Monitoramento da fusariose em plantios de abacaxi 'Pérola' conduzidos em sistema de produção integrada no Estado do Tocantins.

O abacaxizeiro, Ananas comosus, é atacada por diversas doenças nas regiões produtoras no mundo tanto em condições de campo quanto em pós-colheita, com reflexos negativos na produtividade e qualidade dos frutos. Entre as doenças, aquelas causadas por fungos ocorrem em maior intensidade, enquanto causado por bactérias e por vírus ocorrem em menor escala. Além disto a ocorrência de anomalias de causa abiótica também é responsável por perdas significativas na produção e qualidades dos frutos. De todas as doenças que atacam o abacaxizeiro no Brasil a fusariose, causada pelo fungo Fusarium subglutinans (Wr. Rg.) Nelson, Tousson & Marasas, f. sp. ananas, Ventura, Zambolim & Gilbertson, é a mais destrutiva, incitando perdas significativas à produção de frutos. Considerando que as cultivares Gold, Red Spanish e Smooth Cayenne entre outras, amplamente cultivadas no mundo, são suscetíveis ao agente causal da fusariose, esta doença pode constituir uma séria ameaça à abacaxicultura mundial.

Patologia de sementes: ilustração das estruturas dos principais fungos em soja.

Material necessário para o Blotter Test; Procedimentos; Alternaria sp.; Aspergillus sp.; Cercospora kikuchii; Cercospora sojina; Chaetomium sp.; Colletotrichum truncatum; Curvularia sp.; Diaporthe sp.; Fusarium sp.; Glomerella glycines; Helminthosporium sp.; Macrophomina phaseolina; Myrothecium sp.; Nematospora corylli; Penicillium sp.; Peronospora manshurica; Pestalotia sp.; Phomopsis sp.; Rhizoctonia solani; Rosellinea sp.; Septoria glycines; Trichothecium roseum.

Resumos...

