao mesmo. / The cellulose from trees of the genus Eucalyptus is the main industrial product of this species. Its leaves, although containing essential oil (EO), are characterized as a by-product from the pulp and paper processing industry. Thus, researches about the recovery of this biomass are important, mainly from the environmental and ecological point of view. Traditionally, the extraction of EO occurs by hydrodistillation (HD), process that requires long extraction times. In order to overcome this restriction, microwave assisted extraction (MAE) has been developed and applied. The main objective of this study was to evaluate the extraction process of eucalyptus EO, using the HD and MAE methods. For this laboratory-scale process, an extraction apparatus was developed through the adaption of a domestic microwave oven. Initially, the yield of EO by-products of eucalyptus leaves of the species Eucalyptus saligna, E. urophylla and E. urophylla x globulus from a cellulose industry were analyzed. The results showed that the species E. urophylla x globulus presented the highest EO content (2.16 ± 0.02%), being the species chosen for the application of the MAE technology. In the second stage of the study, an evaluation of the effects of MAE process factors was performed, analyzing the factors ratio solid:solvent (1:1, 1:1,5 and 1:2), microwave power (680, 850 and 1.020 W) and total extraction time (20, 40, 60 min) in the EO yield. Thus, the ideal process conditions were determined as: ratio solid:solvent of 1:2, power of 680 W and total extraction time of 60 minutes. For these conditions, a kinetic study and a mathematical modeling were performed evaluating the first-order, second-order, Peleg and Patricelli models. In the kinetic study, the total time of the MAE process to obtain the yield of 1.8 ± 0.1% was only 60 minutes, 57% lower than the HD method for the same yield (140 min). Among the kinetic models studied, the Patricelli model presented the best fit to the experimental data of the HD extraction (R² equal to 0.9904 and RMSE equal to 0.0016) and MAE extraction (R² equal to 0.9962 and RMSE equal to 0.0006). Finally, the energy and environmental impact analyzes also indicated the MAE method more environmentally friendly than HD, being attractive for the industrial sector. Based on the results, it is possible to conclude that the extraction of EO from the studied matrix provided the reuse of an industrial by-product, suggesting an exploration alternative adding value to this residue.

A 1,3-dimetilamilamina (DMAA) é um estimulante que passou a ser adicionada aos suplementos alimentares e compostos emagrecedores a partir de 2006, sendo amplamente consumida por atletas e militares americanos. No entanto, após relatos de toxicidade a DMAA foi proibida por agências regulatórias do Brasil e Estados Unidos. Porém, mesmo após a sua proibição, a DMAA ainda pode ser encontrada em suplementos alimentares. A sua origem foi relacionada ao óleo essencial de Pelargonium graveolens, e, no entanto, inúmeros autores questionaram os resultados originais e a sua origem natural. Adicionalmente, os óleos essenciais de espécies de Pelargonium tiveram a sua atividade antimicrobiana reportada frente a bactérias e fungos. Assim, considerando os aspectos abordados, este trabalho teve como objetivo determinar a presença de DMAA nos óleos essenciais de Pelargonium spp. por GC-MS, DART-MS/MS e LC-MS/MS; assim como nas folhas das mesmas espécies, utilizando a extração por headspace, previamente otimizada, seguida de análise por GC-MS. Também se propôs a investigar a atividade antifúngica dos óleos essenciais de P. graveolens de diferentes origens e desenvolver uma formulação contendo uma nanoemulsão do óleo para o tratamento de candidíase vaginal. Por fim, teve como objetivo desenvolver metodologia de screening para avaliar a presença de DMAA e outros estimulantes em suplementos alimentares apreendidos, através de DART-MS/MS. Os resultados revelaram que a DMAA não está presente nos óleos essenciais de diferentes espécies de Pelargonium spp. obtidos por hidrodestilação, do Rio Grande do Sul. Após a otimização através de desenho experimental, a técnica de headspace provou ser eficaz na extração dos constituintes voláteis presentes