Potencial da utilização de resíduos orgânicos da produção industrial do suco de laranja Citrus sinensis na obtenção de óleo essencial para controle do Aedes aegypti

Juliana Pereira Welbert
OrcID
Fernando Ariel Genta
OrcID
Bruno Gomes
OrcID
Maria Helena Durães Alves Monteiro
OrcID

    Juliana Pereira Welbert

    Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), Instituto Oswaldo Cruz, Laboratório de Bioquímica e Fisiologia de Insetos. Avenida Brasil, 4365, pavilhão Leônidas Deane, Manguinhos, CEP 21040-900, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.

    OrcID https://orcid.org/0009-0005-5133-5294

    Técnica em química pelo Colégio Mercúrio (2012), farmacêutica pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (2019), especialista em Gestão de Inovação em Fitomedicamentos por Farmanguinhos da FIOCRUZ/RJ (2020). Mestre em Biologia Celular e Molecular pelo do Instituto Oswaldo Cruz da FIOCRUZ/RJ (2023). Doutoranda em Biologia Parasitária do Instituto Oswaldo Cruz da FIOCRUZ/RJ. Experiência na aplicação de produtos naturais para controle de larvas Aedes aegypti e seus efeitos bioquímicos. Atualmente, estuda o metabolismo de Lutzomyia longipalpis mediante alimentação com dieta artificial no Laboratório de Bioquímica e Fisiologia de Insetos - IOC/FIOCRUZ.

    Fernando Ariel Genta

    Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), Instituto Oswaldo Cruz, Laboratório de Bioquímica e Fisiologia de Insetos. Avenida Brasil, 4365, pavilhão Leônidas Deane, Manguinhos, CEP 21040-900, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.

    OrcID https://orcid.org/0000-0001-9558-1116

    É pesquisador titular da Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ) do Rio de Janeiro. Atualmente estuda o sistema digestório de triatomíneos, flebotomíneos e culicídeos, voltado para a enzimologia da digestão e as interações entre tripanosomatídeos e seus insetos vetores, na área de Parasitologia - subárea Entomologia e Malacologia de Parasitos e Vetores. Possui graduação em Ciências Biológicas pela Universidade de São Paulo (1998), mestrado em Bioquímica pela Universidade de São Paulo (2000), doutorado em Bioquímica pela Universidade de São Paulo (2004), pós-doutorado em Bioquímica pela Universidade de São Paulo (2006) Escola de Medicina Tropical de Liverpool (2010), Universidade de Notre Dame (2015) e MBA em Gestão Empresarial pela Fundação Getúlio Vargas (2020). Tem experiência na área de Bioquímica, com ênfase em Bioquímica e Biologia Molecular de Insetos e Enzimologia, tendo atuado no estudo de enzimas digestivas de insetos vetores e sua relação com a capacidade vetorial e estabelecimento da infecção por parasitas. Coordena as disciplinas Cinética Enzimática e Bioquímica Avançada na pós-graduação em Biologia Celular e Molecular do Instituto Oswaldo Cruz. É chefe do Laboratório de Bioquímica e Fisiologia de Insetos, coordenador do Programa de Pós-graduação em Vigilância e Controle de Vetores da Fundação Oswaldo Cruz, membro do comitê gestor do INCT em Entomologia Molecular, membro titular do Conselho Deliberativo do Instituto Oswaldo Cruz, e editor do periódico Frontiers in Physiology (Invertebrate Physiology).

    Bruno Gomes

    Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), Instituto Oswaldo Cruz, Laboratório de Bioquímica e Fisiologia de Insetos. Avenida Brasil, 4365, pavilhão Leônidas Deane, Manguinhos, CEP 21040-900, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.

    OrcID https://orcid.org/0000-0003-3877-2359

    Maria Helena Durães Alves Monteiro

    Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), Instituto de Tecnologia em Fármacos-Farmanguinhos, Centro de Inovação em Biodiversidade e Saúde (CIBS). Avenida Comandante Guaranys, 447, prédio 10, Jacarepaguá, CEP 22775-903, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.

