Blendas de amido de gengibre/ poli (álcool vinílico) com emulsão de óleo essencial de breu branco (Protium Heptaphyllum) para potencial aplicação antimicrobiana

dc.contributor.advisor-co1PAULA, Marcos Vinícius da Silva
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7538211324097974pt_BR
dc.contributor.advisor1CÂNDIDO, Verônica Sparpini
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8274665115727809pt_BR
dc.contributor.advisor1ORCIDhttps://orcid.org/0000-0002-3926-0403pt_BR
dc.contributor.memberSILVA, Alisson Clay Rios da
dc.contributor.memberLIMA, Anderson Bentes de
dc.contributor.member1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7389345867032737pt_BR
dc.contributor.member1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3455183793812931pt_BR
dc.contributor.member1ORCIDhttps://orcid.org/0000-0001-9186-2287pt_BR
dc.contributor.member1ORCIDhttps://orcid.org/0009-0003-7187-9198pt_BR
dc.creatorMATOS, Taiana de Sousa
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/1293118927362035pt_BR
dc.creator.ORCIDhttps://orcid.org/0000-0002-0477-5554pt_BR
dc.date.accessioned2025-12-19T17:09:48Z
dc.date.available2025-12-19T17:09:48Z
dc.date.issued2025-03-17
dc.description.abstractResearch on new biomaterials for the treatment of diseases has aroused great interest due to its social relevance. In this context, the study of polymer blends based on ginger starch and poly(vinyl alcohol) emerges as a promising approach. Ginger starch is an abundant and easily obtainable resource, while poly(vinyl alcohol) is a biocompatible, inexpensive and non-toxic polymer, although it has limitations in its mechanical properties. The combination of these materials can result in a biomaterial with characteristics suitable for the treatment of inflammatory diseases. In addition, the incorporation of breu branco essential oil emulsion into the polymer matrices can confer additional properties, making the material even more efficient. However, there is still no conclusive data on this oil's anti-inflammatory and healing potential. In this study, blends of ginger starch and poly(vinyl alcohol) containing different concentrations of branco breu oil emulsion (0.1%, 0.5%, 1% and 5% v/v) were investigated for the first time. Analyses of the branco breu essential oil emulsion, including zeta potential, gas chromatography and in vitro assays were performed to evaluate the antibacterial activity against S. aureus and E. coli, in addition to the antifungal action against C. albicans. The results indicated that the emulsions presented a chemical composition characteristic of the oil and demonstrated the ability to inhibit the growth of S. aureus and E. coli strains. The polymeric compositions were developed by the casting method and characterized by scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermal analysis (TGA/DTG/DSC), mechanical tensile test, swelling evaluation and determination of moisture content. The micrographs obtained by SEM revealed that the blends without emulsion presented a dense surface, while those containing branco breu oil exhibited a heterogeneous surface. The fluid absorption tests showed that the ginger starch (GS) film presented the highest swelling index, reaching 158% ± 0.24 after 24 h. The BP 0.5% composition demonstrated the highest tensile strength, with a value of 35 MPa ± 1.26 and the highest elastic modulus 143.2 ± 3.36. In the differential scanning calorimetry (DSC) analysis, the addition of the emulsion did not significantly alter the thermal degradation profile, maintaining the highest degradation peak of the BP 0.5% composition at 306 °C. Furthermore, the emulsion influenced the moisture content of the films, with the BP 0.5% blend presenting a moisture value of 10% ± 0.06, being the least moist among the samples analyzed. Overall, the results indicate that the developed compositions represent a viable alternative for possible antibacterial and antimicrobial application, combining improved mechanical properties.en
