Littérature scientifique sur le sujet « Aceites esenciales, eugenol »

Se ha extraído mediante hidrodestilación el aceite esencial de diez especies usadas como pimienta: Piper borbonense, P. capense, P. retrofractum, P. nigrum, Zanthoxylum bungeanum y Z. armatum, Lindera neesiana, Ruta chalepensis, Schinus terebenthifolia, Pimenta dioica. Los análisis realizados mediante cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas encontraron que todas presentan β-felandreno y derivados de cariofileno y felandreno, siendo estos compuestos de propiedades pungentes los característicos de la especia pimienta. El rendimiento de esencia varía desde 0,43% para R. chalepensis hasta 7,61% para P. borbonense. Los compuestos mayoritarios fueron: P. borbonense (α-felandreno, 12,43%), P. capense (δ-cadineno, 25,59%,), P. retrofractum (γ-cadineno, 31,63%), P. nigrum ((E)-β-cariofileno, 22,88%), P. dioica (eugenol, 48,93%), L. neesiana (miristicina, 14,13%), R. chalepensis (2-undecanona, 64,93%), S. therebenthifolia (δ-3-careno, 29,21%), Z. armatum (linalool, 53,30%); Z. bungeanum (linalool, 64,09%). Todo esto muestra las diferencias en el metabolismo secundario de las pimientas y por tanto sus posibles aplicaciones en diferentes industrias.

Es escasa la información sobre los compuestos químicos presentes en el aceite esencial de las especies mexicanas de Tagetes. Mediante hidrodestilación se extrajo aceite esencial de las partes aéreas de plantas de Tagetes parryi A. Gray (Asteraceae), planta endémica en el estado de San Luis Potosí, México. Mediante análisis por cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas, se identificaron siete compuestos principales en el aceite esencial con la siguiente abundancia relativa: canfeno (96 %), 3, 6, 6-trimetil-2-norpinanol (91 %), anisol (60 %), 4-isopropil-1-metil-2-ciclohexenol (50 %), cineol (48 %), eugenol (14 %) y α-terpineol (12 %). El segundo y cuarto compuestos no se habían descrito para Tagetes.

El estudio de la composición química del aceite volátil de Ocimun micranthum Wild, se determinó por medios cromatograficos y espectroscópicos obteniendo como componente principal al metil-eugenol (52.20%) además del cariofileno (15,67%) y β-elemento (5,15%). El aceite esencial de Ocimum micranthum Wild mostró actividad bacterial frente a microorganismos (mayor sensibilidad frente' a hongos), la determinación de esta actividad se realizó por el método de excavación placa-cultivo, frente a diferentes bacterias y hongos tales como: Kleibsiella pneumonae, Staphylococus aureus. Escherichia coli, Bacillus cereus. Shiguella sp., Aspergillus niger, Aspergillus flavus. Aspergillus fumigatus y Penicillum sp.

Este trabajo evaluó la toxicidad y el efecto molusquicida del aceite extraído de las hojas de Pimenta dioica contra el caracol Biomphalaria glabrata (Say, 1818). Para esto, el aceite esencial se extrajo cuantitativamente por hidrodestilación. Luego se realizaron cuantificaciones de sus componentes mediante cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (CG-MS) y se analizaron la toxicidad y la actividad molusquicida, respectivamente, contra Artemia salina y los caracoles Biomphalaria glabrata(Say, 1818). La concentración letal (CL50) se calculó a partir de los métodos de Reed-Muench y Pizzi, respectivamente, para pruebas de toxicidad y molusquicidas. Los resultados del análisis cromatográfico mostraron que el aceite contiene un 85,67% de eugenol (constituyente principal) y un 0.88% de linalool (componente secundario). En la evaluación de toxicidad, el aceite se consideró altamente tóxico con una CL50 de 14.13 mg∙L-1, en un intervalo de confianza del 95%, mientras que la actividad molusquicida presentó una concentración letal (CL50) de 18.62. mg∙L-1 en un intervalo de confianza del 95%. Por lo tanto, el aceite es activo contra el caracol Biomphalaria glabrata.

