Extração de óleo essencial de jambu (Acmella oleracea) assistida por enzimas

dc.contributor.advisor-co1Pereira, Anderson Mathias
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5653131066807492eng
dc.contributor.advisor1Souza, Leiliane do Socorro Sodré de
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2624080488947453eng
dc.contributor.referee1Oliveira, Mozaniel Santana de
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0810227136654245eng
dc.contributor.referee2Leonarski, Eduardo
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/1718001100781904eng
dc.contributor.referee3Pizato, Sandriane
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/8203422993081223eng
dc.creatorSá, Sâmia Karyne Gomes de
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/9133302557257945eng
dc.creator.orcidhttps://orcid.org/0009-0000-7425-4255eng
dc.date.issued2025-07-03
dc.description.abstractThe Amazon boasts characteristics found nowhere else in the world, with a diverse flora and fauna. One proposal for the sustainable development of the Amazon is the bioeconomy, which emphasizes the Amazon Rainforest's role in maintaining the global climate. We highlight the bioproducts produced in the Amazon, including essential oils (EOs). The primary method is hydrodistillation, as it is inexpensive, easy to construct, and can be combined with pretreatment to extract bioactive compounds. One aromatic plant from which EOs can be extracted is jambu, which has anti-inflammatory, antimicrobial, anesthetic, antioxidant, and other potential properties. Therefore, this study sought to evaluate the influence of enzymatic pretreatment on the extraction yield and composition of jambu (Acmella oleracea) essential oil. The methodology was developed based on the acquisition of raw materials from markets in Manaus, Amazonas. The physicochemical characterization was performed by determining moisture and ash. The material was then oven-dried (40 °C, 48 h), and the essential oil was subsequently extracted with pretreatment using the enzymes Celluclast® 1.5 L (700 Ug-1 EGU activity) and Pectinex® Ultra SP-L (3800 Ug-1 PGNU activity). The extraction product was analyzed by GC-MS (Gas Chromatography-Mass Spectrometry) and for antioxidant activity, while the biomass residue was examined by scanning electron microscopy (SEM). The ash and moisture results were 1.39 and 86.83, respectively. The essential oil extraction yield by traditional hydrodistillation was 0.07%, while extractions with enzymatic pretreatment ranged from 0.07% to 0.10%, with the 0.3% cellulase enzyme performing best. The kinetics indicate a reduction in extraction time, particularly with 0.5% cellulase and 0.3% pectinase, resulting in a 1.5-hour reduction compared to traditional hydrodistillation (5 hours). SEM enabled us to observe the fissured structures in the samples after hydrodistillation and to assess the impact of enzymatic action on the EO extraction process. The predominant components identified by GC-MS were caryophyllene, β-cubebene, and caryophyllene oxide. The results indicate the potential of jambu essential oil for anti-inflammatory, antiplatelet, antioxidant, antimicrobial, analgesic, anticancer, and antifungal activities due to its components with these properties. Its antioxidant activity gradually increased with increasing concentration and time. The antioxidant potential was considered maximum, with 85.37% free radical scavenging at 35 µg/mL of the sample containing 0.3% cellulase. In summary, the 0.3% enzyme concentration during pretreatment stood out in the experiments, mainly when cellulase was used. The use of an enzyme cocktail is a possibility for improving the results in future studies, as is the specific analysis of properties such as antitumor and antimicrobial.eng
