Otimização no preparo de complexos de inclusão de óleos essenciais das folhas de Psidium para aplicação larvicida, herbicida e citogenotóxica

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Mendes, Luiza Alves
• Orientador(a): Moreira, Renata Pereira Lopes
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Programa de Pós-Graduação: Agroquímica
• Área do conhecimento CNPq: Agroquímica; Química analítica
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/31909; https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2023.696

O mosquito Aedes aegypti é um transmissor de doenças como a dengue e outras arboviroses, que impactam a saúde de muitas pessoas ao redor do mundo. Uma outra preocupação de relevância global é a agricultura sustentável, pois os herbicidas sintéticos causam impactos ambientais e geram resistência de plantas invasoras devido ao seu uso excessivo. Uma solução comum a essas duas problemáticas é o uso dos óleos essenciais (OEs), como uma alternativa sustentável e ambientalmente amigável. Os OEs apresentam atividades biológicas relacionadas a sua composição química e podem ser obtidos através das folhas de plantas, como do gênero Psidium (Myrtaceae). Destacam-se as espécies Psidium guajava (cultivar Século XXI - SEC), Psidium cattleyanum (CAT) e Psidium gaudichaudianum (GAU), que possuem nos OEs o β-cariofileno (β-CAR) como seu principal composto majoritário. Apesar dos OEs serem promissores para muitas aplicações, algumas características físico-químicas podem limitar o seu uso em ambientes aquosos e quando expostos ao ar livre. Por isso, para ampliar as aplicações dos OEs, foram utilizados métodos de proteção para formar complexos de inclusão (CIs). Para isso, foi utilizada a 2-hidroxipropil-β- ciclodextrina (HPβCD), que é derivada do amido. Os métodos físicos utilizados foram maceração (KN) e liofilização (FD), sendo que o mais eficiente para formar CI com o OE da SEC foi o KN. Tendo em vista que os OEs das espécies de Psidium possuem composição química similar, o método KN foi selecionado como o mais promissor. Utilizando o OE da CAT e o método KN, um delineamento composto central foi realizado a fim de otimizar o preparo dos CIs. A eficiência de complexação (EC) obtida para o CI da CAT foi de 94,9%. Considerando o método otimizado, o CI da GAU foi obtido nas condições determinadas: proporção molar do OE e HPβCD de 1:1 e tempo de maceração de 35 min. A EC foi de 91,5 e 83,9%, para o OE da GAU e o β-CAR, respectivamente. Os CIs obtidos para SEC, CAT, GAU e β-CAR foram caracterizados por espectroscopia na região do UV-Vis, FTIR, TGA, DLS e XRD para comprovar a complexação com a HPβCD. Para o CI da CAT foi realizada a liberação controlada com solução aquosa de DMSO 1% (v v-1) e acetonitrila. A liberação do OE da CAT em água foi lenta e simulou as condições do experimento com atividade larvicida em Aedes aegypti. Em relação a essa aplicação, os OEs da SEC e CAT em DMSO apresentaram CL50 de 51,49 e 81,73 µg mL-1, respectivamente. O OE da SEC foi mais tóxico para as larvas de A. aegypti do que a CAT. Porém, o rendimento de extração do OE da CAT (0,79% m m-1) foi mais que o dobro comparado à SEC (0,30% m m-1). A CL50 em larvas de A. aegypti para o CI da SEC foi 77,54 µg mL-1 (KN) e a atividade larvicida para o método FD ocorreu somente com concentrações acima de 600 µg mL-1. A CL50 para o CI otimizado da CAT foi de 134,44 µg mL-1. Sendo assim, os CIs são menos eficientes para matar as larvas de A. aegypti do que o OE em DMSO. No entanto, ao comparar a eficiência dos CIs com o OE sem DMSO, todos os CIs tiveram atividade larvicida superior. Isso ocorre porque o OE não complexado é pouco eficiente para matar as larvas, pois é insolúvel em água e facilmente degradado por condições ambientais. Em relação ao OE da GAU, o β-CAR e seus respectivos complexos foram utilizados quanto a atividade herbicida em Bidens pilosa e Lolium multiflorum nas concentrações de 187,5 a 3000 µg mL-1, avaliando as variáveis germinação, crescimento radicular e crescimento da parte aérea. De forma geral, o CI GAU foi mais tóxico que o CI do β-CAR. Na maioria das concentrações avaliadas, o OE e o β-CAR apresentaram toxicidade igual ou maior que os respectivos CIs. A citogenotoxicidade foi avaliada em células meristemáticas da raiz da planta modelo Lactuca sativa. Verificou-se a redução do índice mitótico e o aumento de anormalidades cromossômicas, evidenciando ação aneugênica e clastogênica do OE da GAU, do β-CAR e dos CIs. De forma geral, os resultados obtidos para todos os CIs produzidos evidenciaram que estes possuem potencial para serem explorados comercialmente, visto que foi obtido um produto sólido, com alta estabilidade térmica e que mantém a constituição química do OE mais estável. Além disso, houve sucesso nas aplicações propostas dos CIs produzidos. Palavras-chave: Goiabeira. Araçá. Produto natural. Encapsulamento. Planejamento experimental. Dengue. Erva daninha.