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Previous issue date: 2014-07-25 / Universidade Federal de Minas Gerais / The present work aimed the development of a model bioinsecticide for pest insect control using microencapsulated botanical extracts of Azadirachta indica (neem), and natural polymer of lignins, witch were extracted from sugarcane bagasse. Several different extraction methods and chemical modifications were carried out on lignin in order to evaluate yield, cost, environmental advantages and biological efficacy. Among the proposed chemical modifications the main reactions were oxidation and acetylation. Techniques used for biopolymer characterization were FITR, 1H NMR, MALDI-TOF and SEM. Chemometric tools on NMR analyses aided on lignin differentiation according to their groups: oxidized, acetylated and naturals. Lignins were used in microencapsulation processes of extracts and fractions of the natural insecticide, A. indica L. Juss, by using Spray-Drying methods. The obtained products were subjected to thermal and photochemical degradation assays. The formulation promoted stability gains of approximately 40% for the formulated botanical extract. Use of commercial thermal and photochemical protectors were also investigated where it was observed that lignin was more efficient than traditional commercial photostabilizers protectors, showing that there is no need for adding synthetic protectors on microencapsulation process, and consequently, they are not needed on the final product. Microencapsulation was done through process known as Nanoemulsion/Solvent Displacement developed by the workgroup. In this process, botanical material was firstly nanoemulsioned, coated by a biopolymeric film in order to promote nanocapsules, and dried using Spray-Dryer generating micrometric clusters. All formulated material was subjected to biological assays to Spodoptera frugiperda, Diabrotica speciosa, Diatraea saccharalis e Anticarsia gemmatalis. Data obtained on biological testes shows that formulations that were prepared with neem and lignin were as active as non-formulated botanical extract on pest insects. / O presente trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um bioinseticida modelo para controle de insetos-pragas formulado com extrato vegetal de Azadirachta indica (nim), microencapsulado, utilizando como polímero natural ligninas extraídas do bagaço da cana-de-açúcar. Foram realizados diferentes métodos de extração e modificação química da lignina no intuito de comparação de rendimento, custo, vantagens ambientais e eficácia biológica. Entre as modificações químicas propostas as principais foram reações de oxidação e acetilação. As técnicas utilizadas para a caracterização do biopolímero foram o IV-TF, RMN de 1H, MALDI-TOF e MEV. Tecnicas de quimiometria foram empregadas na analise de RMN, auxiliando na diferenciação dos biopolímeros segundo seu grupo: oxidadas, acetiladas e naturais. As ligninas foram utilizadas em processos de microencapsulação de extratos e frações do inseticida natural, Azadirachta indica L. Juss, por Spray-Drying. Os produtos obtidos foram submetidos a ensaios de degradação térmica e fotoquímica. A formulação promoveu ganhos de estabilidade em aproximadamente 40% para o extrato vegetal formulado. O uso de protetores térmicos e UV comerciais também foram investigados onde verificou-se que a lignina foi mais eficiente que protetores fotoestabilizantes tradicionalmente comercializados, mostrando assim, a não necessidade de inserir aditivos sintéticos no processo de microencapsulamento e, consequentemente, no produto final. O microencapsulamento foi realizado utilizando o processo nomeado Nanoemulsão/Deslocamento Solvente desenvolvido no grupo de trabalho. Neste processo, o material vegetal foi nanoemulsionado, revestido por um filme biopolimérico formando as nanocápsulas e secas pela técnica de Spray-Drying gerando um cluster em escala micrométrica. Todo material formulado foi submetido a ensaios biológicos para os insetos Spodoptera frugiperda, Diabrotica speciosa, Diatraea saccharalis e Anticarsia gemmatalis que foram usados como modelos. Os dados obtidos nos ensaios biológicos demostraram que as formulações preparadas com nim e ligninas como envoltórios foram ativas contra os insetos-pragas tanto quanto o extrato vegetal não formulado.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/6335 |
| Date | 25 July 2014 |
| Creators | Costa, Eveline Soares |
| Contributors | Forim, Moacir Rossi |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Química, UFSCar, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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