nas folhas e, no entanto, a DMAA não foi detectada, assim como nos óleos essenciais comerciais de P. graveolens do Brasil, China, Egito, África do Sul, Albânia e Ilhas Reunião. Os óleos essenciais apresentaram atividade antifúngica frente às cinco espécies de Candida. Ainda, este efeito antifúngico apresentou melhores resultados com a nanoformulação contendo o óleo essencial. A análise de screening por DART-MS/MS se mostrou eficaz na detecção de DMAA, efedrina, sinefrina, cafeína, sibutramina e metilfenidato, em amostras de suplementos alimentares apreendidos, apresentando resultados positivos para todos os estimulantes. Com base nos resultados obtidos e nos objetivos propostos, verificou-se que mesmo após a 12 utilização de três técnicas analíticas distintas e uma nova alternativa para extração dos constituintes voláteis, a DMAA não foi econtrada nos óleos essenciais e nas folhas das espécies de Pelargonium, corroborando com outros estudos realizados, e indicando que a sua origem não é natural nestas espécies. A formulação final contendo a nanoemulsão com o óleo essencial apresentou atividade antifúngica superior a do óleo essencial livre. As análises das amostras apreendidas mostraram que mesmo após a sua proibição pelas agências regulatórias, os suplementos contendo DMAA e outros estimulantes ainda são comercializados, representando um grande risco para a saúde dos seus usuários. / 1,3-dimethylamylamine (DMAA) is a stimulant that started to be added in dietary supplements and weight loss compounds since 2006 and is widely consumed by athletes and the USA army. However, after reports of toxicity DMAA has been banned by regulatory agencies in Brazil and United States. However, even after its prohibition, DMAA still can be found in dietary supplements. Its origin was related to the essential oils of Pelargonium graveolens, and, however, many authors questioned the results and its natural origin. In addition, the essential oils of species of Pelargonium, had their antimicrobial activity reported against bacteria and fungi. Considering the aspects mentioned, this work aimed to determine the presence of DMAA in the essential oils by GC-MS, DART-MS/MS and LC-MS/MS; as well as in the leaves of the same species using the headspace extraction, previously optimized, followed by analysis through GC-MS. It has also been proposed to investigate the antifungal activity of essential oils of P. graveolens from different origins and develop a formulation containing an oil nanoemulsion for the treatment of vaginal candidiasis. Finally, it aimed to develop a screening method to evaluate the presence of DMAA and other stimulants in seized dietary supplements by DART-MS/MS. The results showed that DMAA is not present in the Rio Grande do Sul’s essential oils of Pelargonium spp. obtained by hydrodistillation. After optimization through experimental design, the headspace technique proved to be effective in extracting volatile constituents present in the leaves and, however, DMAA was not detected, as well as in commercial essential oils of P. graveolens from Brazil, China, Egypt, South Africa, Albania and Reunion Islands. The essential oils presented antifungal activity against five Candida species. Furthermore, this antifungal effect presented better results with the nanoformulation containing essential oil. DART-MS/MS screening was effective in detection of DMAA, ephedrine, synephrine, caffeine, sibutramine and methylphenidate in seized dietary supplements, showing positive results for all stimulants. Based on the results obtained and proposed objectives, it was verified that even after using three different analytical techniques and a new alternative for volatile constituents extraction, DMAA was not found in essential oils and leaves of Pelargonium spp., corroborating with other studies carried out, and indicating that its origin is not natural in these species. The final formulation containing the nanoemulsion with the essential oil had antifungal activity superior compared to 14 dispersed essential oil. The analysis of seized samples showed that even after its prohibition by regulatory agencies, supplements containing DMAA and other stimulants are still commercialized, representing a major health risk for their users.

