Extraction of volatile oil from aromatic plants with supercritical carbon dioxide: experiments and modeling

An overview of the studies carried out in our laboratories on supercritical fluid extraction (SFE) of volatile oils from seven aromatic plants: pennyroyal (Mentha pulegium L.), fennel seeds (Foeniculum vulgare Mill.), coriander (Coriandrum sativum L.), savory (Satureja fruticosa Beguinot), winter savory (Satureja montana L.), cotton lavender (Santolina chamaecyparisus) and thyme (Thymus vulgaris), is presented. A flow apparatus with a 1 L extractor and two 0.27 L separators was built to perform studies at temperatures ranging from 298 to 353 K and pressures up to 30.0 MPa. The best compromise between yield and composition compared with hydrodistillation (HD) was achieved selecting the optimum experimental conditions of extraction and fractionation. The major differences between HD and SFE oils is the presence of a small percentage of cuticular waxes and the relative amount of thymoquinone, an oxygenated monoterpene with important biological properties, which is present in the oils from thyme and winter savory. On the other hand, the modeling of our data on supercritical extraction of volatile oil from pennyroyal is discussed using Sovova's models. These models have been applied successfully to the other volatile oil extractions. Furthermore, other experimental studies involving supercritical CO2 carried out in our laboratories are also mentioned.

Synergism between plant extract and antimicrobial drugs used on Staphylococcus aureus diseases

Searches for substances with antimicrobial activity are frequent, and medicinal plants have been considered interesting by some researchers since they are frequently used in popular medicine as remedies for many infectious diseases. The aim of this study was to verify the synergism between 13 antimicrobial drugs and 8 plant extracts - "guaco" (Mikania glomerata), guava (Psidium guajava), clove (Syzygium aromaticum), garlic (Allium sativum), lemongrass (Cymbopogon citratus), ginger (Zingiber officinale), "carqueja" (Baccharis trimera), and mint (Mentha piperita) - against Staphylococcus aureus strains, and for this purpose, the disk method was the antimicrobial susceptibility test performed. Petri dishes were prepared with or without dilution of plant extracts at sub-inhibitory concentrations in Mueller-Hinton Agar (MHA), and the inhibitory zones were recorded in millimeters. In vitro anti-Staphylococcus aureus activities of the extracts were confirmed, and synergism was verified for all the extracts; clove, guava, and lemongrass presented the highest synergism rate with antimicrobial drugs, while ginger and garlic showed limited synergistic capacity.

Crescimento vegetativo e produção de óleo essencial de hortelã‑pimenta cultivada sob malhas

O objetivo deste trabalho foi avaliar o crescimento vegetativo e o teor, o rendimento e a composição química do óleo essencial de hortelã‑pimenta (Mentha piperita) cultivada sob diferentes malhas, no Município de Lavras, MG. As mudas de hortelã‑pimenta foram cultivadas em cinco ambientes: pleno sol, malha preta, malha aluminizada, malha azul e malha vermelha, todas com 50% de irradiância. Utilizou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, com quatro repetições e cinco plantas por parcela. Foram avaliados os parâmetros: crescimento vegetativo, teor, rendimento e análise química do óleo essencial. Plantas de hortelã‑pimenta cultivadas em pleno sol e sob malhas preta e vermelha produziram maior biomassa seca de folhas e maiores teores e rendimentos do óleo essencial. Entretanto, a pleno sol, o óleo essencial das plantas apresentou maior teor de mentol e, sob as malhas preta e azul, de mentofurano. Portanto, é possível manipular o crescimento das plantas e a produção e a composição química do óleo essencial de hortelã‑pimenta mediante o cultivo sob malhas ou pleno sol.

Produtos naturais para o controle do ácaro Varroa destructor em abelhas africanizadas

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do ácido oxálico e de óleos essenciais de plantas no controle da infestação pelo ácaro Varroa destructor em colônias de Apis mellifera africanizadas. O experimento foi realizado em delineamento inteiramente casualizado, em 30 colônias, com seis tratamentos e cinco repetições. As colmeias foram tratadas com óleos essenciais de arruda (Ruta graveolens), eucalipto (Eucalyptus spp.) e hortelã (Mentha piperita), além de timol, ácido oxálico e do tratamento controle sem aplicação de produtos. Foram avaliadas a mortalidade de varroas e as taxas de mortalidade de crias e de infestação de varroas em crias e em abelhas adultas, antes e depois da aplicação de cada produto. O ácido oxálico e os óleos de arruda, timol, eucalipto e de hortelã reduziram a mortalidade de crias parasitadas pelo ácaro em 92,1, 83,3, 81,7, 86,4 e 81,3%, respectivamente. O tratamento com ácido oxálico reduziu em 87,4% a infestação de varroas em abelhas adultas. O uso desses produtos é eficiente na redução da mortalidade de crias de A. mellifera parasitadas por V. destructor.