    OrcID https://orcid.org/0000-0001-7434-5544

    Graduação em Ciências Biológicas (Universidade Santa Úrsula ) e em Odontologia (Universidade Federal Fluminense), mestrado em Saúde Pública pela Fundação Oswaldo Cruz (1996) e doutorado em Ciências Biológicas (Botânica) pelo Museu Nacional / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Atualmente atua como tecnologista de desenvolvimento no Centro de Inovação em Biodiversidade e Saúde (CIBS) / Farmanguinhos-FIOCRUZ, professora e orientadora do Curso de pós-graduação Lato Sensu em Inovação de Fitomedicamentos (CIBS/Farmanguinhos/Fiocruz) e como editora científica da Revista Fitos de Farmanguinhos/Fiocruz. Atua em projetos de pesquisa, desenvolvimento e inovação (PD&I) na área de produtos naturais e fitomedicamentos especialmente na Odontologia. Áreas de atuação: Botânica (taxonomia e morfologia), plantas medicinais e produtos naturais, saúde bucal, práticas integrativas. 


Palavras-chave

Citrus sinensis
larvicida
inseticida
óleo essencial
Aedes aegypti

Resumo

O mosquito Aedes aegypti, da família Culicidae, é um importante vetor de arbovírus endêmicos no Brasil. O controle vetorial é uma das principais estratégias no controle das doenças causadas por arbovírus. Desenvolvimento de ferramentas alternativas é necessário para diminuir a dependência dos inseticidas sintéticos e as limitações causadas pelo aumento da incidência de resistência no Aedes aegypti. O óleo essencial de laranja doce, Citrus sinensis (Rutaceae), tem atividade inseticida e pode ser uma escolha válida para desenvolver novas ferramentas de controle, devido a sua baixa toxicidade aos mamíferos e baixo custo, por ser um subproduto da produção de suco de laranja. A produção de suco de laranja no cinturão citrícola do Brasil descarta todos os anos toneladas de resíduos orgânicos, como a casca, que muitas vezes não tem aplicação ou destinação correta, causando danos ambientais nos locais de descarte. Esse trabalho sugere a reutilização desses resíduos, descartados pela indústria do suco de laranja na região citrícola de São Paulo e Minas Gerais, no aproveitamento da produção de óleo essencial de Citrus sinensis, pelo seu potencial no desenvolvimento de produtos aplicados no controle de Aedes aegypti, conforme atividade reportada em literatura, o que impulsionaria o avanço tecnológico e social na região.

Referências

  1. Pavela R. Essential oils for the development of eco-friendly mosquito larvicides: a review. Ind Crops Prod. Dec 2015; 76: 174-187. ISSN 0926-6690. Available at: [https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2015.06.050].
  2. Liu NN. Insecticide resistance in mosquitoes: impact, mechanisms, and research directions. In: Berenbaum MR. (Ed.). Annual Rev Entomol. Palo Alto: Annual Reviews. 2015; 60: 537-559. ISBN 978-0-8243-0160-6. [https://doi.org/10.1146/annurev-ento-010814-020828].
  3. Wolffenbuttel AN et al. Chemical components of Citrus essential oils from Brazil. Nat Prod J. 2015; 5(1): 14-27. ISSN 2210- 3155. Available at: [https://doi.org/10.2174/221031550501150414095331].
  4. Workman MJ et al. Yeast-encapsulated essential oils: a new perspective as an environmentally friendly larvicide. Paras Vect. Jan 2020; 13(1): 9. ISSN 1756-3305. Available at: [https://doi.org/10.1186/s13071-019-3870-4].
  5. Moyes CL et al. Contemporary status of insecticide resistance in the major Aedes vectors of arboviruses infecting humans. Plos Neglec Trop Dis. Jul 2017; 11(7): 20. ISSN 1935-2735. Available at: [https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0005625].
  6. Brasil. Ministério da Saúde, Secretaria de Vigilância em Saúde. Boletim Epidemiológico 33: Óbito por arboviroses no Brasil, 2008 a 2019. Volume 51. Brasília, 2020a. [http://plataforma.saude.gov.br/anomalias-congenitas/boletim-epidemiologico-SVS-33-2020.pdf].
  7. FUNDECITRUS. Fundo de Defesa da Citricultura. Safra de laranja 2019/20 em SP e MG se encerra em 386,79 milhões de caixas, 2020. Disponível em: [https://www.fundecitrus.com.br/comunicacao/noticias/integra/safra-de-laranja201920-em-sp-e-mg-se-encerra-em-38679-milhoes-de-caixas/910]. [acesso em: 18 out. 2020].
  8. CITRUSBR. Associação Nacional dos Exportadores de Sucos Cítricos. Release: Comunicado ao Mercado. [s.d.]. Disponível em: [https://citrusbr.com/imprensa/releases/release-comunicado-ao-mercado-3/]. [acesso em: 18 out. 2020].
  9. Gonzalez-Mas MC et al. Volatile compounds in Citrus essential oils: a comprehensive review. Front Pl Sci. Feb 2019; 10: 18. ISSN 1664-462X. Available at: [https://doi.org/10.3389/fpls.2019.00012].
  10. Mamma D, Christakopoulos P. Biotransformation of Citrus By-Products into value added products. Waste and Biomass Valorization. Aug 2014; 5(4): 529-549. ISSN 1877-2641. Available at: [https://doi.org/10.1007/s12649-013-9250-y].
  11. CITRUSBR. Associação Nacional dos Exportadores de Sucos Cítricos. Produtos e Subprodutos. [s.d.]. Disponível em: [http://www.citrusbr.com/laranjaesuco/?ins=19]. [acesso em: 18 out. 2020]. [http://www.citrusbr.com/laranjaesuco/?ins=19].
  12. Jimenez-Castro MP et al. Two-stage anaerobic digestion of orange peel without pre-treatment: experimental evaluation and application to São Paulo state. J Environ Chem Engineer. Aug 2020; 8(4): 10. Available at: [https://doi.org/10.1016/j.jece.2020.104035].
  13. Zema DA et al. Anaerobic digestion of orange peel in a semi-continuous pilot plant: an environmentally sound way of citrus waste management in agroecosystems. Sci Total Environ. Jul 2018; 630: 401-408. ISSN 0048-9697. Available at: [https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.02.168].
  14. Brasil. Ministério do Meio Ambiente. Política Nacional de Resíduos Sólidos, Lei nº 12.305, de agosto de 2010. Brasília, DF, 2010. [http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2007-2010/2010/lei/l12305.htm].
  15. Ruiz B, Flotats X. Effect of limonene on batch anaerobic digestion of citrus peel waste. Biochem Engineer J. May 2016; 109: 9-18. ISSN 1369-703X. Available at: [https://doi.org/10.1016/j.bej.2015.12.011].
  16. Oyedeji AO et al. Insecticidal and biochemical activity of essential oil from Citrus sinensis peel and constituents on Callosobrunchus maculatus and Sitophilus zeamais. Pestic Biochem Physiol. Sep 2020; 168(8):. ISSN 0048-3575. Available at: [https://doi.org/10.1016/j.pestbp.2020.104643].
  17. Vera SS et al. Essential oils with insecticidal activity against larvae of Aedes aegypti (Diptera: Culicidae). Parasitol Res. Jul 2014; 113(7): 2647-2654. ISSN 0932-0113. Available at: [https://doi.org/10.1007/s00436-014-3917-6].
  18. Araujo AFD et al. Larvicidal activity of Syzygium aromaticum (L.) Merr and Citrus sinensis (L.) Osbeck essential oils and their antagonistic effects with temephos in resistant populations of Aedes aegypti. Mem Inst Oswaldo Cruz. Jul 2016; 111(7): 443-449. ISSN 0074-0276. Available at: [https://doi.org/10.1590/0074-02760160075].
  19. Mithofer A, Boland W. Plant defense against herbivores: chemical aspects. In: Merchant SS. (Ed.). Annual Review of Plant Biology. Palo Alto: Annual Reviews. 2012; 63: 431-450. ISBN 978-0-8243-0663-2. [https://doi.org/10.1146/annurev-arplant-042110-103854].
  20. Dugo G et al. Characterization of oils from the fruits, leaves and flowers of the bitter orange tree. J Essent Oil Res. Mar-Apr 2011; 23(2): 45- 59. ISSN 1041-2905. Available at: [https://doi.org/10.1080/10412905.2011.9700446].
  21. Bourgou S et al. Changes of peel essential oil composition of four Tunisian Citrus during fruit maturation. Scient World J. 2012; 10:. ISSN 1537-744X. Available at: [https://doi.org/10.1100/2012/528593].
  22. Ayala JR et al. Extraction and characterization of orange peel essential oil from Mexico and United States of America. J Essent Oil Bearing Pl. 2017; 20(4): 897-914. ISSN 0972-060X. Available at: [https://doi.org/10.1080/0972060X.2017.1364173].
  23. Fakayode OA, Abobi KE. Optimization of oil and pectin extraction from orange (Citrus sinensis) peels: a response surface approach. J Analytical Sci Technol. Sep. 2018; 9: 16. ISSN 2093-3134. Available at: [https://doi.org/10.1186/s40543-018-0151-3].
  24. Giwa SO, Muhammad M, Giwa A. Utilizing orange peels for essential oil production. J Engineer Applied Sci. 2018; 13(1): 17-27. [https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2018.e00893].
  25. Ayala-Zavala JF et al. Agro-industrial potential of exotic fruit byproducts as a source of food additives. Food Res Inter. Aug 2011; 44(7): 1866-1874. ISSN 0963-9969. Available at: [https://doi.org/10.1016/j.foodres.2011.02.021].
  26. Zhang QW, Lin LG, Ye WC. Techniques for extraction and isolation of natural products: a comprehensive review. Chinese Med. Apr 2018; 13(26):. ISSN 1749-8546. Available at: [https://doi.org/10.1186/s13020-018-0177-x].
  27. Gavahian M, Chu YH, Khaneghah AM. Recent advances in orange oil extraction: an opportunity for the valorisation of orange peel waste a review. Inter J Food Sci Technol. Apr 2019; 54(4): 925-932. ISSN 0950-5423. Available at: [https://doi.org/10.1111/ijfs.13987].
  28. Attard TM et al. Microwave assisted extraction as an important technology for valorising orange waste. New J Chem. Jun 2014; 38(6): 2278-2283. ISSN 1144-0546. Available at: [https://doi.org/10.1039/c4nj00043a].
  29. Bustamante J et al. Microwave assisted hydro-distillation of essential oils from wet citrus peel waste. J Cleaner Prod. Nov 2016; 137: 598-605. ISSN 0959-6526. Available at: [https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.07.108].
  30. Mcclements DJ, Rao J. Food-Grade Nanoemulsions: formulation, fabrication, properties, performance, biological fate, and potential toxicity. Critical Rev Food Sci Nutr. 2011; 51(4): 285-330. ISSN 1040-8398. Available at: [https://doi.org/10.1080/10408398.2011.559558].
  31. Mcclements DJ. Nanoemulsions versus microemulsions: terminology, differences, and similarities. Soft Matter. 2012; 8(6): 1719-1729. ISSN 1744-683X. Available at: [https://doi.org/10.1039/c2sm06903b].
  32. Ghosh V, Mukherjee A, Chandrasekaran N. Formulation and characterization of plant essential oil based nanoemulsion: evaluation of its larvicidal activity against Aedes aegypti. Asian Journal of Chemistry. 2013; 25: S321-S323. ISSN 0970-7077. Available at: [https://apps.webofknowledge.com/full_record.do?product=WOS&search_mode=GeneralSearch&qid=1&SID=6DkdTIOkvBcl2xaAQ1f&page=1&doc=1].
  33. Lucia A et al. Development of an environmentally friendly larvicidal formulation based on essential oil compound blend to control Aedes aegypti Larvae: correlations between physicochemical properties and insecticidal activity. Acs Sustainable Chem Engineer. Jul 2020; 8(29): 10995-11006. ISSN 2168-0485. Available at: [https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.0c03778].
  34. Botas GD et al. Baccharis reticularia DC. and Limonene Nanoemulsions: promising larvicidal Agents for Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) control. Molecules. Nov 2017; 22(11): 14. Available at: [https://doi.org/10.3390/molecules22111990].
  35. Ferreira TP et al. Prolonged mosquitocidal activity of Siparuna guianensis essential oil encapsulated in chitosan nanoparticles. Plos Neglec Trop Dis. Aug 2019; 13(8): 23. ISSN 1935-2735. Available at: [https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0007624].
  36. Silva LS et al. Encapsulation of Piper aduncum and Piper hispidinervum essential oils in gelatin nanoparticles: a possible sustainable control tool of Aedes aegypti, Tetranychus urticae and Cerataphis lataniae. J Sci Food Agric. Jan 2019; 99(2): 685-695. ISSN 0022-5142. Available at: [https://doi.org/10.1002/jsfa.9233].
  37. Filly A et al. Solvent-free microwave extraction of essential oil from aromatic herbs: from laboratory to pilot and industrial scale. Food Chem. May 2014; 150: 193-198. ISSN 0308-8146. Available at: [https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2013.10.139].
  38. Turek C, Stintzing FC. Stability of essential oils: a review. Comprehen Rev Food Sci Food Safety. Jan 2013; 12(1): 40-53. ISSN 1541-4337. Available at: [https://doi.org/10.1111/1541-4337.12006].
  39. Pavela R, Benelli G. Essential Oils as Ecofriendly Biopesticides? Challenges and Constraints. Trends Pl Sci. Dec 2016; 21(12): 1000- 1007. ISSN 1360-1385. Available at: [https://doi.org/10.1016/j.tplants.2016.10.005].