O gênero Salvia L. (Lamiaceae), constituido de aproximadamente 900 espécies, possui 60 representantes no Brasil. Dentre suas propriedades medicinais destacam-se as atividades antitumoral, anti-inflamatória, cicatrizante e antibacteriana. Óleos essenciais e diterpenos de núcleos abietano, clerodano, primarano estão entre os principais constituintes químicos relatados para as espécies. O objetivo deste trabalho foi a caracterização química dos óleos essenciais obtidos por hidrodestilação de seis espécies de Salvia nativas da região Sul do Brasil (S. guaranitica, da Seção Coerulae; S. ovalifolia, S. cordata e S. borjensis, da Seção Rudes e S. procurrens e S. uliginosa, da Seção Uliginosae), utilizando cromatografia à gás/espectrometria de massas. A análise química dos óleos essenciais mostrou que todas as espécies apresentaram apenas sesquiterpenos, além de compostos alifáticos como aldeidos e ácidos graxos de cadeia longa. Entre estes últimos, nonadecanal estava presente em todas as espécies, sendo abundante (13% a 56%) em S. procurrens, S. ovalifolia e S. borjensis. Em relação à composição dos sesquiterpenos, observou-se que espatulenol estava presente em quantidades relativamente grandes (10% - 40%) nas espécies S. cordata, S. borjensis e S. ovalifolia. Estas espécies também apresentaram β-cariofileno, sesquiterpeno encontrado, ainda, em S. guaranitica. S. cordata apresentou o sesquiterpeno epi-globulol (32,3%) e 2E, 6Z-farnesol (11,4%). O óleo essencial de S. uliginosa apresentou ácido hexadecanóico (30,1%), n-nonadecano (17,5%) e nonadecanal (4,5%) como componentes majoritários. Os óleos essenciais e os extratos diclorometano das espécies da Seção Uliginosae (S. uliginosa e S. procurrens) mostraram atividade contra Staphylococcus aureus, quando testados pelo método de bioautografia. As analises preliminares sugerem a presença de diterpenos de núcleo abietano-quinona nos extratos orgânicos destas espécies. Os extratos diclorometano dessas duas espécies foram também avaliados quanto à atividade amebicida contra amebas de vida livre Acanthamoeba polyphaga. Entre estes, apenas o de S. uliginosa foi ativo, apresentando 100% de atividade nas concentrações de 7,5 e 5 mg/mL. / The genus Salvia L. (Lamiaceae) has about 900 species, 60 of them found in Brazil. Among the medicinal properties it is possible to highlight anti-tumor, anti-inflammatory, antioxidant and antibacterial activities. Essential oils and diterpenes with abietane, clerodane and primarane skeletons are the main componentes of these plants. In this sense, the purpose of this study was to characterize the essential oils obtained by hydrodistillation from Salvia species native to southern Brazil (S. guaranitica, Section Coerula; S. ovalifolia, S. cordata and S. borjensis, Section Rudes and S. procurrens and S. uliginosa, Section Uliginosae), using gas chromatography coupled to mass spectrometry. Chemical analysis of the essential oils showed that all species had only sesquiterpenes, and aliphatic compounds such as aldehydes and long chain fatty acids. Among the latter, nonadecanal was present in all species, being abundant (13% to 56%) in S. procurrens, S. borjensis and S. ovalifolia. Regarding the composition of the sesquiterpenes, it was observed that spathulenol was present in relatively large amounts (10% - 40%) in S. cordata, S. borjensis and S. ovalifolia oils. These species also showed β-caryophyllene, a sesquiterpene also found in S. guaranitica. S. cordata showed the sesquiterpene epi-globulol (32.3%) and 2E, 6Z-farnesol (11.4%). S. uliginosa essential oil presented hexadecanoic acid (30.1%), n-nonadecane (17.5%) and nonadecanal (4.5%) as the main compound. The essential oils and the dichloromethane extracts of of the species from the Section Uliginosae (S. uliginosa and S. procurrens) demonstrated antimicrobial activity against Staphylococcus aureus when investigated by the bioautography method. Preliminary analyses indicated theat the main compounds present in the organic extracts are diterpenes with the abietane type-diterpene quinone nucleous. The dichloromethane extracts of these two species were also evaluated for the activity against Acanthamoeba polyphaga. Only the extract of S. uliginosa was active, with 100% activity at concentrations of 7.5 and 5 mg/mL.

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.