Seasonal variation of essential oil of germplasm of Lippia origanoidesKunth. (Verbenaceae) / Variación estacional de aceite esencial de germoplasma de Lippia origanoidesKunth. (Verbenaceae)

The biological activities attributed to Lippia origanoides Kunth. vary according to the chemical composition of its essential oil, which can be related to weather factors. The aim of this research was the seasonal study of the essential oil chemical composition taken from L. origanoides accessions maintained in germplasm bank in vivo. The essential oil was extracted by hydrodistillation in Clevenger apparatus and identification of the components was done by GC-MS. We have identified 15 compounds of which carvacrol, p-cymene, thymol and methyl-ether-thymol were majority throughout the year for most accessions. In three accessions showed fluctuations in the production of the major compound during the year like the α-pinene, limonene and borneol. The essential oil showed variation in chemical composition throughout the year, the major compound in most of the accessions during the year is carvacrol. In some accessions, there are alterations of the majority component.

Las actividades biológicas atribuidas a Lippia origanoides Kunth. varían según la composición química de su aceite esencial, lo que puede estar relacionado con factores climáticos. El objetivo de esta investigación fue el estudio estacional de la composición química del aceite esencial extraído de accesiones de L. origanoides mantenidas en banco de germoplasma in vivo. El aceite esencial se extrajo mediante hidrodestilación en un aparato Clevenger y la identificación de los componentes se realizó mediante GC-MS. Hemos identificado 15 compuestos de los cuales carvacrol, p-cimeno, timol y metil-éter-timol fueron mayoritarios durante todo el año para la mayoría de las accesiones. En tres accesiones se observaron fluctuaciones en la producción del compuesto principal durante el año como el α-pineno, limoneno y borneol. El aceite esencial mostró variación en la composición química a lo largo del año, el compuesto principal en la mayoría de las accesiones durante el año es el carvacrol. En algunas accesiones, hay alteraciones del componente mayoritario.

Variability of individuals from a population Varronia curassavica Jacq considering volatile compounds / Variabilidade de indivíduos de uma população de Varonia curassavica Jacq a partir de compostos voláteis

Varronia curassavica is a medicinal species native to Brazil; its anti-inflammatory properties are attributed to α-humulene and ß-caryophyllene. This study to investigated the population variability of V. curassavica. Leaves were collected from 40 individuals of a natural population and transferred to glass flasks (2 mL). The volatiles were extracted and analyzed using static headspace gas chromatography coupled with mass spectrometry (HS-GC-MS). A total of 17 compounds were detected: monoterpenes (1.6% - 68%) and sesquiterpenes (25.7% - 79.0%), including α-humulene and ß-caryophyllene. Multivariate analysis was performed to estimate the dissimilarity of individuals separated the compounds into four groups. Group I was characterized by the content of α-pinene, groups II and IV by ß-caryophyllene, and group III by ß-pinene. The abundance of α-humulene showed small variations; while ß-caryophyllene showed larger variations that contributed to the population variability. This is the first report on the chemical composition analysis of volatile compounds in V. curassavica using the HS-GC-MS technique.

Varronia curassavica é uma espécie medicinal nativa no Brasil e sua propriedade anti-inflamatória é atribuída aos compostos α-humuleno e ß-cariofileno. O objetivo foi estudar a variabilidade de população de V. curassavica. Foram coletadas folhas de 40 indivíduos de população natural, sendo estas transferidas para frascos de vidro (2 mL). Os voláteis foram extraídos e analisados por headspace estático, associado à cromatografia gasosa, acoplada à espectrometria de massas (HS-CG-EM). Detectou-se 17 compostos: monoterpenos (1,6% - 68%) e sesquiterpenos (25,7% - 79,0%), incluindo o α-humuleno e o ß-cariofileno. A análise multivariada foi realizada para estimar a dissimilaridade dos indivíduos, a qual separou quatro grupos. O grupo I foi caracterizado pela presença do α-pineno, os grupos II e IV do ß-cariofileno e o grupo III do ß-pineno. O teor do α-humuleno apresentou pequenas variações, enquanto o do ß-cariofileno contribuiu mais para a variabilidade da população. É o primeiro relato de análise da composição química de compostos voláteis de V. curassavica utilizando a técnica HS-GC-MS.

Antioxidant activity of essential oils from condiment plants and their effect on lactic cultures and pathogenic bacteria / Atividade antioxidante do óleo essencial de plantas condimentares e efeito sobre culturas lácticas e bactérias patogênicas

Studies about preservative and antioxidant activity of essential oils have been encouraged in recent years, given their importance to food industry. The aim of the current study was to evaluate the antioxidant properties and antimicrobial activity of essential oils deriving from Syzygium aromaticum, Cymbopogon citratus and Lippia alba against lactic and pathogenic bacteria responsible for food-borne diseases. Essential oil antibacterial activity was assessed through disc diffusion and macrodilution tests conducted in a mixed lactic culture of Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus and Streptococcus thermophilus (YF-L903) and of Escherichia coli (ATCC 8739), Staphylococcus aureus (ATCC 6538), Salmonella enterica (ATCC 6017) strains. Based on the chromatographic analysis results, the essential oils shown to be composed of eugenol (79.41%) which was the prevalent compound in S. aromaticum, geranial (31.89%), neral (24.52%) and β-myrcene (25.37%) in C. citratus, as well as of geranial (33.80%) and neral (25.63%) in L. alba. The observed antibacterial activity confirmed the dose-dependent effect of these three oils on all the assessed bacteria; there was halo inhibition at concentration 20μL mL-1. The essential oil of S. aromaticum presented better antioxidant activity, with IC50 equal to 5.76μg mL-1 and antioxidant activity index of 6.94, and it was considered strong (AAI>2.0) in comparison to the other evaluated oils. This essential oil also presented excellent antioxidant activity at concentrations lower than the one required to inhibit lactic cultures. Based in this outcome, the essential oil from S. aromaticum can be used as preservative agent in processed food whose formulation presents lactic cultures.(AU)

A atividade conservante e antioxidante de óleos essenciais são importantes ferramentas para uso na indústria de alimentos e pesquisas são estimuladas na atualidade. O objetivo deste trabalho foi avaliar as propriedades antioxidantes e a atividade antimicrobiana de óleos essenciais de Syzygium aromaticum, Cymbopogon citratuse Lippia alba (LA) contra bactérias lácticas e patogênicas com importância em doenças transmitidas por alimentos. A atividade antibacteriana dos óleos foi avaliada por testes de disco-difusão e macrodiluição em caldo, utilizando-se cultura láctica mista de Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus e Streptococcus thermophilus (YF-L903), e Escherichia coli (ATCC 8739), Staphylococcus aureus (ATCC 6538), Salmonella enterica (ATCC 6017). Os compostos dos óleos essenciais foram identificados por cromatografia, mostrando eugenol (79,41%) como composto predominante em S. aromaticum, geranial (31,89%), neral (24,52%) e β-mirceno (25,37%) em C. citratus, e o geranial (33,80%) e neral (25,63%) em L. alba. A atividade antibacteriana confirmou o efeito dose-dependente dos três óleos para todas as bactérias avaliadas, apresentando halos de inibição a partir da concentração de 20μL mL-1. O óleo essencial de S. aromaticum apresentou melhor atividade antioxidante, com IC 50 IC50 (at concentration capable of generating 50% inhibition) igual a 5.76μg mL-1 e índice de atividade antioxidante (AAI) de 6,94, considerado forte (AAI>2,0) em relação aos demais óleos avaliados. O óleo essencial de S. aromaticum apresentou excelente atividade antioxidante em menor concentração que anecessário para inibir a cultura láctica, indicando que este óleo pode ser usado como conservante em alimentos processados contendo culturas lácticas.(AU)

Antioxidant activity of essential oils from condiment plants and their effect on lactic cultures and pathogenic bacteria / Atividade antioxidante do óleo essencial de plantas condimentares e efeito sobre culturas lácticas e bactérias patogênicas

ABSTRACT: Studies about preservative and antioxidant activity of essential oils have been encouraged in recent years, given their importance to food industry. The aim of the current study was to evaluate the antioxidant properties and antimicrobial activity of essential oils deriving from Syzygium aromaticum, Cymbopogon citratus and Lippia alba against lactic and pathogenic bacteria responsible for food-borne diseases. Essential oil antibacterial activity was assessed through disc diffusion and macrodilution tests conducted in a mixed lactic culture of Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus and Streptococcus thermophilus (YF-L903) and of Escherichia coli (ATCC 8739), Staphylococcus aureus (ATCC 6538), Salmonella enterica (ATCC 6017) strains. Based on the chromatographic analysis results, the essential oils shown to be composed of eugenol (79.41%) which was the prevalent compound in S. aromaticum, geranial (31.89%), neral (24.52%) and β-myrcene (25.37%) in C. citratus, as well as of geranial (33.80%) and neral (25.63%) in L. alba. The observed antibacterial activity confirmed the dose-dependent effect of these three oils on all the assessed bacteria; there was halo inhibition at concentration 20μL mL-1. The essential oil of S. aromaticum presented better antioxidant activity, with IC50 equal to 5.76μg mL-1 and antioxidant activity index of 6.94, and it was considered strong (AAI>2.0) in comparison to the other evaluated oils. This essential oil also presented excellent antioxidant activity at concentrations lower than the one required to inhibit lactic cultures. Based in this outcome, the essential oil from S. aromaticum can be used as preservative agent in processed food whose formulation presents lactic cultures.

RESUMO: A atividade conservante e antioxidante de óleos essenciais são importantes ferramentas para uso na indústria de alimentos e pesquisas são estimuladas na atualidade. O objetivo deste trabalho foi avaliar as propriedades antioxidantes e a atividade antimicrobiana de óleos essenciais de Syzygium aromaticum, Cymbopogon citratuse Lippia alba (LA) contra bactérias lácticas e patogênicas com importância em doenças transmitidas por alimentos. A atividade antibacteriana dos óleos foi avaliada por testes de disco-difusão e macrodiluição em caldo, utilizando-se cultura láctica mista de Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus e Streptococcus thermophilus (YF-L903), e Escherichia coli (ATCC 8739), Staphylococcus aureus (ATCC 6538), Salmonella enterica (ATCC 6017). Os compostos dos óleos essenciais foram identificados por cromatografia, mostrando eugenol (79,41%) como composto predominante em S. aromaticum, geranial (31,89%), neral (24,52%) e β-mirceno (25,37%) em C. citratus, e o geranial (33,80%) e neral (25,63%) em L. alba. A atividade antibacteriana confirmou o efeito dose-dependente dos três óleos para todas as bactérias avaliadas, apresentando halos de inibição a partir da concentração de 20μL mL-1. O óleo essencial de S. aromaticum apresentou melhor atividade antioxidante, com IC 50 IC50 (at concentration capable of generating 50% inhibition) igual a 5.76μg mL-1 e índice de atividade antioxidante (AAI) de 6,94, considerado forte (AAI>2,0) em relação aos demais óleos avaliados. O óleo essencial de S. aromaticum apresentou excelente atividade antioxidante em menor concentração que anecessário para inibir a cultura láctica, indicando que este óleo pode ser usado como conservante em alimentos processados contendo culturas lácticas.

Influence of water regime on initial growth and essential oil of Eucalyptus globulus / Influência do regime hídrico sobre o crescimento inicial e óleo essencial de Eucalyptus globulus

Understanding the water requirement of forest species in the seedling stage supports cost reduction by eliminating unnecessary irrigation in addition to providing higher productivity. This study was carried out to evaluate the effect of the water regime on initial growth, leaf production and content and chemical composition of the essential oil of Eucalyptus globulus , during the first 120 days of cultivation. The experiment employed a completely randomized design and was carried out at the Instituto de Ciências Agrárias da Universidade Federal de Minas Gerais (ICA/UFMG), Montes Claros, MG. Treatments consisted of six different water regimes (50%, 75%, 100%, 125%, 150% and 175% of the reference evapotranspiration - ETo) with four replicates. Plant growth was evaluated by measuring linear dimensions - height, stem diameter and number of leaves. The essential oil was extracted from fresh leaves by hydrodistillation in a Clevenger apparatus. The present study demonstrated that irrigation depths corresponding to 75% of the ETo are responsible for increased growth of E. globulus and increased dry matter production of leaves. The lowest irrigation levels were responsible for the greatest essential oil content. The essential oil was analyzed by gas chromatography-mass spectrometry (CG- MS), and eucalyptol (40.84% to 55.72%) was reported to be the major compound for all treatments. Compounds such as β-myrcene, α-Gurgujeno, Alloromadendreno, Varidiflorene appear under specific irrigation conditions. (AU)

Conhecer a exigência hídrica de espécies florestais na fase de muda, além de proporcionar maior produtividade, possibilita reduzir custos, eliminando irrigações desnecessárias. Este estudo foi realizado com o objetivo de avaliar o efeito dos regimes hídricos no crescimento inicial, produção de folhas, teor e composição química do óleo essencial de Eucalyptus globulus , nos primeiros 120 dias de cultivo. O trabalho foi conduzido no Instituto de Ciências Agrárias da Universidade Federal de Minas Gerais (ICA/UFMG), Montes Claros, MG, empregando o delineamento inteiramente casualizado. Os tratamentos consistiram em seis regimes hídricos (50%, 75%, 100%, 125%, 150% e 175% da Evapotranspiração de referência - ETo), com quatro repetições. O crescimento das plantas foi avaliado por meio de dimensões lineares - altura, diâmetro do coleto e número de folhas. O óleo essencial foi extraído das folhas frescas e obtido pelo processo de hidrodestilação , em aparelho Clevenger. Neste estudo, foi observado que lâminas de irrigação correspondentes a 75% da ETo são responsáveis por maior crescimento do E. globulus e maior produção de matéria seca das folhas. As menores lâminas de irrigação foram responsáveis pelos maiores teores de óleo essencial. O óleo essencial foi analisado por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG-EM), e apontou o eucaliptol (40,84 a 55,72%) como composto majoritário para todos os tratamentos. Os compostos como β-mirceno, α-Gurgujeno, Alloromadendreno e Varidiflorene apareceram em condições específicas de irrigação. (AU)

Influence of water regime on initial growth and essential oil of Eucalyptus globulus / Influência do regime hídrico sobre o crescimento inicial e óleo essencial de Eucalyptus globulus

Understanding the water requirement of forest species in the seedling stage supports cost reduction by eliminating unnecessary irrigation in addition to providing higher productivity. This study was carried out to evaluate the effect of the water regime on initial growth, leaf production and content and chemical composition of the essential oil of Eucalyptus globulus , during the first 120 days of cultivation. The experiment employed a completely randomized design and was carried out at the Instituto de Ciências Agrárias da Universidade Federal de Minas Gerais (ICA/UFMG), Montes Claros, MG. Treatments consisted of six different water regimes (50%, 75%, 100%, 125%, 150% and 175% of the reference evapotranspiration - ETo) with four replicates. Plant growth was evaluated by measuring linear dimensions - height, stem diameter and number of leaves. The essential oil was extracted from fresh leaves by hydrodistillation in a Clevenger apparatus. The present study demonstrated that irrigation depths corresponding to 75% of the ETo are responsible for increased growth of E. globulus and increased dry matter production of leaves. The lowest irrigation levels were responsible for the greatest essential oil content. The essential oil was analyzed by gas chromatography-mass spectrometry (CG- MS), and eucalyptol (40.84% to 55.72%) was reported to be the major compound for all treatments. Compounds such as β-myrcene, α-Gurgujeno, Alloromadendreno, Varidiflorene appear under specific irrigation conditions.

Conhecer a exigência hídrica de espécies florestais na fase de muda, além de proporcionar maior produtividade, possibilita reduzir custos, eliminando irrigações desnecessárias. Este estudo foi realizado com o objetivo de avaliar o efeito dos regimes hídricos no crescimento inicial, produção de folhas, teor e composição química do óleo essencial de Eucalyptus globulus , nos primeiros 120 dias de cultivo. O trabalho foi conduzido no Instituto de Ciências Agrárias da Universidade Federal de Minas Gerais (ICA/UFMG), Montes Claros, MG, empregando o delineamento inteiramente casualizado. Os tratamentos consistiram em seis regimes hídricos (50%, 75%, 100%, 125%, 150% e 175% da Evapotranspiração de referência - ETo), com quatro repetições. O crescimento das plantas foi avaliado por meio de dimensões lineares - altura, diâmetro do coleto e número de folhas. O óleo essencial foi extraído das folhas frescas e obtido pelo processo de hidrodestilação , em aparelho Clevenger. Neste estudo, foi observado que lâminas de irrigação correspondentes a 75% da ETo são responsáveis por maior crescimento do E. globulus e maior produção de matéria seca das folhas. As menores lâminas de irrigação foram responsáveis pelos maiores teores de óleo essencial. O óleo essencial foi analisado por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG-EM), e apontou o eucaliptol (40,84 a 55,72%) como composto majoritário para todos os tratamentos. Os compostos como β-mirceno, α-Gurgujeno, Alloromadendreno e Varidiflorene apareceram em condições específicas de irrigação.