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dc.contributor.authorAguiar, Maria Clara Santana
dc.date.accessioned2018-05-02T18:14:27Z
dc.date.available2018-05-02T18:14:27Z
dc.date.issued2017-07-06
dc.identifier.citationAGUIAR, Maria Clara Santana. Encapsulamento de compostos orgânicos voláteis em matrizes biopoliméricas para o controle de insetos pragas. 2017. Dissertação (Mestrado em Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2017. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/9848.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/9848
dc.description.abstractTraditional pesticides were introduced to the agriculture in order to control pests, which are harmful to the crops. However, this indiscriminate use of synthetic pesticides has been causing environmental disorders, and promoting the development of alternative products such as essential oils. Nevertheless, these compounds are made of usually unstable molecules, which are easily degradable, or lost. In this sense, there is necessity to develop specific alternatives to their use in the field. The formulation of capsules in nano- or micrometric scale is an alternative for efficient use of essential oil, what may increase its stability, and residual period. In this context, this project aimed to develop, characterize and evaluate the biological activity of nano/micro particles in powder loaded with orange essential oil. The process to obtain microparticles was developed by Spray Dryer to encapsulate the volatile in a core material. Gelatin and Lignin were used as biopolymers. The quantification of the essential oil content (encapsulated and absorbed) was done by headspace extraction with a simultaneous analysis in a gas chromatograph coupled to a flame ionization detector. The method was validated according to the main figures of merit (selectivity, linearity, precision, accuracy, detection and quantity limit). The calibration curves also were evaluated investigation possible matrix effect. The results showed that the transfer velocity of the sample in Spray Dryer was the main factor for encapsulament efficiency for both biopolymers. The best conditions presented drying efficiency of 44% and 72% for gelatin and lignin, respectively, of mass from the final product. The encapsulement efficiency ranged between 320 and 900 mg g-1 for gelatin, and from 200 to 309 mg g-1 for lignin, considering the essential oil/polymer ratio. All the samples were submitted to several physicochemical characterization parameters. Scanning electron microscopy was used to evaluated the morphology and surface of the products. The microparticles showed a micro spherical rough formation, with a heterogeneous distribution of size, smooth surface (gelatin), or with fissures (lignin). Studies of controlled release in aqueous media were performed by headspace extraction. The micro particles with wider rate of polymer related to essential oil showed a retention of the volatile fraction 10.9 and 1.87 times higher for the gelatin products and lignin, respectively. Similar results were obtained in the thermal degradation analysis. In this step, the products were kept at 40°C in range of to 90 min followed by headspace extraction. It was observed that gelatin and lignin micro particles are efficient to protect against lost by volatilization, and consequent, to increase of life time for the essential oil. Finally, the formulated products were submitted to bioassays against Spodoptera frugiperda, which is the main pest of the corn crop. The presence of such products in the larval diet produced an increase in consumption and the initial growth rate. However larval and pupal mortality, pupal malformation, leakage attempts from the system and absence of egg scales (protection against natural enemies) were observed. The results of this project showed gains in stability, that they were able to be dispersed in aqueous medium, and remained active to the control of Spodoptera frugiperda.eng
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)por
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)por
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rights.uriAcesso restritopor
dc.subjectMicroencapsulamentopor
dc.subjectCitrospor
dc.subjectÓleo essencialpor
dc.subjectSpodoptera frugiperdalat
dc.titleEncapsulamento de compostos orgânicos voláteis em matrizes biopoliméricas para o controle de insetos pragaspor
dc.title.alternativeEncapsulation of volatile organic compounds in matrices biopolymeric for insect pests controleng
dc.typeDissertaçãopor
dc.contributor.advisor1Forim, Moacir Rossi
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1234565160573730por
dc.description.resumoOs tradicionais defensivos agrícolas foram introduzidos para controlar as principais pragas causadoras de perdas de produção. No entanto, seu uso indiscriminado resultou em problemas ambientais e estimulou o desenvolvimento de produtos alternativos, como, p. ex., os óleos essenciais. Todavia, estes são compostos por moléculas geralmente instáveis e facilmente degradáveis, ou perdidos, resultando na demanda de desenvolvimento de veículos específicos de aplicação e uso em campo. Assim, uma alternativa para seu uso eficiente pode ser através da formulação em cápsulas em escala nano/micrométrica aumentando a sua eficiência e período residual. Neste contexto, o objetivo geral com este projeto foi desenvolver, caracterizar e avaliar a atividade biológica de nano/micropartículas em pó carreadas com óleo essencial de laranja (Citrus sinensis). O processo para obtenção das micropartículas foi desenvolvido usando secagem por Spray Dryer para encapsular o material de núcleo volátil. Gelatina e lignina foram usadas como biopolímeros. A quantificação do teor de óleo essencial interno (encapsulado) e superficial (adsorvido) foi realizada por extração por headspace com análise simultânea em cromatógrafo gasoso (CG) acoplado a detector de ionização em chama (DIC). O método foi validado seguindo as principais figuras de mérito (seletividade, linearidade, precisão, exatidão, limite de detecção e quantificação) para a faixa linear de trabalho e avaliou-se o efeito de matriz também. Os resultados mostraram que a velocidade de transferência da amostra no Spray Dryer foi o fator mais importante para a eficiência de encapsulamento para os dois biopolímeros. As melhores condições apresentaram eficiência de secagem entre 44 e 75% para gelatina e lignina, respectivamente, de massa do produto final. A eficiência de encapsulamento final variou entre 320 e 900 mg g-1 para gelatina e 200 e 309 mg g-1 para lignina, considerando-se a relação óleo essencial:polímero. Todas as amostras foram submetidas a diversos parâmetros de caracterização físico-química. Por microscopia eletrônica de varredura avaliou-se a morfologia e a superfície dos produtos. As micropartículas apresentaram uma formação microesférica, rugosa, com distribuição heterogênea de tamanho, superfície lisa (gelatina) e com fissuras (lignina). Estudos de liberação controlada em meio aquoso foram realizados através de extração por headspace/CG. As micropartículas contendo maior proporção do polímero em relação ao óleo essencial apresentaram retenção da fração volátil 10,9 e 1,87 vezes superior para os produtos de gelatina e de lignina, respectivamente. Resultados similares foram obtidos na análise de degradação térmica. Nesta etapa, os produtos foram mantidos a 40ºC num intervalo de até 90 min com posterior extração por headspace. Observou-se que as micropartículas de gelatina e lignina mostraram-se eficientes quanto à proteção contra perdas por volatilização com consequente aumento do tempo de vida do óleo essencial. Por fim, os produtos formulados foram submetidos a ensaios biológicos com insetos de Spodoptera frugiperda, principal praga da cultura de milho. A presença dos produtos na dieta das lagartas produziu um aumento no consumo e na taxa de crescimento inicial. No entanto, mortalidade larval e pupal, malformação da pupa, tentativas de fugas do sistema e ausência de escamas nos ovos (proteção contra a ação de inimigos naturais) foram observados. Os resultados deste projeto permitiram concluir que os produtos formulados ganharam estabilidade, capacidade de dispersão em meio aquoso e mantiveram-se ativos no controle da Spodoptera frugiperda.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ORGANICA::QUIMICA DOS PRODUTOS NATURAISpor
dc.description.sponsorshipIdCNPQ: 403302/2013-7por
dc.description.sponsorshipIdFAPESP: 2012/25299-6por
dc.description.sponsorshipIdINCT: 465357/2014-8por
dc.ufscar.embargo24 meses após a data da defesapor
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/0503514392141729por


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