Resumo O óleo essencial de citronela (Cymbopogon winterianus) possui diversas atividades biológicas, entre elas a ação repelente a insetos. Alguns estudos mostraram que os ésteres do ácido cinâmico podem ser aplicados como pesticidas naturais, inseticidas e fungicidas. Nesse contexto, o objetivo do presente trabalho foi avaliar a produção de ésteres a partir do óleo essencial de citronela com ácido cinâmico via esterificação enzimática. Além disso, foi investigada a toxicidade do óleo essencial antes e após a esterificação contra Artemia salina e a ação larvicida sobre Aedes aegypti. Os ésteres foram produzidos utilizando ácido cinâmico como agente acilante e óleo essencial de citronela (3: 1) em heptano e 15% em peso da enzima NS 88011 como biocatalisadores, a 70 ° C e 150 rpm. As taxas de conversão de cinamatos de citronelil e geranil foram 58,7 e 69,0% para NS 88011, respectivamente. Para a toxicidade sobre Artemia salina foram obtidos CL50 de 5,29 μg mL-1 para o óleo essencial e 4,36 μg mL-1 para os óleos esterificados com NS 88011. Na atividade inseticida contra larvas de Aedes aegypti, obteve-se CL50 de 111,84 μg mL-1 para o óleo essencial de citronela e 86,30 μg mL-1 para os óleos esterificados com a enzima NS 88011, indicando alta toxicidade dos ésteres. Os resultados demonstraram que as amostras avaliadas apresentam potencial de aplicação como bioinseticida.

Abstract The essential oil of citronella (Cymbopogon winterianus) has several biological activities, among them the insect repellent action. Some studies showed that cinnamic acid esters can be applied as natural pesticides, insecticides and fungicides. In this context, the objective of the present work was to evaluate the production of esters from citronella essential oil with cinnamic acid via enzymatic esterification. Besides, the essential oil toxicity before and after esterification against Artemia salina and larvicidal action on Aedes aegypti was investigated. Esters were produced using cinnamic acid as the acylating agent and citronella essential oil (3:1) in heptane and 15 wt% NS 88011 enzyme as biocatalysts, at 70 °C and 150 rpm. Conversion rates of citronellyl and geranyl cinnamates were 58.7 and 69.0% for NS 88011, respectively. For the toxicity to Artemia salina LC50 results of 5.29 μg mL-1 were obtained for the essential oil and 4.36 μg mL-1 for the esterified oils obtained with NS 88011. In the insecticidal activity against Aedes aegypti larvae, was obtained LC50 of 111.84 μg mL-1 for the essential oil of citronella and 86.30 μg mL-1 for the esterified oils obtained with the enzyme NS 88011, indicating high toxicity of the esters. The results demonstrated that the evaluated samples present potential of application as bioinsecticide.

Resumo A produção de compostos via esterificação enzimática possui grande interesse científico e tecnológico devido às inúmeras inconveniências relacionadas com a catálise ácida, principalmente por estes sitemas não se adequarem ao atual termo “tecnologias limpas”. Além disso, produtos naturais como o óleo de cravo, apresentam compostos com excelentes potenciais biológicos. Compostos bioativos são quase sempre tóxicos em altas doses. A avaliação da letalidade em um organismo animal menos complexo pode ser usada para um monitoramento simples e rápido, servindo também para a identificação de compostos com potencial atividade inseticida contra larvas de insetos vetores de doenças. Neste sentido, foi determinada a toxicidade frente a Artemia salina do óleo essencial de cravo e do seu derivado acetato de eugenila obtido por esterificação enzimática com lipase Novozym 435. A conversão da reação de síntese de acetato de eugenila foi de 95,6%. Os resultados referentes à avaliação da toxicidade frente ao microcrustáceo Artemia salina demonstraram que tanto o óleo (LC50= 0,5993 µg.mL–1) quanto o éster (LC50= 0,1178 µg.mL–1) apresentam elevado potencial toxicológico, sendo que o éster apresenta aproximadamente 5 vezes mais toxicidade em relação ao óleo. Estes resultados demonstram o potencial emprego do óleo de cravo e de acetato de eugenila em formulações de inseticidas.