Murcha do manjericão (Ocimum basilicum) no Brasil: agente causal, círculo de plantas hospedeiras e transmissão via semente

O manjericão (Ocimum basilicum L.) é uma hortaliça da família Lamiaceae, utilizada na culinária ou como matéria prima para a indústria de fármacos e óleos essenciais. Amostras de plantas de manjericão apresentando sintomas de murcha, seca de hastes e podridão de colo foram coletadas na área rural de Brazlândia (DF) durante a estação chuvosa de 2005. Outras duas amostras foram coletadas em plantas cultivadas em campo aberto e casas de vegetação na região de Ponte Alta (DF). Isolados de um fungo, identificado como Fusarium oxysporum, foram obtidos em todas as amostras. Testes de patogenicidade foram conduzidos com mudas das cultivares O. basilicum 'Dark Opal' e 'Italian Large Leaf', e de acessos das espécies O. americanum L. (manjericão de folha miúda), O. campechianum Mill. (alfavaca), Origanum manjorana L. (manjerona), Origanum vulgare L. (orégano), Mentha arvensis L. (menta), Coleus blumei Benth. (tapete), Leonorus sibiricus L. (rubim) e Leonotis nepetaefolia (L.) W.T. Aiton (cordão-de-frade). Todos os isolados fúngicos mostraram-se altamente virulentos sobre as duas cultivares de manjericão. Em O. campechianum e O. americanum os isolados causaram apenas suave escurecimento vascular e leve redução de crescimento, sendo avirulentos sobre acessos das espécies O. manjorana, O. vulgare, M. arvensis, C. blumei, L. sibiricus e L. nepetaefolia. Este conjunto de dados indicou que o agente causal da doença é o fungo F. oxysporum f. sp. basilici, constituindo-se no primeiro registro formal deste patógeno no Brasil. Os lotes de sementes utilizados nas áreas de ocorrência da doença foram submetidos a um teste de sanidade visando verificar a presença do patógeno. O fungo F. oxysporum f. sp. basilici foi detectado em quatro dos seis lotes e os isolados obtidos das sementes contaminadas mostraram similar sintomatologia e um idêntico perfil de virulência aos verificados em campo e casa de vegetação, sugerindo que as sementes representam o mais provável veículo de introdução e potencial disseminação deste patógeno no Brasil.

Avaliação da atividade biológica de óleos essenciais sobre candida não albicans de origem clínica

Candidíase é um problema de importância crescente, devido o aumento do número de indivíduos imunocomprometidos e o surgimento de cepas resistentes aos antifúngicos convencionais. É de fundamental importância a busca por novos agentes antifúngicos mais eficazes, menos tóxicos, sendo os óleos essenciais (OEs) excelentes alternativas para esse propósito. Esse estudo investigou a atividade biológica do OE de Mentha spicata L. sobre Candida guilliermondii de origem anal e vaginal. Para tanto foram determinadas a Concentração Inibitória Mínima (CIM), Concentração Fungicida Mínima (CFM), cinética do crescimento das leveduras (Time-Kill), alterações micromorfológicas (técnica do microcultivo em câmara úmida) e investigação do mecanismo de ação antifúngico, utilizando o bioensaio do sorbitol. O OE de M. spicata foi obtido pelo processo de extração por destilação a vapor. Na análise fitoquímica desse óleo foi observada a presença de carvona com 84,32%, seguida pelo limoneno (13,70%) e traços de iso-dihidrocarvona (0,82%). Os resultados da análise da CIM variou entre 32 e 128 μg/mL. A CFM variou entre 64 e 1024 μg/mL. Na avaliação da ação de OE e da nistatina 100UI/mL, o antifúngico padrão apresentou o efeito fungicida a partir de 4 horas e para OE de M. spicata foi observado efeito fungistático na CIM, CIMX2 e CIMX4 frente às cepas avaliadas. O OE de M. spicata apresentou forte atividade antifúngica contra as cepas de C. guilliermondii, promovendo alterações micromorfológicas visíveis por microscopia óptica, nas concentrações testadas (CIM, CIMx2), resultado semelhante ao que se observou com a nistatina (100UI/mL). Na investigação do mecanismo de ação antifúngico foi constatado que houve alteração da CIM na presença de sorbitol, com elevação dos valores quatro vezes maior que a concentração inicial, o que indica que os componentes desse OE apresentam ação direta sobre a parede celular das leveduras. Conclui-se que o OE de Mentha spicata é um potencial agente terapêutico no tratamento de candidíase

