Levantamento de fungos associados às podridões do colmo e quantificação de danos em lavouras de milho do Planalto Médio gaúcho e dos Campos Gerais do Paraná

Os danos causados pelas podridões da base do colmo, a incidência de colmos doentes e as espécies de fungos envolvidas foram determinados em amostragem procedida em 29 lavouras de milho (Zea mays) destinadas à produção de grãos e de sementes, localizadas nas regiões do Planalto Médio gaúcho (RS) e dos Campos Gerais do Paraná (PR), nas safras 1997/98 e 1998/99. Os danos na safra 1997/98 variaram de 213 a 3.089 com média de 678 e na safra 1998/99 de 358 a 3.086 com média de 1.151 kg.ha-1. A incidência de colmos doentes no primeiro ano variou de 11,2 a 71,4 com média de 40,9 e no segundo de 21,9 a 79,3 com média de 45,9%. Não foi observada correlação entre os danos e a incidência de colmos doentes provavelmente pela diversidade das lavouras quanto aos fatores como genótipos, sistema de cultivo e forma de semeadura, fertilidade do solo, adubação e condições ambientais. A espécie de fungo que apresentou a maior incidência na primeira safra foi Colletotrichum graminicola e, na segunda, Fusarium graminearum. Além dessas, identificou-se outras espécies, como Diplodia maydis, D. macrospora, Fusarium moniliforme e F. subglutinans.

Fungos filamentosos isolados de produtos derivados do milho comercializados em Recife, Pernambuco

A diversidade de fungos filamentosos foi analisada em três produtos derivados do milho: fubá, xerém e farinha de milho pré-cozida. Foi utilizado o método de plaqueamento em superfície e profundidade, utilizando meio de dicloran rosa de bengala cloranfenicol (DRBC). Foram isoladas 23 espécies de fungos filamentosos distribuídos em oito gêneros: Absidia, Aspergillus, Curvularia, Emericella, Fusarium, Monascus, Penicillium e Rhizopus. O maior número de espécies ocorrem no fubá (47%), seguido do xerém (29,5%) e farinha de milho (23,5%). Aspergillus flavus Link, Fusarium moniliforme Sheldon, Penicillium funiculosum Thom e P. duclauxii Delacroix estiveram presentes nos três substratos, enquanto Penicillium brevicompactum Dierckx foi isolado de fubá e xerém, e P. aurantiogriseum Dierckx e Rhizopus oryzae Went & Prinsen Geerlings foram detectados no fubá e farinha de milho pré-cozida. Fusarium moniliforme Sheldon produziu o maior número de unidades formadoras de colônias (352). Monascus ruber van Tieghen é citado pela primeira no Brasil, tendo sido isolado em milho processado. Espécies de Absidia, Aspergillus, Curvularia, Emericella, Fusarium, Monascus, Penicillium e Rhizopus são fungos contaminantes de produtos derivados do milho.

Antifungal and antimycotoxigenic activity of essential oils from Eucalyptus globulus, Thymus capitatus and Schinus molle

Abstract Essential oils (EO) of eucalyptus (Eucalyptus globulus L.), thymus (Thymus capitatus L.) pirul (Schinus molle L.) were evaluated for their efficacy to control Aspergillus parasiticus and Fusarium moniliforme growth and their ability to produce mycotoxins. Data from kinetics radial growth was used to obtain the half maximal inhibitory concentration (IC50). The IC50 was used to evaluate spore germination kinetic and mycotoxin production. Also, spore viability was evaluated by the MTT assay. All EO had an effect on the radial growth of both species. After 96 h of incubation, thymus EO at concentrations of 1000 and 2500 µL L–1 totally inhibited the growth of F. moniliforme and A. parasiticus, respectively. Eucalyptus and thymus EO significantly reduced spore germination of A. parasiticus. Inhibition of spore germination of F. moniliforme was 84.6, 34.0, and 30.6% when exposed to eucalyptus, pirul, and thymus EO, respectively. Thymus and eucalyptus EO reduced aflatoxin (4%) and fumonisin (31%) production, respectively. Spore viability was affected when oils concentration increased, being the thymus EO the one that reduced proliferation of both fungi. Our findings suggest that EO affect F. moniliforme and A. parasiticus development and mycotoxin production.