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Autor(es)

  • Juliana Pereira Welbert
    Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), Instituto Oswaldo Cruz, Laboratório de Bioquímica e Fisiologia de Insetos. Avenida Brasil, 4365, pavilhão Leônidas Deane, Manguinhos, CEP 21040-900, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
    https://orcid.org/0009-0005-5133-5294
  • Fernando Ariel Genta
    Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), Instituto Oswaldo Cruz, Laboratório de Bioquímica e Fisiologia de Insetos. Avenida Brasil, 4365, pavilhão Leônidas Deane, Manguinhos, CEP 21040-900, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
    https://orcid.org/0000-0001-9558-1116
  • Bruno Gomes
    Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), Instituto Oswaldo Cruz, Laboratório de Bioquímica e Fisiologia de Insetos. Avenida Brasil, 4365, pavilhão Leônidas Deane, Manguinhos, CEP 21040-900, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
    https://orcid.org/0000-0003-3877-2359
  • Maria Helena Durães Alves Monteiro
    Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), Instituto de Tecnologia em Fármacos-Farmanguinhos, Centro de Inovação em Biodiversidade e Saúde (CIBS). Avenida Comandante Guaranys, 447, prédio 10, Jacarepaguá, CEP 22775-903, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
    https://orcid.org/0000-0001-7434-5544

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Como Citar

1.
Potencial da utilização de resíduos orgânicos da produção industrial do suco de laranja Citrus sinensis na obtenção de óleo essencial para controle do Aedes aegypti. Rev Fitos [Internet]. 7º de março de 2024 [citado 13º de novembro de 2024];18(Suppl. 3):e1585. Disponível em: https://revistafitos.far.fiocruz.br/index.php/revista-fitos/article/view/1585
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