Efeito de extratos aquosos de plantas na oviposição da traça-das-crucíferas, em couve

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Produtos naturais para o controle do ácaro Varroa destructor em abelhas africanizadas

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do ácido oxálico e de óleos essenciais de plantas no controle da infestação pelo ácaro Varroa destructor em colônias de Apis mellifera africanizadas. O experimento foi realizado em delineamento inteiramente casualizado, em 30 colônias, com seis tratamentos e cinco repetições. As colmeias foram tratadas com óleos essenciais de arruda (Ruta graveolens), eucalipto (Eucalyptus spp.) e hortelã (Mentha piperita), além de timol, ácido oxálico e do tratamento controle sem aplicação de produtos. Foram avaliadas a mortalidade de varroas e as taxas de mortalidade de crias e de infestação de varroas em crias e em abelhas adultas, antes e depois da aplicação de cada produto. O ácido oxálico e os óleos de arruda, timol, eucalipto e de hortelã reduziram a mortalidade de crias parasitadas pelo ácaro em 92,1, 83,3, 81,7, 86,4 e 81,3%, respectivamente. O tratamento com ácido oxálico reduziu em 87,4% a infestação de varroas em abelhas adultas. O uso desses produtos é eficiente na redução da mortalidade de crias de A. mellifera parasitadas por V. destructor.

Synergism between plant extract and antimicrobial drugs used on Staphylococcus aureus diseases

Searches for substances with antimicrobial activity are frequent, and medicinal plants have been considered interesting by some researchers since they are frequently used in popular medicine as remedies for many infectious diseases. The aim of this study was to verify the synergism between 13 antimicrobial drugs and 8 plant extracts - guaco (Mikania glomerata), guava (Psidium guajava), clove (Syzygium aromaticum), garlic (Allium sativum), lemongrass (Cymbopogon citratus), ginger (Zingiber officinale), carqueja (Baccharis trimera), and mint (Mentha piperita) - against Staphylococcus aureus strains, and for this purpose, the disk method was the antimicrobial susceptibility test performed. Petri dishes were prepared with or without dilution of plant extracts at sub-inhibitory concentrations in Mueller-Hinton Agar (MHA), and the inhibitory zones were recorded in millimeters. In vitro anti-Staphylococcus aureus activities of the extracts were confirmed, and synergism was verified for all the extracts; clove, guava, and lemongrass presented the highest synergism rate with antimicrobial drugs, while ginger and garlic showed limited synergistic capacity.

Caracterização histoquimica de folhas de mentas infectadas por Puccinia menthae e Erysiphe biocellata

Pós-graduação em Agronomia (Horticultura) - FCA

Efeito de óleos essenciais e extratos de diferentes espécies botânicas sobre bemisia tabaci (Gennadius) biótipo b (Hemiptera: aleyrodidae) em tomateiro

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Atividade anti-helmíntica in vitro e in vivo de compostos fitoquímicos para o controle de nematóides gastrointestinais de ovinos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Potencial de óleos essenciais de plantas para o tratamento de enfermidade em peixes

Pós-graduação em Aquicultura - FCAV

Estudo de repelência com diversos produtos de origem natural em operárias de Apis mellifera em semi-campo

Accidents involving insects of the Hymenoptera order occur very often with both human beings and domestic pets and, in Brazil, they include aggravated cases with Africanized bees (Apis mellifera). The aggravation of deforestation and the lack of awareness regarding the subject are factors that contribute to the rise of the number of bees in the urban environment. This fact has been causing several derangements among the population because, once these insects are bothered, they become very aggressive. Considering the risks to population and the great amount of accidents that could be avoided, the development of researches with the goal of determining repelling substances is rather important. Therefore, this research evaluated the repelling action of essential natural oils obtained from rosemary (Rosmarinus oficinalis), lemongrass (Cymbopogon citratus), thyme (Thymus vulgaris), cedar (Juniperus virginiana), clove (Syzygium aromaticum) and mint (Mentha piperita) on A. mellifera Africanized worker bees in both semi-field and aggressiveness tests. Among the evaluated composites, the lemongrass, mint and clove essential natural oils presented a grater repelling effect, inhibiting the bees’ visitation to the managed feeders almost completely. The cedar essential natural oil was the least effective composite, and the rest of the tested oils presented satisfactory repellency, which became less effective over time, according to non-parametric Mann-Whitney test. However, further tests showed that only the lemongrass essential natural oil caused a less aggressive response from the bees, which can confirm the repelling power of this composite. This way, according to the results obtained through this research, lemongrass presents a greater potential to the development of effective repelling formulas against Africanized bees (Apis mellifera)