dc.description.resumoA Amazônia possui particularidades que não são encontradas em nenhuma outra parte do mundo, com uma fauna e flora únicas e diversificadas. Uma das propostas para o desenvolvimento sustentável da Amazônia é a bioeconomia; por meio dela, é possível ressaltar a importância da Floresta Amazônica para a manutenção do clima global. Destacamos os bioprodutos obtidos na Amazônia, como os óleos essenciais (OEs). O principal método é a hidrodestilação, por ser barato e de fácil construção, que também pode ser combinada com pré-tratamento como forma de extração de compostos bioativos. Uma planta aromática de que é possível extrair o OE é o jambu, que possui potencial anti-inflamatório, antimicrobiano, anestésico, antioxidante, entre outros. Desse modo, por meio desse trabalho, buscou-se avaliar a influência do pré-tratamento enzimático no rendimento da extração e na composição do óleo essencial de jambu (Acmella oleracea). A metodologia deu-se a partir da aquisição da matéria-prima em mercados da cidade de Manaus/AM. A caracterização físico-química foi feita por determinação de umidade e cinzas. O material segue então para a secagem em estufa (40 °C, 48 h) e posterior extração do óleo essencial, seguindo-se o pré-tratamento utilizando as enzimas Celluclast® 1.5L (700 Ug-1 de atividade EGU) e Pectinex® Ultra SP-L (3800 Ug-1 de atividade PGNU). Com o produto das extrações foram realizadas as análises de CG-MS (Cromatografia em Fase Gasosa acoplada a Espectrometria de Massas) e atividade antioxidante, enquanto com o resíduo da biomassa foi realizada a análise de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados de cinzas e umidade foram 1,39% e 86,83% respectivamente. O rendimento da extração de óleo essencial por hidrodestilação tradicional foi de 0,07%, enquanto as extrações com pré-tratamento enzimático variam de a 0,07% a 0,10%, sendo a aplicação da enzima celulase a 0,3% com melhor performance. A cinética nos aponta a redução de tempo nas extrações com enzimas, com destaque para celulase 0,5% e pectinase 0,3% que reduziram o processo em 1,5h, em relação a hidrodestilação tradicional (5h). Com o MEV foi possível observar as estruturas com fissuras nas amostras após a hidrodestilação e o impacto da ação enzimática no processo de extração do OE. Os componentes predominantes identificados na CG-MS foram o Cariofileno, β-Cubebeno, e Óxido de Cariofileno. O resultado aponta o potencial do óleo essencial de jambu para atividade anti-inflamatórias, antiagregantes, antioxidante, antimicrobianas, analgésicas, anticancerígenas, antifúngica devido possuir componentes com tais propriedades. Pode-se observar que sua atividade antioxidante aumentou gradualmente com o aumento da concentração e do tempo. O potencial antioxidante foi considerado o máximo com 85,37% de eliminação de radicais livres a 35 µg/mL da amostra com adição de 0,3% de celulase. Em suma a concentração de 0,3% de enzima no pré-tratamento destacou-se nos experimentos, especialmente quando se utilizou a enzima celulase. A utilização de coquetel enzimático é uma possibilidade para melhoramento dos resultados em estudos posteriores, tal qual a análise específica de propriedades como a antitumoral e antimicrobiana.eng
dc.description.sponsorshipFAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonaseng
dc.formatapplication/pdf*
dc.identifier.citationSÁ, Sâmia Karyne Gomes de. Extração de óleo essencial de jambu (Acmella oleracea) assistida por enzimas. 2025. 85 f. Dissertação (Mestrado em Ciências do Ambiente e Sustentabilidade na Amazônia) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2025.eng
dc.identifier.urihttps://tede.ufam.edu.br/handle/tede/11671
dc.languageporeng
dc.publisherUniversidade Federal do Amazonaseng
dc.publisher.countryBrasileng
dc.publisher.departmentCentro de Ciências do Ambienteeng
dc.publisher.initialsUFAMeng
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Ciências do Ambiente e Sustentabilidade na Amazôniaeng
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectPré-tratamento enzimáticopor
dc.subjectBioprodutopor
dc.subjectPropriedade antioxidantepor
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS: BIOQUIMICA: ENZIMOLOGIAeng
dc.subject.cnpqCIENCIAS AGRARIAS: CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS: CIENCIA DE ALIMENTOSeng
dc.subject.otherJambúpor
dc.subject.otherÓleos voláteispor
dc.subject.otherEssências e óleos essenciaispor
dc.subject.otherProdutos biológicospor
dc.thumbnail.urlhttps://tede.ufam.edu.br/retrieve/93983/DISS_S%c3%a2miaS%c3%a1_PPGCASA.pdf.jpg*
dc.titleExtração de óleo essencial de jambu (Acmella oleracea) assistida por enzimaseng
dc.title.alternativeEnzyme-assisted extraction of jambu (Acmella oleracea) essential oileng
dc.typeDissertaçãoeng

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