Nanocápsulas de polímeros naturais para incorporação de eugenol, linalol e 1-decanol visando ao controle de organismos patogênicos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Jacumazo, Joslaine, 1987-
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/72512
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Francisco de Assis Marques
id UFPR_515b1c6c9f13922cc93b0151ef6f2ecf
oai_identifier_str oai:acervodigital.ufpr.br:1884/72512
network_acronym_str UFPR
network_name_str Repositório Institucional da UFPR
repository_id_str 308
spelling Jacumazo, Joslaine, 1987-Freitas, Rilton Alves de, 1976-Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em QuímicaMarques, Francisco de Assis, 1966-2021-12-14T12:30:06Z2021-12-14T12:30:06Z2021https://hdl.handle.net/1884/72512Orientador: Prof. Dr. Francisco de Assis MarquesCoorientador: Prof. Dr. Rilton Alves de FreitasTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química. Defesa : Curitiba, 29/03/2021Inclui referências: p. 190-203Resumo: A produção de alimentos desempenha um papel essencial no crescimento e desenvolvimento da economia de qualquer país. A agricultura é praticada desde os tempos antigos e, desde então, vários recursos foram adotados para melhorar o rendimento da produção e o controle de pragas e doenças agrícolas. O surgimento de diversos fitopatógenos abriram caminhos para a introdução de um número elevado de pesticidas, incluindo fungicidas, herbicidas, repelentes e inseticidas. Entretanto, esses pesticidas podem causar danos severos ao ecossistema devido à sua alta persistência no local em que são aplicados. Nas últimas décadas emergiram alternativas a esses produtos químicos tóxicos. Dentro dessas estratégias estão os óleos essenciais. Os óleos essenciais são uma mistura complexa de substâncias naturais extraídas de plantas, que tem como um dos papeis fundamentais a proteção dessas plantas. Essas substâncias, isoladas ou mesmo a mistura, são conhecidas por suas excelentes atividades biológicas, como atividade antimicrobiana, antioxidante, terapêutica e repelente. No entanto, existem alguns fatores limitantes para a sua aplicabilidade, entre eles a volatilidade, oxidação, odor e baixa solubilidade em água. Para superar essas limitações podem ser adotadas estratégias de encapsulação dessas substâncias em escala nanométrica. Além de proporcionar uma proteção, a nanoencapsulação aumenta a biodisponibilidade dos ativos e a interação, devido à maior área superficial, com o sítio alvo, entre outros. Nesta direção, no presente trabalho foram desenvolvidas metodologias baseadas na encapsulação de compostos majoritários dos óleos essenciais: cravo da índia (Syzygium aromaticum, L. - eugenol) e coentro (Coriandrum sativum L. - linalol e 1-decanol). O linalol e o 1-decanol, foram previamente identificados como constituintes majoritários das sementes e das folhas do coentro, respectivamente. As nanocápsulas foram obtidas utilizando os métodos de autoassociação Layer-by-Layer e deposição interfacial e a partir de biopolímeros como a quitosana, carboximetilcelulose e poli(3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato). Foram desenvolvidas sete formulações e a liberação in vitro dos compostos a partir das nanocápsulas, em geral, se mostrou rápida nos tempos iniciais seguida por uma liberação mais gradual. Ao contrário do linalol e 1-decanol, o eugenol apresentou melhor percentual de atividade antioxidante pelos métodos de captura de radicais livres (DPPHo e ABTSo+). Quando encapsulado, esse percentual foi observado em menor intensidade, possivelmente devido à proteção que os biopolímeros exercem sobre o composto retardando sua liberação para o meio. Em geral, os três compostos, eugenol, linalol e 1-decanol quando encapsulados, apresentaram maior efeito inibitório sobre o crescimento de micro-organismos patogênicos (Aspergillus niger, Candida albicans, Gliocladium sp, Trichoderma sp, Monilinia fructicola, Staphylococcus aureus e Escherichia coli) do que quando os compostos livres. Além disso, as nancápsulas na ausência dos compostos também exerceram uma boa atividade antimicrobiana. Contra os insetos (Bemisia tabaci), as nanocápsulas contendo linalol e 1-decanol exerceram atividade repelente, entretanto, as formulações necessitam ser aprimoradas. Em linhas gerais, este trabalho pode abrir novos caminhos para o encapsulamento de compostos naturais que apresentam potencial no controle de pragas e doenças em alimentos, aumentando a vida útil desses produtos e ampliando a segurança alimentar, tornando-se, consequentemente, uma metodologia viável frente a agentes químicos tóxicos.Abstract: Food production plays an essential role in the growth and development of any country's economy. Agriculture has been practiced since ancient times, and since then, various resources have been adopted to improve production yields and control agricultural pests and diseases. The emergence of several phytopathogens opened the way for the introduction of many pesticides, including fungicides, herbicides, repellents, and insecticides. However, these pesticides can cause severe damage to the ecosystem due to their high persistence in the place where they are applied. In the last decades, biological strategies have emerged as an alternative to these toxic chemicals. Within these strategies are essential oils. Essential oils are a complex mixture of natural substances extracted from plants, which have as one of the fundamental roles the protection of these plants. These substances, isolated or even the mixture, are known for their excellent biological activities, such as antimicrobial, antioxidant, therapeutic and repellent activities. However, there are some limiting factors for its applicability, including volatility, oxidation, aromatic odor, and low solubility. To overcome these limitations, encapsulation strategies for these substances on a nanometer scale can be adopted. In addition to providing protection, nanoencapsulation increases the bioavailability of actives and the interaction, due to the greater surface area, with the target site, among others. In this direction, the present work developed methodologies based on the encapsulation of major compounds of essential oils: Syzygium aromaticum, L. (eugenol) and Coriandrum sativum, L. (linalool and 1-decanol). Linalool and 1-decanol were previously identified as major constituents of coriander seeds and leaves, respectively. The nanocapsules were obtained using the Layer-by-Layer self-assembly and interfacial deposition methods and from biopolymers such as chitosan, carboxymethylcellulose and poly(3- hydroxybutyrate-co-3-hydroxyivalerate). Seven formulations were developed and the in vitro release of compounds from nanocapsules, in general, was fast in the initial times, followed by a more gradual release. Unlike to linalool and 1-decanol, eugenol showed a better percentage of antioxidant activity by free radical scavenging methods (DPPHo and ABTSo+). When encapsulated, this percentage was observed in lower intensity, possibly due to the protection that biopolymers exert on the compound, delaying its release to the environment. In general, the three compounds, eugenol, linalool and 1-decanol, when encapsulated, had a greater inhibitory effect on the growth of pathogenic microorganisms (Aspergillus niger, Candida albicans, Gliocladium sp, Trichoderma sp, Monilinia fructicola, Staphylococcus aureus and Escherichia coli) than when free compounds. Furthermore, nancapsules in the absence of the compounds also exerted a good antimicrobial activity. Against insects (Bemisia tabaci), the nanocapsules containing linalool and 1-decanol exerted a certain repellent activity, but the formulations need to be improved. The nanocapsules containing linalool and 1-decanol exerted repellent activity, however, the formulations need to be improved. In general terms, this work can open new paths for the encapsulation of natural compounds that have potential to control pests and diseases in food, increasing the shelf life of these products and increasing food safety, thus becoming a viable methodology to toxic chemical agents.1 arquivo (218 p.) : PDF.application/pdfNanotecnologiaCapsulas (Farmacia)BiopolímerosMicroorganismos patogenicosQuímicaNanocápsulas de polímeros naturais para incorporação de eugenol, linalol e 1-decanol visando ao controle de organismos patogênicosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - T - JOSLAINE JACUMAZO.pdfapplication/pdf9010004https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/72512/1/R%20-%20T%20-%20JOSLAINE%20JACUMAZO.pdf732509deaa7e22f7347d73036689db38MD51open access1884/725122021-12-14 09:30:06.127open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/72512Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082021-12-14T12:30:06Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Nanocápsulas de polímeros naturais para incorporação de eugenol, linalol e 1-decanol visando ao controle de organismos patogênicos
title Nanocápsulas de polímeros naturais para incorporação de eugenol, linalol e 1-decanol visando ao controle de organismos patogênicos
spellingShingle Nanocápsulas de polímeros naturais para incorporação de eugenol, linalol e 1-decanol visando ao controle de organismos patogênicos
Jacumazo, Joslaine, 1987-
Nanotecnologia
Capsulas (Farmacia)
Biopolímeros
Microorganismos patogenicos
Química
title_short Nanocápsulas de polímeros naturais para incorporação de eugenol, linalol e 1-decanol visando ao controle de organismos patogênicos
title_full Nanocápsulas de polímeros naturais para incorporação de eugenol, linalol e 1-decanol visando ao controle de organismos patogênicos
title_fullStr Nanocápsulas de polímeros naturais para incorporação de eugenol, linalol e 1-decanol visando ao controle de organismos patogênicos
title_full_unstemmed Nanocápsulas de polímeros naturais para incorporação de eugenol, linalol e 1-decanol visando ao controle de organismos patogênicos
title_sort Nanocápsulas de polímeros naturais para incorporação de eugenol, linalol e 1-decanol visando ao controle de organismos patogênicos
author Jacumazo, Joslaine, 1987-
author_facet Jacumazo, Joslaine, 1987-
author_role author
dc.contributor.other.pt_BR.fl_str_mv Freitas, Rilton Alves de, 1976-
Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em Química
dc.contributor.author.fl_str_mv Jacumazo, Joslaine, 1987-
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Marques, Francisco de Assis, 1966-
contributor_str_mv Marques, Francisco de Assis, 1966-
dc.subject.por.fl_str_mv Nanotecnologia
Capsulas (Farmacia)
Biopolímeros
Microorganismos patogenicos
Química
topic Nanotecnologia
Capsulas (Farmacia)
Biopolímeros
Microorganismos patogenicos
Química
description Orientador: Prof. Dr. Francisco de Assis Marques
publishDate 2021
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2021-12-14T12:30:06Z
dc.date.available.fl_str_mv 2021-12-14T12:30:06Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2021
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/1884/72512
url https://hdl.handle.net/1884/72512
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 1 arquivo (218 p.) : PDF.
application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFPR
instname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)
instacron:UFPR
instname_str Universidade Federal do Paraná (UFPR)
instacron_str UFPR
institution UFPR
reponame_str Repositório Institucional da UFPR
collection Repositório Institucional da UFPR
bitstream.url.fl_str_mv https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/72512/1/R%20-%20T%20-%20JOSLAINE%20JACUMAZO.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 732509deaa7e22f7347d73036689db38
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1801860859585101824

Registros relacionados