Qualidade sanitária e germinação de sementes de Pterogyne nitens Tull. (Leguminosae - Caesalpinioideae)

Pterogyne nitens Tull. (Leguminosae Caesalpinioideae), espécie florestal nativa da Mata Atlântica, é normalmente utilizada para extração de madeira. Devido à necessidade de ampliação da área produtiva com essa espécie, para fins de exploração comercial, tem-se observado maior interesse em relação às informações sobre qualidade e conservação de suas sementes. Apesar da grande importância econômica das espécies florestais, estudos sobre sanidade de tais sementes são quase inexistentes, principalmente com espécies nativas. Procurou-se, com este trabalho, identificar fungos associados às sementes e sua relação com a germinação de sementes de amendoim-bravo, utilizando-se os métodos de detecção do papel de filtro com congelamento, sem congelamento e de sintomas em plântulas. Detectaram-se os seguintes fungos: Aspergillus sp., Penicillium sp., Fusarium moniliforme, Alternaria alternata, Rhizopus sp., Cladosporium sp. e Phoma sp. A maior ocorrência foi de fungos dos gêneros Aspergillus e Penicillium. O método do papel de filtro com congelamento permitiu a identificação de Fusarium moniliforme e Alternaria alternata, duas espécies de fungos potencialmente patogênicos. Não foi detectada ocorrência de sintomas relacionados ao ataque de patógenos nas plântulas.

Armazenamento a vácuo de semente de milho doce

Para avaliar os efeitos de diferentes tipos de embalagens e ambientes sobre a qualidade de semente de milho doce armazenadas por um período de 18 meses, foram testadas três tipos de embalagens : papel tipo kraft trifoliado, embalagem plástica e acondicionamento a vácuo (0,1 atm). No caso da embalagem de papel, parte das sementes recebeu tratamento com fungicida e inseticidas. Para as sementes acondicionadas em embalagens impermeáveis, foram testados dois níveis de umidade de semente para o armazenamento: 8,0% e 11,0%. As sementes foram armazenadas sob condição de câmara refrigerada ou armazém convencional, tendo sua qualidade avaliada pelos testes de germinação, índice de velocidade de emergência, teste de frio, alterações nos sistemas enzimáticos ADH e MDH e teste de sanidade. Verificou-se que a condição de câmara refrigerada é a mais eficiente para a preservação da qualidade fisiológica de semente de milho doce, condição na qual o acondicionamento de sementes tratadas em embalagem de papel ou plástico foram os métodos mais eficientes para a preservação. Para o armazenamento em condições de ambiente natural, o acondicionamento a vácuo ou em embalagem plástica assegura menores reduções na qualidade fisiológica da semente após 18 meses. A incidência dos fungos Fusarium moniliforme e Aspergillus sp., em câmara refrigerada, e Aspergillus sp., em armazém convencional, é favorecida, independente do tipo de embalagem no armazenamento de semente de milho doce não tratadas com fungicida.

Qualidade sanitária de sementes de milho em diferentes estádios de maturação

O presente estudo foi conduzido com o objetivo de avaliar a qualidade sanitária de sementes de linhagens de milho, colhidas em diferentes estádios de maturação. Foram utilizadas três linhagens de milho, as quais são empregadas como parentais fêmeas na produção de híbridos simples comerciais. Para determinação da época de colheita das sementes foi realizada a marcação das plantas no campo, iniciando-se na floração, quando 50% das plantas apresentavam os estigmas exteriorizados. A partir dos 40 dias após a floração, iniciou-se a colheita dos materiais, em intervalos de quatro dias até o ponto de maturidade fisiológica, o qual foi determinado através da observação da linha de transformação em amido, "linha de leite". A análise sanitária das sementes foi avaliada através do método do papel filtro. Para verificar o efeito da incidência de fungos sobre a qualidade fisiológica das sementes, realizaram-se os testes de germinação e vigor (envelhecimento acelerado e teste de frio). As sementes de milho apresentaram elevada incidência dos fungos Aspergillus flavus, Penicillium sp. e Fusarium moniliforme, sendo que, a incidência destes microorganismos diminui à medida que as sementes atingem o ponto de maturidade fisiológica. Além disso, a incidência desses microorganismos não afeta a qualidade fisiológica das sementes colhidas no ponto de maturidade fisiológica.

Characterization of the complex locus of bean encoding polygalacturonase-inhibiting proteins reveals subfunctionalization for defense against fungi and insects.

Polygalacturonase-inhibiting proteins (PGIPs) are extracellular plant inhibitors of fungal endopolygalacturonases (PGs) that belong to the superfamily of Leu-rich repeat proteins. We have characterized the full complement of pgip genes in the bean (Phaseolus vulgaris) genotype BAT93. This comprises four clustered members that span a 50-kb region and, based on their similarity, form two pairs (Pvpgip1/Pvpgip2 and Pvpgip3/Pvpgip4). Characterization of the encoded products revealed both partial redundancy and subfunctionalization against fungal-derived PGs. Notably, the pair PvPGIP3/PvPGIP4 also inhibited PGs of two mirid bugs (Lygus rugulipennis and Adelphocoris lineolatus). Characterization of Pvpgip genes of Pinto bean showed variations limited to single synonymous substitutions or small deletions. A three-amino acid deletion encompassing a residue previously identified as crucial for recognition of PG of Fusarium moniliforme was responsible for the inability of BAT93 PvPGIP2 to inhibit this enzyme. Consistent with the large variations observed in the promoter sequences, reverse transcription-PCR expression analysis revealed that the different family members differentially respond to elicitors, wounding, and salicylic acid. We conclude that both biochemical and regulatory redundancy and subfunctionalization of pgip genes are important for the adaptation of plants to pathogenic fungi and phytophagous insects.

Influence of macro- and micronutrient fertilization on fungal contamination and fumonisin production in corn grains

The aim of this study was to investigate the effects of nutrients (nitrogen, zinc and boron) on fungal growth and fumonisins production in corn samples obtained at the beginning of grain formation and at harvest. Three nitrogen doses were applied to the corn plants through soil in combination with three zinc doses and two boron doses during sowing. Mycological analysis of grains, using Dichloran Rose-Bengal Chloramphenicol Agar, collected at the beginning of formation demonstrated a fungal population predominantly of yeasts. Analysis of freshly harvested corn revealed a higher frequency of Penicillium spp. (72%) and F verticillioides (27%). High Performance Liquid Chromatography analysis revealed that 100% of grains were contaminated with fumonisins B, at levels ranging from 0.3 to 24.3 mg/kg and 93% contaminated with fumonisin B(2) at levels ranging from 0.05 to 5.42 mg/kg. Nitrogen (50 kg/ha) in combination with boron (0.5 kg/ha) resulted in an increased fumonisin B2 production. (c) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Effects of gamma-radiation on the fungus Alternaria alternata in artificially inoculated cereal samples

The objective of this study was to evaluate the effects of different gamma-radiation doses on the growth of Alternaria alternata in artificially inoculated cereal samples. Seeds and grains were divided into four groups: Control Group (not irradiated), and Groups 1, 2 and 3, inoculated with an A. alternata spore suspension (1 x 10(6) spores/mL) and exposed to 2, 5 and 10 kGy, respectively. Serial dilutions of the samples were prepared and seeded on DRBC (dichloran rose bengal chloramphenicol agar) and DCMA (dichloran chloramphenicol malt extract agar) media, after which the number of colony-forming units per gram was determined in each group. In addition, fungal morphology after irradiation was analyzed by scanning electron microscopy (SEM). The results showed that ionizing radiation at a dose of 5 kGy was effective in reducing the growth of A. alternata. However, a dose of 10 kGy was necessary to inhibit fungal growth completely. SEM made it possible to visualize structural alterations induced by the different gamma-radiation doses used. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Acute toxicity of a single gavage dose of fumonisin B(1) in rabbits