Custo do controle químico da ferrugem asiática da soja na safra 2006/07; Estimativa do custo de produção de semente de soja no Triângulo Mineiro e Alto Paranaíba safra 2006/07; Programa de difusão de cultivares de soja desenvolvida pela Embrapa Soja, para os Estados do Paraná, de Santa Catarina, do Mato Grosso do Sul e de São Paulo - safra 06/07; Índices fisiológicos de cultivares de soja em diferentes épocas de semeadura no oeste da Bahia; Acúmulo de matéria seca e área foliar de cultivares de soja em diferentes épocas de semeadura no oeste da Bahia; Resistência à penetração, densidade e umidade de um latossolo vermelho distroférrico sob diferentes sistemas de produção; Monitoramento de insetos-pragas na cultura da soja, no Estado do Tocantins; Efeito de diferentes práticas de controle de pragas sobre a população de lagartas, percevejos e seus inimigos naturais, na cultura da soja; Avaliação de inseticidas e enxofre no controle de percevejo castanho e de corós, na cultura da soja; Diferentes inseticidas e doses no controle da lagarta falsa medideira (Pseudoplusia includens Walker, 1857), na cultura da soja; Eficiência de inseticidas/acaricidas no controle do ácaro verde, Mononychellus planki, na cultura da soja; Seletividade do inseticida flubendiamide e dos inseticidas spirotetramat & imidacloprid m mistura de pronto uso sobre artropodos predadores naturalmente encontrados no agroecossistema soja; Principais problemas fitossanitários detectados na cultura da soja no nordeste paraense - safra 2006/2007; Quais as causas da soja louca? Avaliação da reação de genótipos de soja ao nematóide das lesões radiculares; Avaliação da reação de espécies vegetais ao nematóide das lesões radiculares; Efeito do tratamento de sementes + aplicação foliar de fungicidas no manejo da ferrugem asiática da soja; Eficiência de fluquinconazole, via tratamento de sementes, no controle da ferrugem asiática da soja; Tratamento de sementes de soja com fluquinconazole associado à pulverização de fungicidas visando o controle da ferrugem asiática e da mancha parda; Aplicação aérea de tebuconazole + benzimidazol para o controle da ferrugem asiática da soja; Eficiência de triazóis nos ensaios em rede para controle da ferrugem asiática da soja (Phakopsora pachyrhizi); Eficiência de estrobilurinas, misturas de triazóis e estrobilurinas e triazóis e benzimidazóis nos ensaios em rede para controle da ferrugem asiática da soja (Phakopsora pachyrhizi); Resultados sumarizados dos ensaios em rede para controle da mela da soja (Rhizoctonia solani AG1); BRS Charrua RR: cultivar de soja indicada para o sul do Estado de Mato Grosso do Sul; ? BRS Pampa RR: cultivar de soja indicada para o sul do Estado de Mato Grosso do Sul; BRS 232: extensão de indicação para a região sul do Estado de Mato Grosso do Sul; BRS 243RR: extensão de indicação para a região sul do Estado de Mato Grosso do Sul; BRS 245RR: extensão de indicação para a região sul do Estado de Mato Grosso do Sul; BRS 246RR: extensão de indicação para a região sul do Estado de Mato Grosso do Sul; Recomendação da cultivar de soja CD 224 para os Estados do Paraná, São Paulo e região sul do Estado do Mato Grosso do Sul; Recomendação da cultivar de soja CD 225RR para o Estado do Paraná ; Recomendação da cultivar de soja CD 226RR para o Estado do Paraná e região sul do Estado do Mato Grosso do Sul; Recomendação da cultivar de soja CD 227 para os Estados de Goiás e Minas Gerais e região sul e norte do Estado do Mato Grosso; Extensão da cultivar de soja CD 219RR para o Estado da Bahia; Cultivar de soja BRSMG 810C; Cultivar de soja BRSMG 850GRR: indicação para o Estado de Goiás e Distrito Federal; Cultivar de soja BRSMG 750SRR: indicação para os estados de São Paulo, Goiás e Distrito Federal; Análise discriminante na caracterização de novos descritores em soja [Glycine max (L.) Merrill]; Influência do tamanho de semente na caracterização de descritores adicionais de soja; ? Estimativa de repetibilidade da avaliação de resistência ao oídio em genótipos de soja adaptados ao Estado de Goiás; Indicação da cultivar de soja BRSGO Graciosa para os Estados de Goiás e Distrito Federal; Reação de genótipos de soja à síndrome da morte súbita, causada pelo fungo Fusarium solani f. sp. Glicynes; Reação de genótipos de soja à ferrugem asiática, causada pelo fungo Phakopsora pachyrhizi Sydow; Indicação da cultivar de soja EMGOPA 302 RR,para o Estado de Goiás e Distrito Federal; Indicação da cultivar de soja emgopa 315 RR, para o Estado de Goiás e Distrito Federal; Indicação da cultivar de soja EMGOPA 316 RR, para o Estado de Goiás e Distrito Federal; GT - 8901: nova cultivar de soja para os Estados de Goiás e Distrito Federal; GT - 8901: nova cultivar de soja para as regiões norte e nordeste; Comportamento de cultivares de soja sob condições de várzea irrigada no sul do Estado do Tocantins, entressafra 2005; Extensão de indicação da cultivar BRS Barreiras para o Piauí, sul do Maranhão e norte de Tocantins; Cultivar de soja BRS 270RR: descrição, comportamento e indicação para cultivo; Cultivar de soja BRS 271RR: descrição, comportamento e indicação para cultivo; Extensão de indicação da cultivar BRS 252 para cultivo no cerrado de Roraima; Extensão de indicação da cultivar BRS Carnaúba para cultivo em cerrado de Roraima; Produtividade e qualidade de sementes de genótipos de soja hortaliça em cerrado de Roraima 2006/2007; Influência da adubação potássica e umidade do solo na produção da soja; Resposta da cultura de soja a diferentes níveis de adubação potássica em cobertura; Teores de potássio em amostras foliares de soja obtidos por digestão nitroperclórica e por extração com água; Nível crítico de manganês trocável no solo, para soja em latossolo vermelho de textura argilosa do Mato Grosso; Nível crítico de manganês trocável no solo, para a soja, em latossolo vermelho de textura argilosa do Maranhão; Nível crítico de manganês trocável no solo, para a soja em latos-solo vermelho amarelo de textura média do Maranhão; Aplicação foliar de soluções de ácidos húmicos sobre a produ-tividade de soja; Avaliação de extratores de boro em solos cultivados com soja; Fontes e doses de molibdênio para enriquecimento de sementes e seus efeitos no rendimento da soja; Monitoramento de plantas daninhas na cultura da soja no Estado do Tocantins; Manejo de plantas daninhas em cultivos orgânicos de soja por meio de descarga elétrica; Controle de plantas daninhas em soja orgânica com uso da roçadeira articulada; Estudo da interação entre glifosato, micronutrientes e fungicida em soja RR; BRS Juliana RR - variação da cor do hilo de sementes de soja; Desperdícios na colheita mecânica da soja no Paraná e no Brasil na safra 2006/07; Efeito da antecipação e do retardamento de colheita na qualidade fisiológica e nos teores de óleo e proteina das sementes de soja cultivar Valiosa RR; Antecipação de colheita de sementes de soja com dessecação em pré-colheita; Efeito da aplicação de glyphosate como dessecante em pré-colheita sobre a qualidade de semente de soja; Aplicação de glyphosate como dessecante em pré-colheita em semente de soja: efeito sobre a produtividade; Suscetibilidade de genótipos de soja à produção de semente esverdeada, produzidos em condições de estresses hídrico e térmico; Qualidade e produtividade de sementes de soja em função de doses de potássio produzidas em cerrado de Roraima em 2006; Qualidade e produtividade de sementes de soja produzidas em cerrado de Roraima, em plantio direto sobre braquiária; Desempenho fisiológico de semente de soja em função do volume de calda no seu tratamento.

Patologia e tratamento de sementes: noções gerais.