La especie Pelargonium odoratissimum (geranio de olor) pertenece a la familia Geraniaceae. Dentro de su composición química, presenta flavonoides tales como quercetina, kaempferol y miricetina; el aceite esencial de sus hojas es rico en metil-eugenol, limoneno y fencona. A partir de hojas y flores de la especie P. odoratissimum se obtuvo el aceite esencial por hidrodestilación (rendimiento 0,3% m/v); la composición química se determinó por cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (CG-EM), comparando los índices de retención y los espectros de masas con los datos reportados en la literatura. Se determinó la presencia de 4 monoterpenos, 20 sesquiterpenos y algunos compuestos oxigenados entre ellos 7 ésteres y un ácido, los cuales constituyen cerca del 74% de la composición relativa total del aceite. Los monoterpenos identificados representan el 22,60% de la composición del aceite esencial, en los cuales los componentes mayoritarios encontrados fueron geraniol (12,69%) y citronelol (8,99%). La actividad antimicrobiana medida como la Concentración Mínima Inhibitoria (CMI) se realizó por el método de microdilución en placas de 96 pozos utilizando como indicador de viabilidad el MTT (bromuro de 3-[4,5dimetiltiazol-2-il]-2,5-difeniltetrazolio). El aceite esencial mostró actividad frente a todas las cepas microbianas ensayadas. La mayor actividad se encuentra frente a Staphylococcus aureus, Proteus mirabilis, Aspergillus brasiliensis y Candida albicans con una CMI < 3,9 µg/mL. Se encontró una menor actividad inhibitoria, aunque no menos importante, contra Trichophytum rubrum (CMI = 62,5 µg/mL) y Trichophytum mentagrophytes (CMI = 125 µg/mL).

Este trabajo tuvo como objetivo medir el efecto del eugenol sobre la vida útil de una salsa picante a partir de chile jalapeño (Capsicum annuum) y papaya (Carica papaya). Se utilizó clavo de olor como material de prueba, empleando diferentes formas de extracción del eugenol como aceite esencial. Se evaluó su uso como preservante en una salsa, mediante métodos acelerados durante 30 días a temperatura de 280 C ± 20 C y se comparó con el benzoato de sodio (testigo) según normativa del Codex Alimentarius (250 mg/kg). Los resultados determinaron que el eugenol presentó efecto inhibitorio del deterioro de la salsa picante prolongado su vida útil, lo que indica su potencial aplicación en la industria alimentaria, convirtiéndolo en una alternativa de conservación natural, cuyo uso ayudaría en la disminución de riesgos toxicológicos aportados por conservantes sintéticos.

Introducción: La dermatofitosis son micosis cutáneas causadas por distintos hongos queratinofílicos con capacidad de invadir la capa cornea de la piel, pelo y uñas. Microsporum canis es un dermatofito geofílico que afecta niños y adolescentes causando tinea cápitis y tinea corporis, principalmente. Para esta infección están disponibles diferentes tratamientos de uso tópico o sistémico, sin embargo, su efectividad es mínima dada su baja permeación, además, toxicidad y diferentes efectos adversos principalmente con los medicamentos sistémicos son descritos. De acuerdo con lo anterior, la búsqueda de nuevas moléculas activas, es necesaria. Objetivo: Evaluar la actividad antifúngica y citotóxica de derivados semisintéticos del eugenol frente a Microsporum canis y células de mamífero. Materiales y métodos: El efecto antifúngico y citotóxico del aceite esencial (AE) de Syzygium aromaticum (aceite de clavo), eugenol y dos derivados semisintéticos del eugenol (metiliso-eugenol e iso-eugenol) fue evaluado mediante la prueba de sustrato impregnado determinando la inhibición del crecimiento micelial de M. canis y la toxicidad en células Vero por el método colorimétrico usando la sal de tetrazolio MTT. Los resultados fueron expresados como porcentajes de inhibición y concentración citotóxica 50 (CC50), respectivamente. Resultados: La inhibición del crecimiento micelial de M. canis luego del tratamiento con el AE y todos los compuestos en estudio, mostró ser de un 100% cuando fueron probadas concentraciones de 300mg/mL. Adicionalmente, nuestros derivados mostraron ser parcialmente tóxicos para las células de mamífero con CI50 entre 60-100 g/mL. Conclusiones: Estudios complementarios para la determinación de la inhibición de la germinación y concentración fungicida, así como otros estudios de toxicidad, son pertinentes.

