Brown propolis bioactive compounds as a natural antimicrobial in alginate films applied to Piper nigrum L / Potencial dos compostos bioativos da própolis marrom como antimicrobiano natural em filmes de alginato aplicados na Piper nigrum L

An edible coating of sodium alginate incorporated with brown propolis (2.5%, 5%, 10%, and 15%) was applied to black pepper grains to improve microbiological quality over 30 days. Gas chromatography coupled with mass spectrometry identified 29 metabolites in the extract, mainly terpene compounds (51.74%), phenolic compounds (25.83%), and flavonoids (14.48%). Brown propolis showed greater antibacterial activity for Gram-positive bacteria (MIC from 0.1 to 0.5 mg.mL-1) and lower activity for Escherichiacoli (MIC 18 mg.mL-1). A 5% increase in propolis in the coating reduced Bacilluscereus counts by 7-fold, 9.4% for Staphylococcusaureus, and 5.4% for mesophilic bacteria. The edible sodium alginate coating containing brown propolis was effective in reducing microbes on black pepper, with a concentration of 15% propolis assuring the microbiological quality of the spice after 20 days.

Revestimento comestível de alginato de sódio incorporado com própolis marrom (2,5%, 5%, 10% e 15%) foi aplicado em grãos de pimenta-do-reino para melhorar a qualidade microbiológica ao longo de 30 dias. Análise de cromatografia gasosa associada à espectrometria de massa identificou 29 metabólitos no extrato, principalmente compostos terpênicos (51,74%), compostos fenólicos (25,83%) e flavonóides (14,48%). A própolis marrom apresentou maior atividade antibacteriana para bactérias Gram-positivas (CIM de 0,1 a 0,5 mg.mL-1) e menor atividade para Escherichia coli (CIM 18 mg.mL-1). Um aumento em 5% no revestimento da própolis reduziu a contagem de Bacillus cereus em sete vezes, 9,4% para Staphylococcus aureus e 5,4% para bactérias mesófilas. O revestimento comestível de alginato de sódio e própolis marrom foi eficaz na redução microbiana da pimenta-do-reino, em que a concentração de 15% de própolis garantiu a qualidade microbiológica da especiaria até 20 dias.

Brown propolis bioactive compounds as a natural antimicrobial in alginate films applied to Piper nigrum L / Potencial dos compostos bioativos da própolis marrom como antimicrobiano natural em filmes de alginato aplicados naPiper nigrumL

ABSTRACT: An edible coating of sodium alginate incorporated with brown propolis (2.5%, 5%, 10%, and 15%) was applied to black pepper grains to improve microbiological quality over 30 days. Gas chromatography coupled with mass spectrometry identified 29 metabolites in the extract, mainly terpene compounds (51.74%), phenolic compounds (25.83%), and flavonoids (14.48%). Brown propolis showed greater antibacterial activity for Gram-positive bacteria (MIC from 0.1 to 0.5 mg.mL-1) and lower activity for Escherichiacoli (MIC 18 mg.mL-1). A 5% increase in propolis in the coating reduced Bacilluscereus counts by 7-fold, 9.4% for Staphylococcusaureus, and 5.4% for mesophilic bacteria. The edible sodium alginate coating containing brown propolis was effective in reducing microbes on black pepper, with a concentration of 15% propolis assuring the microbiological quality of the spice after 20 days.

RESUMO: Revestimento comestível de alginato de sódio incorporado com própolis marrom (2,5%, 5%, 10% e 15%) foi aplicado em grãos de pimenta-do-reino para melhorar a qualidade microbiológica ao longo de 30 dias. Análise de cromatografia gasosa associada à espectrometria de massa identificou 29 metabólitos no extrato, principalmente compostos terpênicos (51,74%), compostos fenólicos (25,83%) e flavonóides (14,48%). A própolis marrom apresentou maior atividade antibacteriana para bactérias Gram-positivas (CIM de 0,1 a 0,5 mg.mL-1) e menor atividade para Escherichia coli (CIM 18 mg.mL-1). Um aumento em 5% no revestimento da própolis reduziu a contagem de Bacillus cereus em sete vezes, 9,4% para Staphylococcus aureus e 5,4% para bactérias mesófilas. O revestimento comestível de alginato de sódio e própolis marrom foi eficaz na redução microbiana da pimenta-do-reino, em que a concentração de 15% de própolis garantiu a qualidade microbiológica da especiaria até 20 dias.

Nutrient accumulation in fruits and grains of black pepper at different ripening stages / Acúmulo de nutrientes em frutos e grãos de pimenta-do-reino em diferentes estádios de maturação

Nutrients accumulation in plants/fruits varies according to the crop development stage and its quantification is important to determine nutrients exportation for fertilization planning and nutrient balancing. This study determined the accumulation of nutrients in different parts of Piper nigrum 'Bragantina' spikes harvested at two ripening stages (still-green and red-colored spikes). Assessments in separate parts of still-green spikes (fruits and peduncles) as well as in red-colored spikes (grains, flesh and peduncles) were performed. Piper nigrum spikes were harvested, dried, and the parts were thereafter separated for chemical analysis. N and Mn were the macro and micronutrient most accumulated in the fruits of still-green spikes and in the grains of red-colored spikes, while K and B were most accumulated in the other parts of black pepper assessed, regardless of the ripening stage. The process of removing the flesh from the fruits for white pepper production led to a difference in nutrient concentration and accumulation between the fruits of still-green spikes and the grains of red-colored spikes. A significant contribution of nutrient input can be achieved by maintained flesh and peduncles in the crop area, decreasing the dependence of external fertilizers and thus contributing to a more sustainable agriculture.

O acúmulo de nutrients em plantas/frutos variam de acordo com o estádio de desenvolvimento das culturas, sendo que sua quantificação é importante na determinação da exportação de nutrientes para o planejamento da adubação e para o balanceamento de nutrientes. Esse estudo objetivou determinar o acúmulo de nutrientes em diferentes partes dos cachos de Piper nigrum 'Bragantina' colhidos em dois estágios de maturação (coloração da casca verde e coloração da casca vermelha). As avaliações foram feitas separadamente nos cachos de Piper nigrum com coloração verde (fruto e pedúnculo) e vermelha (grão, casca e pedúnculo), em que os cachos foram colhidos, secos e as partes foram separadas para análises químicas. N e Mn foram os macro e micronutrientes mais acumulados nos frutos dos cachos com coloração da casca verde e nos grãos dos cachos com coloração da casca vermelha, enquanto K e B foram mais acumulados em outras partes da planta, independente do estágio de maturação. O processo de removação da casca para produção de pimenta branca levou a uma diferença na concentração e no acúmulo de nutrientes nos frutos de pimenta preta e nos grãos de pimenta branca. Uma contribuição significativa para entrada de nutrientes pode ser obtida se as cascas e pedúnculos forem mantidos na área de cultivo, o que diminui a dependência de fertilização, contribuindo para uma agricultura mais sustentável.