Abstract The production of compounds via enzymatic esterification has great scientific and technological interest due to the several inconveniences related to acid catalysis, mainly by these systems do not fit to the concept of “green chemistry”. Besides, natural products as clove oil present compounds with excellent biological potential. Bioactives compounds are often toxic at high doses. The evaluation of lethality in a less complex animal organism can be used to a monitoring simple and rapid, helping the identification of compounds with potential insecticide activity against larvae of insect vector of diseases. In this sense, the toxicity against Artemia salina of clove essential oil and its derivative eugenyl acetate obtained by enzymatic esterification using Novozym 435 as biocatalyst was evaluated. The conversion of eugenyl acetate synthesis was 95.6%. The results about the evaluation of toxicity against the microcrustacean Artemia salina demonstrated that both oil (LC50= 0.5993 µg.mL–1) and ester (LC50= 0.1178 µg.mL–1) presented high toxic potential, being the eugenyl acetate almost 5 times more toxic than clove essential oil. The results reported here shows the potential of employing clove oil and eugenyl acetate in insecticide formulations.

No presente trabalho a atividade antioxidante in vitro e a genotoxicidade in vivo de M. dasyclada foi comparada com as espécies de referência M.aquifolium e M. ilicifolia. M. dasyclada mostrou atividade antioxidante in vitro comparável a de M. aquifolium mas inferior a M. ilicifolia, sendo que foi detectada uma correlação de Pearson inversa entre os valores de IC50 por DPPH e o conteúdo fenólico total (–0,932). Em relação ao teor de carbonila, os extratos de M. dasyclada e M. aquifolium promoveram um aumento semelhante na oxidação das proteínas in vivo, ao passo que Maytenus ilicifolia não alterou os níveis de carbonila. O ensaio do cometa demonstrou que as três espécies analisadas promoveram um nível baixo e semelhante de genotoxicidade, o que é compatível com os danos no DNA induzidos por outras plantas medicinais e é parcialmente recuperada por um co-tratamento com a vitamina C. Os dados mostraram M. dasyclada com atividade antioxidante in vitro, e que os seus efeitos genotóxicos e pró-oxidantes in vivo são comparáveis às espécies de referência de Maytenus.

In these work the in vitro antioxidant activity and the in vivo genotoxicity of M. dasyclada was compared to the reference species M. aquifolium and M. ilicifolia. M. dasyclada showed in vitro antioxidant activity comparable to M. aquifolium but lower than M. ilicifolia, being that a inverse Pearson correlation between DPPH IC50 values and total phenolic content was detected (–0.932). The carbonyl content of M. dasyclada and M. aquifolium extracts promoted a similar increase in protein oxidation in vivo, while M. ilicifolia no altered the carbonyl levels. The comet assay demonstrated that the three analyzed species promoted a low and similar level of genotoxicity; which is compatible with DNA damage induced by other medicinal plants and is partially recovered by a co-treatment with vitamin C. The data showed M. dasyclada as antioxidant activity in vitro, and that its genotoxic and pro-oxidant effects in vivo are comparable to the Maytenus reference species.

RESUMO O uso de compostos naturais é uma alternativa menos agressiva para o controle de insetos em grãos armazenados em relação aos agentes químicos sintéticos. Plantas com propriedades inseticidas podem ser usadas como fonte destes compostos para a aplicação direta no controle de pragas. No presente trabalho, o óleo essencial de Cinnamodendron dinisii foi caracterizado quimicamente e testado em relação ao seu efeito repelente inseticida no controle de Sitophilus zeamais em grãos armazenados. O óleo essencial foi obtido por hidrodestilação e analisado por cromatografia gasosa-espectrometria de massa (GC-MS). O potencial inseticida foi avaliado pela manutenção dos insetos durante 24 horas em contato com várias doses de óleo, na ausência de substrato alimentar. Os bioensaios de repelência foram realizados com as doses letais (DL5, DL25, DL50 e DL95) obtidas do bioensaio inseticida. Para comparar os tratamentos foi utilizado o índice de preferência (PI). O óleo essencial de C. dinisii apresentou atividade inseticida sobre S. zeamais, causando mortalidade linear e crescente com DL de 0,04, 0,17, 0,34 e 0,63 µL/cm2, respectivamente. A repelência variou entre 55,4% até 85,2%, utilizando os valores de DL acima mencionados. A DL5mostrou-se neutra em relação à repelência (índice PI -0,09), mas a partir de DL25 o índice PI foi entre -0,1 e -1,0, indicando atividade de repelência.