La enorme riqueza natural de Tagetes lucida Cav. en el Estado de México no ha sido considerada como objeto de estudios fitoquímicos, una información básica para el desarrollo de bioplaguicidas. En este estudio se determinó la composición química del aceite esencial de poblaciones de T. lucida del norte y sur del Estado de México, donde se detectaron seis tipos de suelo y seis condiciones climáticas. El aceite de tallos florales de 14 poblaciones se obtuvo por hidrodestilación y se analizó por cromatografía de gases y espectrometría de masas (CG/EM) y se identificaron 44 compuestos químicos, 32 % de ellos en poblaciones del norte (9 a 13 compuestos) y 68 % en poblaciones del sur (16 a 23 compuestos). Los rendimientos de aceite esencial fueron de 0.005 a 0.02 % (mL 100 g-1 de tejido seco), en poblaciones del norte, y de 0.0001 a 0.0005 % en las del sur. Los compuestos mayoritarios en poblaciones del norte, de clima templado frío, fueron fenilpropenos: anetol, estragol (35 y 46 %, respectivamente en la población Jilotepec) y metil eugenol (56 y 64 % en poblaciones Acambay y Atlacomulco, respectivamente). En poblaciones del sur, de clima cálido, los compuestos mayoritarios fueron monoterpenos: acetato de geranilo (25 a 33 % en Coatepec Harinas; 12 a 27 % en Villa Guerrero; 23 a 40 % en Ixtapan de la Sal; 31 % en Tonatico y 19 % en Pilcaya) y β-ocimeno (14 a 16 % en Coatepec Harinas; 15 a 23 % en Ixtapan de la Sal y Villa Guerrero; 24 % en Tonatico y Pilcaya). Los compuestos β-mirceno, β-ocimeno y linalool fueron comunes en todas las poblaciones y la presencia acetato de geranilo se reporta por vez primera para el género Tagetes.

<p>El control químico de la sigatoka negra en banano<em> Micosphaerella fijiensis</em> ha incrementado la presión de selección en el patógeno, con el consecuente impacto en el ambiente. El objetivo de este estudio, fue evaluar el efecto de los aceites esenciales de <em>Pimenta dioica</em>, <em>Piper auritum</em>,<em> </em><em>Syzygium aromaticum</em>,<em> </em><em>Cinnamomum zeylanicum</em>,<em> Origanum vulgare</em>, <em>Artemisia ludoviciana</em> <em>y Origanum majorana</em>, en el crecimiento micelial de <em>M. fijensis</em> en condiciones <em>in vitro</em> e identificar sus metabolitos activos. Los aceites se obtuvieron mediante el método de hidrodestilación. El patógeno se aisló y desarrolló en medio de cultivo PDA. Se usaron cinco concentraciones: 50, 100, 500, 1000 y 5000 ppm de cada aceite. Para identificar los metabolitos de cada uno de los aceites esenciales, se usó cromatografía en capa fina (CCF) y cromatografía en columna (CC). Los aceites de <em>P. dioica</em>,<em> </em><em>C. zeylanicum</em>, <em>O. vulgare </em>presentaron menor crecimiento micelial de <em>M. fijiensis</em> a una concentración de 500 ppm; mientras que <em>O. majorana</em> y <em>A. ludoviciana</em> a 1000 ppm. El aldehído cinámico fue el principal metabolito detectado en la especie<em> C. zeylanicum</em>; el eugenol y carvacrol, en las especies <em>P. dioica y O. vulgare. </em> </p>

El desarrollo de materiales de envase biodegradables activos es uno de los retos de la sociedad para resolver los problemas medioambientales asociados a los residuos plásticos y mejorar la conservación de los alimentos, alargando su vida útil. En la presente Tesis Doctoral, se han analizado diferentes estrategias para la obtención y caracterización de películas biodegradables a base de hidrocoloides (almidón de yuca (A) y quitosano (Q)) con características antimicrobianas. Se obtuvieron películas bioactivas gracias a la incorporación de aceites esenciales de capacidad antimicrobiana comprobada: hoja de canela (AC), orégano (AO) y eugenol (EU). Los agentes activos se incorporaron en la matriz polimérica de quitosano por homogenización o encapsulación en liposomas de lecitina o microesferas de alginato, y las películas se obtuvieron mediante casting. Las propiedades fisicoquímicas de las películas se analizaron en función de su composición, así como su actividad antimicrobiana mediante análisis in vitro e in vivo. Se obtuvieron películas por termo- compresión, a base de mezclas A-Q, con dos proporciones polímeros: plastificante (70:30 y 60:40). Las propiedades estructurales, térmicas y físicas de las películas de almidón de yuca obtenidas se vieron afectadas por la incorporación de Q y la proporción polímero: plastificante. Las películas con la mayor proporción de plastificante tuvieron mayor contenido en humedad y fueron más permeables al vapor de agua, menos rígidas y menos resistentes a la rotura. La incorporación de Q tuvo un efecto positivo sobre las propiedades mecánicas de las películas, que aumentaron su