The aim of this study was to determine the clinical, pathological and mycotoxicological effects of oral administration of fumonisin B, (FBI) in rabbits. Eighteen rabbits were randomly assigned to two experimental groups: control group, 0 mg FB(1): fumonisin group. 31.5 mg FB(1)/kg body weight, corresponding to about 630 mg FB(1)/kg diet. Fumonisin administered as a single oral dose to rabbits resulted in acute toxicity, significantly interfering with body and liver weight. Serum biochemical analysis revealed a significant increase of total protein, alkaline phosphatase (AP), aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), gamma-glutamyltransferase (GGT), urea and creatinine in the group receiving FBI compared to control animals, a finding characterizing hepatic and renal injury in this group. Urinary protein concentrations were markedly elevated at 12,24,48 and 72 h after dosing, although visible pathological abnormalities were not observed, probably because of rapid repair of the damage. FBI was detected in feces, with a maximum concentration at 24h after administration, indicating that the enterohepatic circulation is important in rabbits. FBI concentrations found in urine were low, with peak elimination at 12 h after intoxication. The highest FBI concentrations were observed in feces compared to urine and liver, demonstrating that feces are the main routes of excretion. (C) 2009 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.

Fungos de pré e pós colheita e a qualidade de grãos de milho

O papel do milho na alimentação humana e animal é importante por causa da composição química e do valor nutritivo; por isso, é um dos cereais mais cultivados e consumidos no mundo. Uma das principais causas de danos à qualidade dos grãos é a infecção fúngica e a conseqüente contaminação por micotoxinas. Neste trabalho, foi identificado os efeitos do retardamento da colheita, do grau de umidade e do período de armazenamento dos grãos na ocorrência de fungos patogênicos e de grãos ardidos e a possível contaminação por micotoxinas na lavoura e durante o armazenamento, com o objetivo de caracterizar a influência dos fungos de pré e pós colheita na qualidade dos grãos de milho nas safras 98/99 e 99/00. A incidência de fungos patogênicos foi quantificada em 400 grãos e de grãos ardidos (GA), a percentagem de grãos com injúria mecânica visível (IMV) e de grãos normais (GN) em quatro repetições de 250 g de grãos. A contaminação por micotoxinas foi analisada por cromatografia de camada delgada e as características nutricionais foram analisadas por espectrometria de reflectância no infravermelho proximal. O retardamento da colheita gerou condições favoráveis para a elevação da incidência dos fungos das espécies Aspergillus spp., Cephalosporium spp., Fusarium graminearum e Penicillium spp. A incidência de GA se elevou enquanto os grãos apresentavam umidade acima de 20%. A incidência de Fusarium moniliforme foi reduzindo à medida que os grãos perdiam água. O percentual de grãos com IMV somados a incidência GA foi de 15,90% no silo de Lodi e de 15,78% na Cotrel. O retardamento de colheita influenciou na ocorrência de fungos, de GA e de micotoxinas na lavoura. As práticas de manejo das lavouras e a operação de colheita afetaram qualidade comercial dos grãos de milho e o armazenamento conservou as características nutricionais.

Relação entre características morfológicas da cariopse e fusariose em milho

Fusarium moniliforme causa sérios prejuízos no rendimento do milho. Suspeita-se que a entrada do fungo na cariopse ocorra pela cicatriz do estilete, e que este fato e o nível de infestação por F. moniliforme estejam relacionados com características morfológicas da cariopse. O objetivo deste trabalho foi identificar características morfológicas que conferem resistência a F. moniliforme em cariopses de milho. Cariopses de seis linhagens de milho, com e sem inoculação do patógeno, foram avaliadas utilizando-se de estereomicroscópio e o microscópio eletrônico de varredura. Características morfológicas da cariopse, tais como: tegumento com saliências e reentrâncias acentuadas, pericarpo pouco espesso, amido menos compacto e presença do canal estilar favorecem a penetração de F. moniliforme.

