co-encapsulation Bioactive/pheromone in polymer-layered silicate nanocomposite

Autor: Batista, Diogo Porpino Cordeiro
Přispěvatelé: Dornelas , Camila Braga, Almeida , Rusiene Monteiro de, Grillo, Luciano Aparecido Meireles, Nascimento, Ruth Rufino do, Santana, Antônio Euzébio Goulart, Freitas, Johnnatan Duarte de, Riffel, Alessandro
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da Universidade Federal de Alagoas (UFAL)
Universidade Federal de Alagoas (UFAL)
instacron:UFAL
Popis: The coconut (Cocus nucifera L.) culture deserves a special mention in the national scenario, mainly because of its economic, social and environmental importance. Infestations by borer-eye-of-coconut (Rhynchophorus palmarum) cause great damage to the agrosystems that cultivate this palmácea. There is a great lack of products used in its control, being the synthetic aggregation pheromone, Rhynchophorol, the only registered product for such. The use of entomopathogenic agents, such as the fungus Beauveria bassiana, has been shown to be promising in Integrated Pest Management (IPM). Its encapsulation in Polymer-layered Silicate Nanocomposite (PLN) provides bioactive protection to deleterious factors, ensures greater adhesion and permanence of the product at the site of action and greater effectiveness in the population control of the pest. Thus, the present work aimed to develop and evaluate a co-encapsulated nanocomposite containing the bioactive in association with Rhynchophorol. Beads were formed by the ionotropic gelation technique followed by lyophilization drying, and different concentrations of lamellar silicate were tested. The products were evaluated by X-ray diffractometry, infrared spectroscopy, yield, swelling index, morphology, Rhynchophorol quantification and conidia release study. Direct exposure to Rhynchophorol demonstrated a deleterious effect on viability, with delay or even non-viability of conidia. However, protective effect was achieved by encapsulating these in the polymer matrix / lamellar silicate, especially for the highest concentration of clay tested, 6%. DRX and FTIR were essential in elucidating the interactions between the components of the matrix. Bentonite provides the improved yield of the formulations. In addition, it acts as a structural reinforcement of the polymer network, generating beads with greater degree of spherization and decreasing the water uptake by delaying the relaxation of the polymer network, an essential phenomenon in obtaining control of the release of the assets. The efficiency of encapsulation of the pheromone and of the bioinsecticide increased proportionally to the higher content of incorporated silicate, as well as there was modulation of the volatilization of Rhynchophorol. The distribution of the bioactive in the matrix, observed by fluorescence microscopy, was homogeneous, characterizing a monolithic profile. Cryoprotection against the deleterious effects of freezing applied on lyophilization was achieved in product F6, corroborating with the protective effect seen in pheromone exposure. In this way, the encapsulation matrix demonstrates great potential for co-encapsulation of bioactives and production of effective pheromone releasing devices. CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A cultura do coco (Cocus nucifera L) merece grande destaque no cenário nacional, sobretudo por sua importância econômica, social e ambiental. Infestações pela broca-do-olho-do-coqueiro (Rhynchophorus palmarum) causam grandes prejuízos aos agrossistemas que cultivam esta aracacea. Existe uma grande carência de produtos empregados no seu controle, sendo o feromônio sintético de agregação, Rincoforol, o único produto registrado para tal. A utilização de agentes entomopatogênicos, como o fungo Beauveria bassiana, tem se mostrado promissora no Manejo Integrado de Pragas (MIP). Seu encapsulamento em nanocompósitos polímero-silicato lamelar (PLN) proporciona proteção ao bioativo à fatores deletérios, garante maior aderência e permanência do produto no local de ação e maior eficácia no controle populacional da praga. Desta forma, o presente trabalho objetivou desenvolver e avaliar um nanocompósito co-encapsulado contendo o bioativo em associação ao Rincoforol. Beads foram formados pela técnica de gelificação ionotrópica seguida de secagem por liofilização, sendo testadas diferentes concentrações de silicato lamelar. Os produtos foram avaliados por difratometria de raios X, espectroscopia de infravermelho, rendimento, índice de intumescimento, morfologia, quantificação do Rincoforol, estudo de liberação dos conídios. A exposição direta ao Rincoforol demonstrou efeito deletério na viabilidade, havendo retardo ou até mesmo inviabilidade dos conídios. Contudo, efeito protetor foi alcançado a partir da encapsulação destes na matriz polímero/silicato lamelar, sobretudo para maior concentração de argila testada, 6%. DRX e FTIR foram essenciais na elucidação das interações entre os componentes da matriz. A bentonita proporcionou melhor rendimento das formulações. Também, atuou como reforço estrutural da rede polimérica, gerando beads com maior grau de esferização e diminuindo a captação de água por retardar o relaxamento da rede polimérica, fenômeno essencial na obtenção de controle de liberação dos ativos. A eficiência de encapsulação do feromônio e do bioinseticida aumentaram de forma proporcional ao maior teor de silicato incorporado, bem como houve modulação da volatilização do Rincoforol. A distribuição do bioativo na matriz, observada por microscopia de fluorescência, se deu de forma homogênea, caracterizando um perfil monolítico. Crioproteção frente aos efeitos deletérios do congelamento aplicado na liofilização foi alcançada no produto F6, corroborando com o efeito protetor visto na exposição ao feromônio. Desta forma, a matriz de encapsulação demonstra grande potencial para co-encapsulação de bioativos e produção de dispositivos eficazes para liberação de feromônios.
Databáze: OpenAIRE
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