rigidez y resistencia a la fractura, reduciéndose su extensibilidad. Sin embargo, el A y Q presentaron una miscibilidad limitada por mezclado en fundido, y las películas exhibieron una estructura heterogénea. A su vez, el polietilenglicol se cristalizó en gran medida en las películas, lo que limitó su efecto plastificante. La incorporación de quitosano proporcionó a las películas sólo una ligera actividad antimicrobiana. Se obtuvieron películas bicapa por procesado en seco de A y vertido/secado de una capa de Q. Ambos polímeros mostraron buena adhesión interfacial, y las bicapas mostraron mejor resistencia mecánica que las monocapas de almidón, aunque fueron menos extensibles debido al efecto de la interfase sobre la fractura. El quitosano fue efectivo en el control del crecimiento bacteriano en carne picada de cerdo, aunque su eficiencia se vio reducida debido al tratamiento térmico en las bicapas, lo que parece indicar la pérdida de grupos amino durante el tratamiento. La incorporación de los aceites esenciales (AC y AO) no mejoró la acción antimicrobiana en las monocapas y bicapas de CH al aplicarse sobre carne de cerdo picada. Se incorporaron aceite esencial de hoja de canela (AC) y eugenol (EU) en películas de Q utilizando nanoliposomas de lecitina. La encapsulación permitió una elevada proporción de retención de compuestos volátiles. La migración total de las películas en simulantes hidrofílicos superó el límite legal establecido para materiales de envase en contacto con alimentos. Sin embargo, la encapsulación en nanoliposomas redujo la migración en todos los simulantes. En ensayos in vitro de eficacia antimicrobiana, todas las películas fueron efectivas frente a L. innocua y E. coli, sin efecto significativo del compuesto activo ni del modo de incorporación. Sin embargo, la encapsulación propició una liberación controlada y sostenida en el tiempo en muestras de carne de cerdo almacenadas durante 13 días a 10 ºC. Se obtuvieron microesferas de alginato con eugenol y se incorporaron en películas de quitosano, cuyas propiedades físicas y estructurales se vieron afectadas. Las microesferas fueron visibles en la estructura de las películas por SEM. La incorporación de las microesfereas promovió una mejora significativa en las propiedad
El desenvolupament de materials d'envàs biodegradables actius és un dels reptes de la societat per a resoldre els problemes mediambientals associats als residus plàstics i millorar la conservació dels aliments, allargant la seua vida útil. En la present Tesi Doctoral, s'han analitzat diferents estratègies per a l'obtenció i caracterització de pel·lícules biodegradables de hidrocoloids (midó de mandioca i quitosano amb característiques antimicrobianes. Es van obtenir pel·lícules bioactives gràcies a la incorporació d'olis essencials de capacitat antimicrobiana comprovada: fulla de canyella (AC), orenga (AO) i eugenol (EU). Els agents actius es van incorporar en la matriu polimèrica de quitosano per homogenització o encapsulació en liposomes de lecitina o microesferes d'alginato, i les pel·lícules es van obtenir per "casting". Les propietats fisicoquímiques de les pel·lícules es van analitzar en funció de la seua composició, així com la seua activitat antimicrobiana mitjançant anàlisi in vitro i in vivo. Es van obtenir pel·lícules per termo- compressió de mescles midó-quitosano, amb dues proporcions polímers:plastificant (70:30 i 60:40). Les propietats estructurals, tèrmiques i físiques de les pel·lícules de midó de yuca obtingudes es van veure afectades per la incorporació de quitosano i la proporció polímer:plastificant. Les pel·lícules amb la major proporció de plastificant van tenir major contingut en humitat i van ser més permeables al vapor d'aigua, menys rígides i menys resistents al trencament. La incorporació de quitosano va tenir un efecte positiu sobre les propietats mecàniques de les pel·lícules, que van augmentar la seua rigidesa i resistència a la fractura, reduint-se la seua extensibilitat. No obstant açò, el midó i quitosano van presentar una miscibilidad limitada per termoprocessat, i les pel·lícules van exhibir una estructura heterogènia. El polietilenglicol va cristal·litzar en gran manera en les pel·lícules, la qual cosa va limitar el seu efecte plastificant. La incorporació de quitosano va proporcionar a les pel·lícules només una lleugera activitat antimicrobiana. Es van obtenir pel·lícules bicapa formades per una capa de midó obtinguda per processament en sec i un altra capa de quitosano obtinguda per "casting". Tots dos polímers van mostrar bona adhesió interfacial, i les bicapes van mostrar millor resistència mecànica que les monocapes de