Effect of the type of environmental stress on the emergence of sunflower (Helianthus annus L.), soybean (Glycine max (L.) Merril) and maize (Zea mays L.) seeds with different levels of vigor

Sowing is a critical time in the cycle of a crop and the seeds are frequently exposed to adverse conditions that may compromise the establishment of seedlings in the field. on this basis, the objective of the present study was to determine the effect of types of environmental stress on the emergence of sunflower, maize and soybean seeds with different levels of vigor. High vigor seeds were artificially aged in order to obtain medium and low vigor seeds and then they were sown in clay soil in plastic boxes and submitted to the following types of environmental stress during the germination process : 1) high temperature (35degreesC), 2) low temperature (15 or 18degreesC), 3) water excess (Psi > -0.0001 MPa), 4) water deficiency (Psi approximately equal to -1.1; -1.2 and -0.6 MPa for sunflower, maize and soybean, respectively), 5) sowing at a depth of 7 cm and 6) pathogenic infection of sunflower seeds with Alternaria helianthi, of maize seeds with Fusarium moniliforme and of soybean seeds with Colletotrichum dematium, var. truncata. The results were compared to those obtained with controls sown under optimal condition. It was concluded that: 1) the effect of seed vigor on emergence depends on the type of enviromental stress to which the seeds are exposed, 2) the stress to which the the seeds demonstrated highest sensitivity varied with species and 3) high temperature stress was the one that most impaired the emergence of the three species.

Interaction between toxigenic fungi and weevils in corn grain samples

This study investigated the ability of weevils to transmit Aspergillus flavus and Fusarium verticillioides fungal spores and the consequent production of mycotoxins. For this purpose, corn grain samples were stored in flasks connected to a hose to form a closed system (flasks A and B). Flasks A were inoculated with the following groups: group 1 (corn + weevil); group 2 (corn + A. flavus); group 3 (corn + A. flavus + weevil); group 4 (corn + F. verticillioides); group 5 (corn + E verticillioides + weevil), and group 6 (corn + A. flavus + E verticillioides + weevil). Flasks B contained sterile grains. The samples were incubated for 10, 20 and 30 days, posteriorly, weight, water activity, mycoflora, aflatoxins and fumonisins. The corn grain samples were also submitted to scanning electron microscopy. Our results showed that weevils could enhance corn grains contamination by these fungi, hence, could increase mycotoxins production. These findings demonstrate the importance of weevils as fungal vectors and the need for good manipulation and storage practices of grains. (C) 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Fumonisins and Alternaria alternata lycopersici toxins: sphinganine analog mycotoxins induce apoptosis in monkey kidney cells.

Fusarium moniliforme toxins (fumonisins) and Alternaria alternata lycopersici (AAL) toxins are members of a new class of sphinganine analog mycotoxins that occur widely in the food chain. These mycotoxins represent a serious threat to human and animal health, inducing both cell death and neoplastic events in mammals. The mechanisms by which this family of chemical congeners induce changes in cell homeostasis were investigated in African green monkey kidney cells (CV-1) by assessing the appearance of apoptosis, cell cycle regulation, and putative components of signal transduction pathways involved in apoptosis. Structurally, these mycotoxins resemble the sphingoid bases, sphingosine and sphinganine, that are reported to play critical roles in cell communication and signal transduction. The addition of fumonisin B1 or AAL toxin, TA, to CV-1 cells induced the stereotypical hallmarks of apoptosis, including the formation of DNA ladders, compaction of nuclear DNA, and the subsequent appearance of apoptotic bodies. Neither mycotoxin induced cell death, DNA ladders, or apoptotic bodies in CV-1 cells expressing simian virus 40 large T antigen (COS-7) at toxin concentrations that readily killed CV-1 cells. Fumonisin B1 induced cell cycle arrest in the G1 phase in CV-1 cells but not in COS-7 cells. AAL toxin TA did not arrest cell cycle progression in either cell line. The induction of apoptosis combined with the widespread presence of these compounds in food crops and animal feed identifies a previously unrecognized health risk to humans and livestock. These molecules also represent a new class of natural toxicants that can be used as model compounds to further characterize the molecular and biochemical pathways leading to apoptosis.