ABSTRACT The use of natural compounds is a less aggressive alternative for the control of insects in stored grains, in relation to synthetic chemical agents. Plants with insecticidal properties can be used as a source of these compounds to the direct application in pest control. In this work, the essential oil of Cinnamodendron dinisii was chemically characterized and tested regarding its insecticidal and repellent effect on the control of Sitophilus zeamais in stored grains. The essential oil was obtained by hydrodistillation and analyzed by gas chromatography–mass spectrometry (GC-MS). The insecticidal potential was evaluated through the maintenance of the insects during 24 hours in contact with several doses of the oil, in the absence of feed substrate. The Bioassays of repellency were conducted with lethal doses (LD5, LD25, LD50 and LD95) obtained from insecticidal bioassay. In order to compare the treatments, the preference index (PI) was used. The essential oil of C. dinisii had insecticidal activity against S. zeamais, causing a linear and crescent mortality with LD of 0.04, 0.17, 0.34 and 0.63 µL/cm2, respectively. The repellency ranged from 55.4% to 85.2%, using the LD values previously mentioned. The DL5 was neutral regarding repellence (PI index -0,09), but from DL25 on, the PI index was between -0.1 and -1.0, indicating repellence activity.

RESUMO O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade inseticida e de repelência dos óleos essenciais de Cinnamomum camphora var. linaloolifera Y. Fujita (Ho-Sho) e Cinnamomum camphora (L.) J Presl. var. hosyo (Hon-Sho) contra Sitophilus zeamais em grãos de milho. Os óleos essenciais foram obtidos por hidrodestilação e analisados por CG-EM. A atividade inseticida foi determinada pela toxicidade de diferentes concentrações dos óleos essenciais durante 24 horas de contato com os insetos, na ausência de substrato alimentar. Os bioensaios de repelência foram realizados com as doses letais (DL50, DL25, e DL12,5) obtidas do bioensaio inseticida. Para comparar os tratamentos foi utilizado o índice de preferência (PI). A análise de óleos essenciais de folhas de Cinnamomum camphora indicou a presença de 68% de cânfora e 9% de linalol na var. Hon-Sho e de 95% de linalol na var. Ho-Sho. A var. Ho-Sho apresentou maior toxicidade que var. Hon-Sho contra Sitophilus zeamais, com DL50 de 0,35 μL/cm2, enquanto que na var. Hon-Sho foi de 0,48 μL/cm2. No entanto, considerando apenas as concentrações de linalol e cânfora de Ho-Sho e Hon-Sho, a avaliação das doses letais destes compostos foram semelhantes. Os valores do índice de preferência variaram de -0,3 a -0,8 para a var. Ho-Sho e -0,2 para -0,7 para a var. Hon-Sho. Os óleos essenciais avaliados neste trabalho apresentaram atividade repelente contra Sitophilus zeamais in vitro e em experimentos realizados em mini-silos.

ABSTRACT The aim of this work was to evaluate the insecticidal and repellency activity of the essential oil of Cinnamomum camphora var. linaloolifera Y. Fujita (Ho-Sho) and Cinnamomumcamphora (L.) J Presl.var. hosyo (Hon-Sho), against the Sitophilus zeamais in maize grains. The essential oils were obtained by hydrodistillation and analyzed by GC-MS.The insecticidal activity was determined by the toxicity of different concentrations of essential oils during 24 hours of contact with the insects, in the absence of feed substrate. The Bioassays of repellency were conducted with lethal doses (LD50,LD25,and LD12.5) obtained from insecticidal bioassay. In order to compare the treatments the preference index (PI) was employed. The analysis of the essential oils of Cinnamomum camphora leaves indicated 68% of camphor and 9% of linalool for the variation Hon-Sho and 95% of linalool to the variation Ho-Sho. The variation Ho-Sho presented greatest insecticidal activity than the variation Hon-Sho against the Sitophiluszeamais, with LD50 of 0.35 μL/cm2, whereas in the variation Hon-Sho the ratewas 0.48 μL/cm2. However, considering only the concentrations of linalool and camphor of Ho-Sho and Hon-Sho, the lethal doses’ evaluation of these compounds were similar. The values of the preference index ranged from -0.3 to -0.8 for thevariation Ho-Sho and -0.2 to -0.7 for the variation Hon-Sho. The essential oils evaluated in this work showed repellent activity against Sitophiluszeamais in vitro and in trials performed in mini-silos.

