Nanoencapsulated Eucalyptus staigeriana essential oil for use as a food preservative

In this study, the Eucalyptus staigeriana essential oil (ESO) was nanoencapsulated and determined the bactericidal effect of its active principle against two strains of pathogenic mircrorganisms, as a preliminary study for use in food preservation. The process occurred by forming a nanoemulsion and spray-drying, using the cashew gum (CG) as encapsulating material. The nanoparticles were characterized by analysis of particle size distribution, zeta potential, absorption spectroscopy in the infrared Fourier transform spectroscopy (FTIR), thermal analysis (TGA/DSC), in vitro release kinetics, gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS) and stability of the encapsulated. Was also determined the Minimum Bactericidal Concentration (MBC) of nanoparticles, essential oil, and cashew gum to evaluate its antimicrobial activity against Listeria monocytogenes ATCC 19115 (Gram-positive) and Salmonella Enteritidis IAL 1132 (Gram-negative). The nanoparticles had size ranging from 27.70 ± 3.42 nm to 432.67 ± 41.47 nm in accordance with the formulation, and negatively charged surface. The presence of ESO in the nanoparticles is observed through changes in peak resolutions of the spectra obtained by FT-IR. Thermal analysis showed the main events of mass loss of the samples associated with the degradation of CG. The content of ESO nanoencapsulated varied between 4.76% and 7.12%. The increase in the proportion of CG favored the rapid release of oil in water due to the increased hydrophilic character, and enhance the ability of the nanoparticles to retain the ESO in the polymeric shell during the 365 days. The results for MBC indicated a bactericidal action of the nanoencapsulated oil, and pure oil more efficient in Gram-positive. However, the nanoparticles showed better results against Gram-negative bacteria, due to a possible synergistic effect between the CG and ESO.Neste trabalho, o óleo essencial de Eucalyptus staigeriana (OES) foi nanoencapsulado e determinado o efeito bactericida de seu princípio ativo contra duas cepas de mircrorganismos patogênicos, como um estudo preliminar para utilização na conservação de alimentos. O processo ocorreu através da formação de uma nanoemulsão e secagem em spray-drying utilizando a goma de cajueiro (GC) como material encapsulante. As nanopartículas foram caracterizadas através das análises de tamanho e distribuição de partícula, potencial zeta, espectroscopia de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise térmica (TGA/DSC), cinética de liberação in vitro, cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massa (CG-EM) e estabilidade do encapsulado. Foi também determinada a Concentração Bactericida Mínima (CBM) das nanopartículas, do óleo essencial e da goma de cajueiro para avaliar sua ação antimicrobiana contra Listeria monocytogenes ATCC 19115 (Gram-positiva) e Salmonella Enteritidis IAL 1132 (Gram-negativa). As nanopartículas apresentaram tamanho que variaram de 27,70 ± 3,42 nm a 432,67 ± 41,47 nm, de acordo com a formulação, e a superfície carregada negativamente. A presença do OES nas nanopartículas é observada através de modificações nas resoluções de pico dos espectros obtidos por FTIR. A análise térmica evidenciou os principais eventos de perda de massa das amostras associados à degradação de GC. O teor de OES nanoencapsulado variou entre 4,76 % e 7,12 %. O aumento na proporção de GC favoreceu a uma rápida liberação do óleo em água devido ao aumento do caráter hidrofílico, além de aumentar a capacidade das nanopartículas em reter o OES no invólucro polimérico no decorrer dos 365 dias. Os resultados para CBM indicaram uma ação bactericida do óleo nanoencapsulado e do óleo puro mais eficiente na bactéria Gram-positiva. No entanto, as nanopartículas mostraram um resultado melhor contra a bactéria Gram-negativa, devido a um possível efeito sinérgico entre a GC e o OES