dc.description.resumoA pesquisa sobre novos biomateriais para o tratamento de doenças tem despertado grande interesse devido à sua relevância social. Nesse contexto, o estudo de blendas poliméricas à base de amido de gengibre e poli(álcool vinílico) surge como uma abordagem promissora. O amido de gengibre é um recurso abundante e de fácil obtenção, enquanto o poli(álcool vinílico) é um polímero biocompatível, barato e atóxico, embora apresente limitações em suas propriedades mecânicas. A combinação desses materiais pode resultar em um biomaterial com características adequadas para o tratamento de doenças inflamatórias. Além disso, a incorporação de emulsão de óleo essencial de breu branco às matrizes poliméricas pode conferir propriedades adicionais, tornando o material ainda mais eficiente. No entanto, ainda não há dados conclusivos sobre o potencial anti-inflamatório e cicatrizante desse óleo. Neste estudo, foram investigadas, pela primeira vez, blendas de amido de gengibre e poli(álcool vinílico) contendo diferentes concentrações de emulsão de óleo de breu branco (0,1%, 0,5%, 1% e 5% v/v). Foram realizadas análises da emulsão de óleo essencial de breu branco, incluindo potencial zeta, cromatografia gasosa e ensaios in vitro para avaliar a atividade antibacteriana contra S. aureus e E.coli, além da ação antifúngica contra C. albicans. Os resultados indicaram que as emulsões apresentaram uma composição química característica do óleo e demonstraram capacidade de inibir o crescimento das cepas S. aureus e E. coli. As composições poliméricas foram desenvolvidas pelo método de casting e caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análises térmicas (TGA/DTG/DSC), ensaio mecânico de tração, avaliação do intumescimento e determinação do teor de umidade. As micrografias obtidas por MEV revelaram que as blendas sem emulsão apresentavam uma superfície densa, enquanto aquelas contendo óleo de breu branco exibiram uma superfície heterogênea. Os testes de absorção de fluidos mostraram que o filme de amido de gengibre (AG) apresentou o maior índice de intumescimento, atingindo 158% ± 0,24 após 24 horas. A composição BP 0,5% demonstrou maior resistência à tração, com um valor de 35 MPa ± 1,26 e maior módulo de elasticidade 143,2±3,36. Na análise de calorimetria diferencial exploratória (DSC), a adição da emulsão não alterou significativamente o perfil de degradação térmica, mantendo o maior pico de degradação da composição BP 0,5% em 306 °C. Além disso, a emulsão influenciou o teor de umidade dos filmes, com a blenda BP 0,5% apresentando um valor de umidade de 10% ± 0,06, sendo a menos úmida entre as amostras analisadas. De modo geral, os resultados indicam que as composições desenvolvidas representam uma alternativa viável para possível aplicação antibacteriana e antimicrobiana, combinando propriedades mecânicas aprimoradas.pt_BR
dc.description.sponsorshipFAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas
dc.identifier.citationMATOS, Taiana de Sousa. Blendas de amido de gengibre/ poli (álcool vinílico) com emulsão de óleo essencial de breu branco (Protium Heptaphyllum) para potencial aplicação antimicrobiana. Orientadora: Verônica Scarpini Cândido. 2025. 127 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Campus Universitário de Ananindeua, Universidade Federal do Pará, Ananindeua, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufpa.br/handle/2011/17827. Acesso em:.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufpa.br/handle/2011/17827
dc.language.isopt
dc.publisherUniversidade Federal do Parápt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentCampus Universitário de Ananindeuapt_BR
dc.publisher.initialsUFPApt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiaispt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rightsAttribution 4.0 Internationalen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.sourceDisponível na internet via correio eletrônico: bbca@ufpa.brpt_BR
dc.subjectBiomaterialpt_BR
dc.subjectPolímerospt_BR
dc.subjectAmido de gengibrept_BR
dc.subjectÓleo essencial de Breu Brancopt_BR
dc.subjectPolymersen
dc.subjectGinger starchen
dc.subjectBreu Branco essential oilen
dc.subject.areadeconcentracaoCARACTERIZAÇÃO, DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO DE MATERIAISpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS::POLIMEROS, APLICACOESpt_BR
dc.subject.linhadepesquisaTECNOLOGIA DOS MATERIAISpt_BR
dc.titleBlendas de amido de gengibre/ poli (álcool vinílico) com emulsão de óleo essencial de breu branco (Protium Heptaphyllum) para potencial aplicação antimicrobianapt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR

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