O poejo é uma espécie aromática e medicinal, autóctone do sul do Brasil, encontrada em regiões de campos nativos de altitude, onde os solos se caracterizam por apresentar elevada acidez e altas concentrações de Al3+. O presente trabalho objetivou avaliar o efeito da calagem na produção de biomassa e de óleo essencial de três quimiotipos (QT) de poejo (Cunila galioides Benth.). O experimento foi conduzido em casa de vegetação utilizando-se recipientes com capacidade de oito litros. Os tratamentos consistiram de quatro dosagens de calcário dolomítico (0; 3,15; 12,5; 25 g.L-1 de substrato) e o delineamento experimental foi completamente casualisado, utilizando-se três quimiotipos de poejo (citral, menteno e ocimeno), quatro tratamentos e quatro repetições, em esquema fatorial 3 × 4. Foram avaliados o peso de matéria seca da parte aérea das plantas, o teor de óleo essencial e a composição química dos componentes majoritários presentes no óleo. Os resultados mostraram efeito da calagem na produção de biomassa, no teor e na composição química do óleo, ocorrendo efeito de interação entre quimiotipo e dosagem de calcário. Na maior dosagem, observou-se a menor produção de biomassa média, o teor de óleo essencial foi significativamente menor, assim como os componentes citral (QT-citral) e limoneno (QT-menteno). Para o quimiotipo ocimeno, as dosagens de calcário não influenciaram o teor e os componentes majoritários do óleo essencial, mas prejudicaram a produção de biomassa em doses elevadas. A calagem com 3,15 g.L-1 de substrato, elevando o pH para 5,0, pode ser considerada a melhor dosagem de calcário e a mais adequada faixa de pH para a produção de poejo, nas condições experimentais avaliadas.

Poejo is an aromatic and medicinal plant native to highland areas of south Brazil, in acid soils with high Al3+ concentration. The main objective of the present work was to evaluate the effect of liming on the extraction yield of essential oil of three chemotypes of poejo (Cunila galioides Benth). For this purpose, the experiments were performed in a greenhouse, using 8-litre pots. The treatments were four dosages of limestone (0, 3.15, 12.5, and 25 g.L-1) and a completely random experimental design was used, with four replications and three chemotypes, set up in a 3 × 4 factorial arrangement. The parameters evaluated were dry weight of aerial parts, essential oil content and chemical composition of essential oil. Results showed that liming affects the biomass production, essential oil yield and chemical composition, with cross interaction verified between chemotype and limestone dosage. For the higher dosage lower biomass production, lower yield of essential oil as well as the lowest content of citral (citral chemotype) and limonene (menthene chemotype) was observed. In the ocimene chemotype, no liming influence was observed on the essential oil yield and on the content of major compounds. The dosage of 3.15 g.L-1 can be considered the best limestone dosage for the production of poejo for the experimental conditions evaluated.

Plantas medicinais desempenham um papel importante na saúde pública, especialmente em países em desenvolvimento, e entre elas Cunila galioides Benth., que é uma planta nativa de ocorrência no sul do Brasil. Os flavonoides, presentes em quantidades significativas em algumas espécies de Cunila sp., possuem diversas propriedades, sendo que seu teor pode ser afetado por estresse de alumínio. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de diferentes níveis de alumínio na solução nutritiva, em relação ao crescimento e teor de óleos essenciais e de flavonoides, em três quimiotipos de Cunila galioides Benth. Os parâmetros avaliados foram matéria seca da parte aérea, matéria seca da raiz, comprimento da raiz, contagem de raízes, concentrações de cálcio e alumínio no tecido vegetal, teor de flavonoides, assim como o rendimento do óleo essencial e concentração dos seus componentes principais. Os resultados mostraram que a adição de 30,0 mg.L-1 de Al3+ à solução nutriente conduz à diminuição de todos os parâmetros agronômicos avaliados com perdas de rendimento em cultivos com a maior concentração avaliada. A população de André da Rocha foi a mais tolerante ao alumínio, enquanto que Bom Jardim da Serra foi a mais sensível. A concentração de alumínio não influenciou no rendimento de extração, assim como no teor dos componentes principais nos óleos. A concentração de flavonoides aumentou significativamente nas populações tolerantes ao alumínio, indicando uma relação entre a tolerância ao Al3+ e a produção de flavonoides, o que pode ser interessante do ponto de vista medicinal.

Medicine plants play an important role in public health, especially in developing countries, and among them Cunila galioides Benth. is a naturally occurring medicinal and aromatic plant native from south Brazil. Flavonoids, present in significant amounts in some species of Cunila sp., possess several properties and its content may be affected by aluminum stress. In this context, the aim of this work was to assess the influence of different levels of aluminum in nutrient solution on the growth and content of essential oils and flavonoids in three chemotypes of Cunila galioides. The plant parameters evaluated were aerial dry matter, dry root matter, root length, root score, calcium and aluminum concentrations in the vegetable tissue, flavonoids content as well as essential oil yield and its major components concentration. Results showed that the addition of 30.0 mg.L--1 of Al3+ to the nutrient solution leads to a decrease of all agronomic parameters evaluated with losses in the cultivation yield for the greatest concentration studied. The André da Rocha population was found to be the most tolerant to aluminum while Bom Jardim da Serra was the most sensitive. The aluminum concentration did not influence the extraction yield as well as the content of major components in the oils. The concentration of flavonoids increased significantly for the populations tolerant to aluminum concentration in the nutrient solution, thus indicating a relationship between tolerance and flavonoids production, which may be an interesting characteristic from the medicinal point of view.