midó, encara que van ser menys extensibles a causa de l'efecte de la interfase sobre la fractura. El quitosano va ser efectiu en el control del creixement bacterià en carn picada de porc, encara que la seua eficiència es va veure reduïda a causa del tractament tèrmic en les bicapes, la qual cosa sembla indicar la pèrdua de grups amino durant el tractament. La incorporació dels olis essencials (AC i AO) no va millorar l'acció antimicrobiana en les monocapes i bicapes de CH en aplicar-se sobre carn de porc. Es van incorporar oli essencial de fulla de canyella (AC) i eugenol (EU) en pel·lícules de quitosano utilitzant nanoliposomes de lecitina. L'encapsulació va permetre una elevada proporció de retenció de compostos volàtils. La migració total de les pel·lícules en simulants hidrofílics va superar el límit legal establert per a materials d'envàs en contacte amb aliments. No obstant açò, l'encapsulació en nanoliposomes va reduir la migració en tots els simulants. En assajos in vitro d'eficàcia antimicrobiana, totes les pel·lícules van ser efectives enfront de L. innocua i E. coli, sense efecte significatiu del compost actiu ni de la manera d'incorporació. No obstant açò, l'encapsulació va propiciar un alliberament controlat i sostinguda en el temps en mostres de carn de porc emmagatzemades durant 13 dies a 10 ºC. Es van obtenir microesferes d'alginato amb eugenol i es van incorporar en pel·lícules de quitosano, les propietats físiques i estructurals de les quals es v
Valencia Sullca, CE. (2017). Different strategies to obtain antimicrobial biodegradable films for food applications, using starch and/or chitosan with or without essential oils [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/89094
TESIS

Se desarrollaron películas biodegradables activas a base de PHBV, combinadas con otros biopolímeros (PLA y almidón) y diferentes compuestos antimicrobianos (aceites esenciales (AE)), las cuales se caracterizaron en cuanto a sus propiedades funcionales y estructurales a fin de obtener materiales que satisfagan mejor los requisitos de envasado de alimentos. La plastificación del PHBV se llevó a cabo mediante el uso de diferentes compuestos con el objetivo de mejorar el rendimiento mecánico de los films. Asimismo, se incorporaron diferentes activos (AE de orégano y clavo, así como sus respectivos compuestos mayoritarios, carvacrol (CA) y eugenol (EU)) en películas bicapa de PHBV pulverizando los activos entre dos monocapas obtenidas por termocompresión. También se analizó la potencial sinergia entre diferentes compuestos de AE, así como sus aplicaciones a diferentes alimentos cuando se incorporan en películas bicapa de PHBV. Se desarrollaron películas antimicrobianas multicapa donde se combinaron láminas polares (almidón), apolares (poliéster) y CA, ya sea pulverizado entre ambas capas o incorporado en la solución filmogénica de poliésteres, a fin de optimizar la funcionalidad del material. El proceso de valorización de la cascarilla de arroz, basado en extracción con agua subcrítica, permitió obtener xilanos bioactivos y fracciones celulósicas con potenciales aplicaciones en el envasado de alimentos. Pese a que la adición de polietilenglicol (PEG) de diferente peso molecular o ácido láurico disminuyó significativamente la rigidez y la resistencia de las películas de PHBV, solo el PEG1000 dio lugar a películas más extensibles. No obstante, estrategias adicionales fueron necesarias a fin de adaptar las propiedades mecánicas de los films de PHBV a ciertos requisitos de envasado. La pulverización de activos en la interfaz de ambas monocapas de PHBV generó películas antimicrobianas con propiedades físicas adecuadas. Además, la liberación de los activos desde las películas permitió controlar el crecimiento de Escherichia coli y Listeria innocua en condiciones in vitro. Ambos activos, CA y EU, se liberaron de manera efectiva en diferentes simulantes alimentarios. En este sentido, la tasa de liberación mejoró cuando disminuyó la polaridad de los simulantes. El efecto sinérgico más notable para los compuestos de AE se observó para las mezclas CA/cinnamaldehído para ambas bacterias, pero usando diferentes proporciones de compuestos. De esta forma, los resultados obtenidos permitieron la optimización de la dosis de activos utilizados para la aplicación de alimentos, minimizando así su impacto sensorial. Las películas de PHBV con compuestos activos de AE fueron altamente efectivas contra L. innocua y E. coli in vitro, pero mucho menos activas en alimentos. Asimismo, no se observó ninguna correlación entre la cantidad de activo migrada al alimento y el efecto antibacteriano en las diferentes matrices, lo que refleja que existen numerosos factores composicionales que afectan a la disponibilidad de los activos a la hora de ejercer su acción antibacteriana sobre un alimento determinado. La formulación 75:25 PLA-PHBV con PEG1000 exhibió las mejores propiedades físicas y, por lo tanto, se utilizó como soporte del CA mediante casting, así como para desarrollar bicapas con almidón. La incorporación de CA pulverizarlo entre las láminas de poliéster y almidón no fue eficaz a la hora de retener el compuesto activo en las bicapas. Sin embargo, la incorporación de CA en películas de poliésteres mediante casting dio lugar a una retención de CA prácticamente total, lo que condujo a una notable actividad antimicrobiana. Además, estas bicapas exhibieron propiedades físicas altamente mejoradas con respecto a la monocapa de almidón. La valorización de la cáscara de arroz mediante extracción con agua subcrítica, permitió obtener hemicelulosas mejor conservadas, con actividad antioxi
Biodegradable active films based on PHBV, combined with other biopolymers (PLA and starch) and different antimicrobial compounds (essential oils (EO)), were developed and characterized as to their functional and structural properties to obtain materials that better meet food packaging requirements. Plasticization of PHBV was analysed by using different compounds to enhance the PHBV mechanical performance. Likewise, different active compounds (oregano and clove EO, as well as their respective main compounds, carvacrol (CA) and eugenol (EU)) were incorporated into PHBV bilayer films by spraying the actives between two thermo-compressed monolayers. The potential synergy between different EO compounds and their applications to different food when incorporated into PHBV films was also analysed. Multilayer antimicrobial films combining polar (starch) and non-polar (polyester) sheets, incorporating CA, either by spraying it between both layers or incorporating it in the polyester casting solution, were developed to optimise the material functionality. Bioactive xylans and cellulosic fractions from rice husk, which are useful for food packaging applications, were obtained by using an eco-friendlier valorization process based on subcritical water extraction. Although the addition of polyethylene glycol (PEG) of different molecular weight and lauric acid significantly decreased the stiffness and the resistance to break of PHBV films, only PEG1000 yielded more extensible films. Nonetheless, additional strategies would be required to adapt PHBV mechanical properties to certain packaging requirements. Spraying actives at the interface of both PHBV monolayers produced antimicrobial films with appropriate physical properties. The release of the actives from the films was adequate to control the growth of E. coli and L. innocua in vitro. Both actives, CA and EU were effectively released into different food simulants. The release rate was enhanced when the polarity of the simulants decreased, but it fell markedly in fatty systems. The most remarkable synergistic effect for the EO compounds was observed for CA/cinnamaldehyde blends for both bacteria but using different compound ratios. Thus, the results allowed for the optimization of the dose of actives used for food application, thus minimizing their sensory impact. PHBV films with active EO compounds were highly effective against L. innocua and E. coli in the in vitro tests, but they were much less effective in foods. Likewise, no correlation between the amount of active that migrated to the food and the antibacterial effect was observed, which reflected that many compositional factors affect the availability of the antimicrobials to exert their action on a specific food. The 75:25 PLA-PHBV formulation with PEG1000 exhibited the best properties in terms of physical properties and, thus it was used to be the carrier of CA by casting and to develop bilayers with starch. Incorporating CA by spraying it between the polyester and starch sheets was not effective at retaining this active in the bilayers. However, the incorporation of CA into casted polyester films was highly effective at providing practically total CA retention, which led to a notable antimicrobial activity. Moreover, these bilayers exhibited highly improved tensile and water vapour barrier capacity with respect to the starch monolayer. The rice husk valorization, based on subcritical water extraction, allowed for obtaining better preserved hemicelluloses, with antioxidant and antibacterial activity, useful as additives for food or food packaging applications, and cellulosic reinforcing agents to develop biocomposites with enhanced mechanical performance.
Es van desenvolupar pel·lícules biodegradables actives a base de PHBV, combinades amb altres biopolímers (PLA i midó) i diferents compostos antimicrobians (olis essencials (OE)), les quals es van caracteritzar quant a les seues propietats funcionals i estructurals a fi d'obtindre materials que complisquen millor els requisits d'envasament d'aliments. La plastificació del PHBV es va dur a terme per mitjà de diferents compostos amb l'objectiu de millorar el rendiment mecànic dels films. Així mateix, es van incorporar diferents actius (OE d'orenga i clau, així com els seus respectius compostos majoritaris, carvacrol (CA) i eugenol (EU)) en pel·lícules bicapa de PHBV polvoritzant els actius entre dos monocapas, obtingudes per termocompressió. També es va analitzar la potencial sinergia entre diferents compostos d'OE, així com les seues aplicacions a diferents aliments quan s'incorporen en pel·lícules bicapa de PHBV. Es van desenvolupar pel·lícules antimicrobianes multicapa on es combinaren làmines polars (midó) i apolars (polièsters) i carvacrol, ja siga polvoritzat entre ambdós capes o incorporat en la solució filmogénica de polièsters, a fi d'optimitzar la funcionalitat del material. El procés de valoració de la corfeta d'arròs, basat en extracció amb aigua subcrítica, va permetre obtindre xilans bioactius i fraccions cel·lulòsiques amb potencials aplicacions en l'envasament d'aliments. A pesar que l'addició de polietilenglicol (PEG) de diferent pes molecular o àcid làuric va disminuir significativament la rigidesa i la resistència de les pel·lícules de PHBV, només PEG1000 va donar lloc a pel·lícules més extensibles. No obstant això, estratègies addicionals varen ser necessàries a fi d'adaptar les propietats mecàniques dels films de PHBV a certs requisits d'envasament. La polvorització d'actius a la interfase d'ambdós monocapes de PHBV va generar pel·lícules antimicrobianes amb propietats físiques adequades. L'alliberament dels actius des de les pel·lícules va permetre controlar el creixement d'Escherichia coli i Listeria innocua en assajos in vitro. Ambdós actius, CA i EU, es van alliberar de manera efectiva en els diferents simulantes alimentaris. La taxa d'alliberament va millorar quan va disminuir la polaritat dels sistemes aquosos. L'efecte sinèrgic més notable per als compostos d'OE es va observar per a les mescles de CA/cinnamaldehído per a ambdós bacteris, però utilitzant diferents proporcions. D'esta manera, els resultats van permetre l'optimització de la dosi d'actius utilitzats per a l'aplicació en aliments, minimitzant així el seu impacte sensorial. Les pel·lícules de PHBV amb actius d'OE van ser altament efectives front L. innocua i E. coli en les proves in vitro, però van ser molt menys efectives en aliments. Així mateix, no es va observar cap correlació entre la quantitat d'actiu migrada a l'aliment i l'efecte antibacterià en les diferents matrius, la qual cosa reflectix que hi ha molts factors composicionals que afecten la efectivitat del dels compostos actius per a exercir la seua acció sobre un aliment en concret. La formulació 75:25 PLA-PHBV amb PEG1000 va exhibir les millors propietats físiques i, per tant, es va utilitzar com a suport del CA per mitjà de càsting, així com per a desenvolupar bicapes amb midó. La incorporació de CA polvoritzat entre les làmines de polièsters i midó no va ser eficaç per a retindre el compost actiu en la bicapa. No obstan, la incorporació de CA en pel·lícules de polièster per càsting va permetre una retenció de CA pràcticament total, la que va conduir a una notable activitat antimicrobiana. A més, estes bicapas van exhibir una capacitat de barrera al vapor d'aigua i a la tracció altament millorades respecte a la monocapa de midó. La valoració de la corfa d'arròs, basada en l'extracció amb aigua subcrítica, va permetre obtindre fraccions hemicelulósiques millor conservades, amb activ
Requena Peris, R. (2018). Multilayer biodegradable active films based on PHBV for food packaging [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/110079
TESIS

OBJETIVO. El estudio busca la valoración de la actividad antioxidante e inmunomoduladora in vitro de quince aceites esenciales, cuatro fracciones de aceites esenciales y tres compuestos (timol, carvacrol y eugenol). MÉTODOS. Las muestras fueron caracterizadas por GC y GC-MS. El ensayo del DPPH y la cuantificación de la producción de ROS por oxidación de la 2´,7´-diclorofluorescina diacetato (DCFH-DA) en los leucocitos humanos estimulados (PMA o H2O2) permitieron estudiar la actividad antioxidante. Además se determinó la producción de NO en leucocitos humanos estimulados (LPS) mediante la reacción de Griess y la actividad de la MPO (aislada o en presencia de células) por oxidación del clorhidrato de o-dianisidina. La evaluación por citometría de flujo de la fagocitosis de partículas fluorescentes en neutrófilos humanos y la valoración de la actividad en las vías clásica y alternativa del complemento utilizando suero humano como fuente del complemento permitieron analizar el efecto inmunomodulador de las muestras bajo estudio. PRINCIPALES RESULTADOS. El aceite de clavo y el eugenol mostraron una intensa actividad de captación del radical libre del DPPH (IC50= 13,2 µg/mL y 11,7 µg/mL, respectivamente) y de inhibición de la producción de ROS en neutrófilos estimulados por PMA (IC50= 7,5 µg/mL y 1,6 µg/mL) o H2O2 (IC50= 22,6 µg/mL y 27,1 µg/mL). Los aceites de nuez moscada, jengibre y palmarosa fueron también muy activos en las células estimuladas con PMA mientras que el aceite de orégano español y el carvacrol indujeron aún más producción de ROS en neutrófilos estimulados con H2O2. El pre-tratamiento con clavo, jengibre, eugenol, carvacrol y acetato de bornilo produjo una IC50 in vitro <50,0 µg/mL en los experimentos de inhibición de la producción de NO. La actividad inhibidora sobre la MPO, lo mismo en experimentos con el enzima aislado que en presencia de leucocitos, fue más intensa en el clavo, el tomillo rojo, el orégano español, el eugenol, el timol y el carvacrol. Los isómeros carvacrol y timol mostraron un comportamiento dispar en los ensayos realizados en presencia de leucocitos. La mayoría de los aceites esenciales (nuez moscada, clavo, niaulí, árbol del té, laurel, limón, tomillo rojo, jengibre) y los terpenos de nuez moscada, el eugenol, y el carvacrol inhibieron la fagocitosis de forma leve o moderada (inhibición del 25 al 40% a dosis comprendidas entre 40 y 60 µg/mL); la mayor inhibición se encontró en el timol (72% a 56 µg/mL). Todas las muestras fueron inactivas sobre la vía alternativa del sistema del complemento. En la vía clásica el aceite de clavo, el eugenol, los aceites esenciales de palmarosa, tomillo rojo y estragón, y el carvacrol, fueron los más activos, con valores de IC50 entre 65 y 78 µg/mL. CONCLUSIONES. Tomando el conjunto de pruebas realizadas, la actividad fue mayor en los aceites esenciales ricos en compuestos fenólicos y monoterpenos oxigenados. La divergencia de comportamiento entre el carvacrol y el timol fue más evidente en los ensayos realizados en presencia de leucocitos. El aceite esencial de clavo y el eugenol, su componente mayoritario y responsable de la actividad, han mostrado el mejor perfil antioxidante e inmunomodulador, lo cual justifica su empleo como promotores del crecimiento en los animales de granja.
OBJECTIVES. The aim of the present study was to investigate the in vitro antioxidant and immunomodulatory activity of fifteen essential oils, four essential oil fractions, and three compounds (thymol, carvacrol, and eugenol). METHODS. Samples were characterized by GC and GC-MS. Antioxidant activity was investigated by DPPH and ROS production assays in activated human neutrophils. The effect on NO production, MPO activity, phagocytosis and the complement system were also researched. KEY FINDINGS. Clove oil and eugenol showed strong activity on DPPH free-radical scavenging (IC50.= 13.2 µg/mL and 11.7 µg/mL, respectively) and ROS production in neutrophils stimulated by PMA (IC50= 7.5 µg/mL and 1.6 µg/mL) or H2O2 (IC50= 22.6 µg/mL and 27.1 µg/mL). Nutmeg, ginger and palmarosa oils were also highly active on PMA stimulated cells while Spanish oregano and carvacrol induced further ROS production in neutrophils stimulated by H2O2. Pre-treatment with clove, ginger, eugenol, carvacrol and bornyl acetate produced an in vitro IC50< 50,0 µg/mL in NO inhibition experiments. MPO inhibitory activity in cell-free experiments or in leukocytes presence was the highest for clove, red thyme, Spanish oregano, eugenol, thymol and carvacrol. Isomers carvacrol and thymol displayed a disparate behaviour in tests performed in leukocytes presence. Most of the oils (nutmeg, clove, niaouli, tea tree, bay laurel, lemon, red thyme, ginger), nutmeg terpenes, eugenol, and carvacrol showed mild to moderate inhibition of phagocytosis (25−40% inhibition at doses ranging from 40 to 60 μg/mL); highest inhibitory activity was found for thymol (72% at 56 μg/mL). All samples were inactive in the alternative pathway of complement system, whereas on classical pathway, clove oil, eugenol, palmarosa oil, red thyme oil, tarragon oil, and carvacrol showed the highest activity, with IC50 values ranging from 65 to 78 μg/mL. CONCLUSIONS. Considering tests altogether, activity peaked in oils rich in phenolics and oxygenated monoterpenes. A disparate behaviour between carvacrol and thymol was more evident in tests performed in leukocytes presence. Eugenol proved to be responsible for clove oil activity, showing both substances the best immunomodulatory and antioxidant profile and supporting its use as growth promoters in farm animals.