Abordagem para o desenvolvimento de embalagens ativas na conservação de alimentos a partir de óleos essenciais de Piper spp.
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Autores
Orientador(es)
Coorientador(es)
Souza, Antonia Queiroz Lima de
Aouada, Marcia Regina de Moura
Aouada, Marcia Regina de Moura
Membros da banca
Souza, Tatiane Pereira de
Novais, Alisson Meza
Kato, Massuo Jorge
Novais, Alisson Meza
Kato, Massuo Jorge
Pós-Graduação
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Universidade Federal do Amazonas
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Resumo
As espécies do gênero Piper são amplamente distribuídas na região amazônica, despertando o interesse científico devido às propriedades biológicas de seus óleos essenciais, com destaque para atividades antimicrobiana, antioxidante e citotóxica. Esta tese teve como objetivo desenvolver uma embalagem ativa na conservação de alimentos, a partir da incorporação de óleos essenciais de Piper spp. em matrizes poliméricas
biodegradáveis. Inicialmente, os óleos essenciais foram obtidos por hidrodestilação e caracterizados por Cromatografia Gasosa acoplada à Espectrometria de Massas (CG-EM). Esses óleos essenciais foram avaliados frente a microrganismos patogênicos, como Candida spp., Aspergillus spp. e Penicillium adametzii e células não tumorais (Vero). As amostras mais promissoras foram utilizadas para desenvolver nanoemulsões com estabilidade físico-química de até 360 dias, tamanhos de partícula entre de 26 nm a 265 nm e potenciais zeta entre -24,95 mV e -55,65 mV. A nanoemulsão de P. aduncum (NPA) apresentou boa segurança celular (IC₅₀ > 100 µg/mL), com otimização da resposta fungistática sobre P. adametzii (CIM 125 µg/mL) e A. flavus (250 µg/mL) em relação ao respectivo óleo essencial (OEPA), que demonstrou CIM de 1000 µg/mL. Para a produção dos filmes poliméricos, 2% de NPA foram incorporados à uma solução filmogênica composta por 10% de Álcool Polivinílico (PVA), 2% de Carboximetilcelulose (CMC) e 0,8% de glicerol; a solução filmogênica foi vertida sobre folhas de acetato de celulose para secagem a 25 ºC durante 72 horas. O filme contendo NPA (F2) apresentou resistência à tração de 22,16 MPa, módulo de Young 98,93 Mpa, deformação de 3,85 mm/mm e ângulo de contato de 31,44º. F2 teve biodegradação total em 15 dias; reduziu o crescimento de A. flavus em 99,5% e de P. adametzii em 99,9%, após 72 horas de contato; e estendeu em 12 dias a vida útil de fatias de pão de forma. Os resultados obtidos no presente estudo demonstram que os óleos essenciais de Piper spp. constituem alternativas promissoras no desenvolvimento de tecnologias para combater microrganismos
patogênicos em alimentos, com potencial impacto positivo na saúde pública, economia e na segurança alimentar.
Abstract
Species of the genus Piper are widely distributed in the Amazon region, have attracted
scientific interest due to the biological properties of their essential oils, with emphasis on
antimicrobial, antioxidant, and cytotoxic activities. This thesis aimed to develop an active
food packaging system by incorporating Piper spp. essential oils into biodegradable polymeric matrices. Initially, the essential oils were obtained by hydrodistillation and
characterized by Gas Chromatography coupled with Mass Spectrometry (GC-MS). These
essential oils were evaluated against pathogenic microorganisms, such as Candida spp.,
Aspergillus spp., and Penicillium adametzii, as well as non-tumor cells (Vero). The most
promising samples were used to develop nanoemulsions with physicochemical stability
of up to 360 days, particle sizes ranging from 26 nm to 265 nm, and zeta potentials
between -24.95 mV and -55.65 mV. The P. aduncum nanoemulsion (NPA) showed good
cellular safety (IC₅₀ > 100 µg/mL), with optimized fungistatic response against P. adametzii (MIC 125 µg/mL) and A. flavus (250 µg/mL) compared to the respective essential oil (OEPA), which demonstrated an MIC of 1000 µg/mL. For the production of polymeric films, 2% NPA was incorporated into a filmogenic solution composed of 10% Polyvinyl Alcohol (PVA), 2% Carboxymethylcellulose (CMC), and 0.8% glycerol; the filmogenic solution was poured onto cellulose acetate sheets and dried at 25 °C for 72 hours. The film containing NPA (F2) presented tensile strength of 22.16 MPa, Young's modulus of 98.93 MPa, elongation of 3.85 mm/mm, and contact angle of 31.44°. F2 achieved total biodegradation in 15 days; reduced A. flavus growth by 99.5% and P. adametzii by 99.9% after 72 hours of contact; and extended the shelf life of sliced white bread by 12 days. The results obtained in this study demonstrate that Piper spp. essential oils constitute promising alternatives in the development of technologies to combat pathogenic microorganisms in food, with potential positive impact on public health, economy, and food safety.
Descrição
Palavras-chave
Termo controlado
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS)
Citação
OLIVEIRA, Midiã Rodrigues de. Abordagem para o desenvolvimento de embalagens ativas na conservação de alimentos a partir de óleos essenciais de Piper spp. 2026. 91 f. Tese (Doutorado em Inovação Farmacêutica) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus (AM), 2026.
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