As espécies de Maytenus ilicifolia e Maytenus aquifolia são utilizadas como antiespasmódico, contraceptivo, antiulcerogênico, diurético, cicatrizante e analgésico. A ação antiulcerogênica dos extratos de Maytenus ilicifolia possuem relação com a presença de taninos e com os triterpenos friedelan-3-ona, friedelan-3-ol e friedelin. Este trabalho está focado na determinação do teor de taninos e dos triterpenos friedelan-3-ona, friedelan-3-ol e friedelin em 15 populações nativas de Maytenus ilicifolia distribuídas nas regiões Sul e Centro-Oeste do Brasil. A correlação entre a concentração destes compostos com variáveis ambientais, tais como temperatura média anual (TMA), clima segundo Koeppen, vegetação, geomorfologia, latitude e altitude foi determinada através do emprego da correlação de Pearson. Os resultados mostraram que as variáveis temperatura média anual e clima apresentaram influência significativa ao nível de confiança de 95% sobre a concentração de taninos. O maior teor de taninos foi encontrado na população de Ponta Porã, a qual possui uma temperatura média anual de 23 °C. Para os triterpenos estudados, friedelan-3-ona, friedelan-3-ol e friedelin, não foi evidenciada correlação significativa entre a concentração destes compostos com as variáveis ambientais estudadas.

Maytenus ilicifolia and Maytenus aquifolia species are widely used as a cicatrisation agent, an anti-spasmodic, contraceptive, antiulcerogenic, diuretic and analgesic. Considering the importance of these species in popular medicine, this work is focused on the determination of the chemical content of tannins and the triterpenes friedelan-3-one, friedelan-3-ol and friedelin in 15 native populations of Maytenus ilicifolia distributed in the south and mind-west regions of Brazil. Correlation of the concentration of these compounds with the environmental parameters such as average annual temperature, climate, vegetation, geomorphology, latitude and altitude was determined using Pearson's coefficient. Results showed that average annual temperature and climate have significant effect on tannin content at a 95% confidence level. The highest tannin concentration was found in Ponta Porã population, and for the triterpenes investigated, a significant correlation between their concentrations with the environmental variables studied was not verified.

Frações de hidrocarbonetos das ceras de espécies nativas de Butia e Syagrus coletadas de palmeiras em diferentes regiões do Rio Grande do Sul (Brasil) e em Rocha (Uruguai) foram analisadas para avaliar o seu potencial como marcadores quiomiotaxonômicos. As ceras foram extraídas com clorofórmio e fracionadas por TLC preparativo. As frações de hidrocarbonetos foram analisadas por CG-EM. As análises estatísticas foram realizadas com auxílio do programa Statistica 5.0. O rendimento total de cera das folhas secas foi de 0,31% g.g-1 para as amostras de Butia e de 0,28% para Syagrus. Os hidrocarbonetos lineares representaram em média 15 e 13% do total das ceras para Butia e Syagrus, respectivamente. Hentriacontano e triacontano foram os compostos majoritários em todas as amostras. A comparação de médias mostrou diferenças significativas entre as amostras de Butia e Syagrus e entre as amostras de Butia coletadas em diferentes localidades. As amostras de Syagrus não formaram agrupamentos relacionados com os locais de coleta. Já no caso de Butia, três agrupamentos puderam ser observados e são consistentes com a distribuição geográfica desta espécie. Estes resultados são discutidos no trabalho.

The wax hydrocarbon fractions of native Butia and Syagrus species collected from Palms in different regions of the of Rio Grande do Sul state (Brazil) and in Rocha (Uruguay) were analyzed to evaluate their potential as chemotaxonomic markers. The wax was extracted with chloroform and the resulting wax was fractionated by preparative TLC. The hydrocarbon fractions were analyzed by GC-MS. Statistical analyses were completed with the Statistica 5.0 program. The total crude wax yields averaged 0.31% w.w-1 dried leaves for Butia samples and 0.28% for Syagrus samples. The linear hydrocarbons represented on average 15% of the total waxes in the case of Butia samples and 13.7% in Syagrus samples. Hentriacontane and triacontane were the main components of all samples. The comparison of the means showed significant differences among Butia and Syagrus samples, and amongst Butia samples collected in different localities. In the case of the Syagrus collections no consistent groupings could be made. In the case of Butia samples the formation of three groupings could be observed, which were consistent with the species described for their geographical distribution. These results are discussed in the paper.