A importância da patologia de sementes reside no fato de que aproximadamente 90% das culturas utilizadas para a alimentação são propagadas por semente. Dentre essas, nove são consideradas de importância primordial: soja, trigo, arroz, milho, feijão, amendoim, sorgo, cevada e beterraba açucareira.Todas essas culturas podem ser afetadas por patógenos muito agressivos transmitidos através da semente. Assim, o teste de sanidade de semente pode ser considerado como "medicina preventiva", tanto nos programas de quarentena quanto no sistema de produção de semente certificada. Nesta publicação, em sua primeira parte, são abordados os principais aspectos da patologia de sementes, como os seus históricos no mundo e no Brasil, os diferentes métodos utilizados e os fatores que podem causar variação nos resultados dos testes. Em sua segunda parte, são discutidos, em detalhe, os principais patógenos causadores de doenças na cultura da soja que são transmitidos pela semente. Dentre esses, destacam-se, Phomopsis sp. e Fusarium semitectum, causadores de problemas de germinação no laboratório quando ocorrem chuvas durante as fases de maturação e colheita da semente (podridão de semente); Diaporthe phaseolorum f.sp. meridionalis (Phomopsis meridionalis) (cancro da haste); Colletotrichum truncatum (antracnose); Cercospora kikuchii (mancha púrpura); Cercospora sojina (mancha olho-de-rã); Sclerotinia sclerotiorum (podridão branca); Sclerotium rolfsii (tombamento e morte de plantas); Macrophomina phaseolina (podridão de carvão); Rhizoctonia solani (tombamento) e Aspergillus spp. (A. flavus) que, além de ser considerado fungo de armazenagem, é responsável pela podridão da semente no solo, quando a semeadura é feita em solos com baixa disponibilidade de água, sem o tratamento da semente com fungicida. Finalmente é discutida a importância do tratamento de semente de soja com fungicidas, cuja tecnologia, desde a safra 2001/02, vem sendo utilizada em mais de 93% da área semeada com soja no Brasil.

Manual de identificação de doenças de soja.

Doenças causadas por fungos: Antracnose (Colletotrichum truncatum), Cancro da haste (Diaporthe phaseolorum var. meridionalis e D. phaseolorum var. caulivora), Crestamento foliar de cercóspora e mancha púrpura (Cercospora kikuchii), Ferrugem (Phakopsora pachyrhizi e P. meibomiae), Mancha alvo e podridão radicular de corinéspora (Corynespora cassiicola), Mancha foliar de ascoquita (Ascochyta sojae), Mancha foliar de mirotécio (Myrothecium roridum), Mancha olho-de-rã (Cercospora sojina), Mancha parda (Septoria glycines), Mela ou requeima (Rhizoctonia solani AG1), Míldio (Peronospora manshurica), Tombamento e morte em reboleira de rizoctonia (Rhizoctonia solani), Tombamento e murcha de esclerócio (Sclerotium rolfsii), Oídio (Erysiphe diffusa), Podridão branca da haste (Sclerotinia sclerotiorum), Podridão de carvão da raiz (Macrophomina phaseolina), Podridão parda da haste (Cadophora gregata), Podridão radicular de roselínia (Rosellinia necatrix), Seca da haste e da vagem (Phomopsis spp.), Podridão radicular de fitóftora (Phytophthora sojae), Podridão vermelha da raiz (Fusarium spp.). Doenças causadas por bactérias: Crestamento bacteriano (Pseudomonas savastanoi pv. glycinea), Fogo Selvagem (Pseudomonas syringae pv. tabaci), Pústula bacteriana (Xanthomonas axonopodis pv. glycines). Doenças causadas por vírus: Mosaico cálico (Alfalfa Mosaic Virus - AMV), Mosqueado do feijão (Bean Pod Mottle Virus - BPMV), Mosaico comum da soja (Soybean Mosaic Virus - SMV), Necrose da haste (Cowpea Mild Mottle Virus - CPMMV), Queima do broto (Tobacco Streak Virus - TSV). Doenças causadas por nematóides: Nematóide de cisto (Heterodera glycines), Nematóides de galhas (Meloidogyne incognita e M. javanica), Nematóide das lesões (Pratylenchus spp.), Nematóide reniforme (Rotylenchulus reniformis). Estádios de desenvolvimento da soja.

Mal do Panamá ou fusariose da bananeira.

Informacoes sobre a fusariose da bananeira, ocorrencia, sintomas, controle e medidas preventivas, para o Estado do Amazonas.

Doencas da bananeira no Estado do Amazonas.

Informacoes sobre doencas, foliares, vasculares e abiotica, da bananeira no Estado do Amazonas, e seu controle.

Identificação dos principais fungos das sementes de trigo.

Procedimento para identificação dos fungos das sementes de trigo; Descrição diagnostica dos principais fungos das sementes de trigo; Sclerotium Tode; Rhizoctonia DC; Chaetomium Kunze; Pleospora Rabenh; Sporobolomyces Kluy. & Niel; Rhodotorula Harrison; Phoma Sacc.; Septoria tritici Rob; