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Título: Ácidos graxos e compostos fenólicos como substâncias fitotóxicas nos resíduos agroindustriais: vinhaça, torta de filtro e bagaço
Autor(es): Luz, Dandara Alves
Orientador: Kuster, Ricardo Machado
Coorientador: Gomes, Anne Caroline Candido
Palavras-chave: Saccharum ssp
fitotoxicidade
vinhaça
torta de filtro
Data do documento: 16-Fev-2018
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: Os resíduos da agroindústria da cana de açúcar vinhaça, torta de filtro e bagaço são abundantes no Brasil, um país líder na produção de açúcar e álcool. O aproveitamento desse resíduo soluciona problemas relativos ao rejeito e à poluição ambiental. Extratos foram produzidos por maceração com solventes, alguns deles foram submetidos a partições líquido/líquido e outros foram saponificados, resultando inúmeras amostras que foram testadas quanto à atividade fitotóxica e analisadas por CG-EM, por ESI (-) FT-ICR-MS e DIC levando à identificação de 22 substâncias, entre elas dez ácidos graxos e doze compostos fenólicos. Os experimentos de DIC dos íons pseudomoleculares [M-H]- 327.21796 (C18H32O5) e 329.23355 (C18H34O5) levaram a proposição dos ácidos graxos insaturados poliidroxilados, 9,12,13-triidroxi-10,15-octadecadienoico, para o primeiro e dos isômeros 9,12,13-triidroxi-10-octadecenoico/9,10,13 triidroxi-12-octadecenoico para o segundo, os quais não foram, até o momento, descritos em Saccharum ssp. No bioensaio de fitotoxicidade em Lactuca sativa, as frações mais ativas foram a partição em diclorometano da vinhaça (CI50 =168.4 ppm) e em acetato de etila da vinhaça (CI50 =262.3 ppm). As análises por FT-ICR-MS e CG-EM demonstraram que amostra VDiCl é constituída por uma mistura proporcionalmente semelhante de ácidos graxos e de ácidos fenólicos, já a VAcOEt, é formada em maior proporção por uma mistura de compostos fenólicos. Nos bioensaios com Ipomoea purpurea (espécie daninha), a partição em diclorometano da vinhaça também se mostrou mais ativa, inibindo em 52% o crescimento de raízes (CI50 = 344 ppm). Na mesma concentração, a partição em acetato de etila inibiu apenas 25,74% o crescimento de raízes. Sugeriu-se que a interação entre ácidos graxos e compostos fenólicos seja importante para uma maior taxa de inibição e que a presença das oxilipinas (ácidos graxos insaturados poliidroxilados) tenha participação importante na fitotoxicidade mais acentuada desta amostra. Este trabalho demonstrou a potencialidade de ácidos graxos e compostos fenólicos presentes nos resíduos agroindustriais quanto à fitotoxicidade, indicando que estes possam ser aproveitados como matérias-primas na elaboração de produtos de inovação para o controle de plantas daninhas, minimizando os riscos que o descarte incorreto possa causar ao meio ambiente.
The residues of agroindustry from sugar cane vinasse, filter cake and bagasse are abundant in Brazil, a leading country in the production of sugar and alcohol. The use of this waste solves problems related to waste and environmental pollution. Extracts were produced by solvent maceration, some of them were submitted to liquid / liquid partitions and others were saponified, resulting in numerous samples that were tested for phytotoxic activity and analyzed by GC-MS, by ESI (-) FT-ICR-MS and ESI (-) MS / MS leading to the identification of 22 substances, among them ten fatty acids and twelve phenolic compounds. The DIC experiments of the pseudomolecular ions [MH] –327,21796 (C18H32O5) and 329,23355 (C18H34O5) led to the proposition of the polyhydroxylated unsaturated fatty acids, 9,12,13-trihydroxy-10,15-octadecadienoic, for the first and the isomers 9 , 12,13-trihydroxy-10-octadecenoic acid / 9,10,13-trihydroxy-12-octadecenoic acid for the second, which have not been described so far in Saccharumssp. GC-MS analyzes corroborated the chemical profile already observed by the FT-ICR-MS technique. In the phytotoxicity bioassay in Lactuca sativa, the most active fractions were the dichloromethane partition of vinasse (IC50 = 168.4 ppm) and ethyl acetate of vinasse (IC50 = 262.3 ppm). The FT-ICR-MS and CG-EM analyzes demonstrated that the VDiCl sample consists of a proportionally similar mixture of fatty acids and phenolic acids, whereas VAcOEt is formed in a higher proportion by a mixture of phenolic compounds. In the bioassays with Ipomoea purpurea(weed), the dichloromethane partition of vinasse was also more active, inhibiting root growth by 52% (IC 50 = 344 ppm). At the same concentration, the ethyl acetate partition inhibited only 25.74% root growth. It has been suggested that the interaction between fatty acids and phenolic compounds is important for a higher rate of inhibition and that the presence of oxilipins (polyhydroxylated unsaturated fatty acids)is essential for the more marked phytotoxicity of this sample. This work demonstrated the potentiality of fatty acids and phenolic compounds present in the agroindustrial residues regarding phytotoxicity, indicating that these can be used as raw materials in the elaboration of innovative products for the control of weeds, minimizing the risks that the incorrect disposal to the environment.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/10771
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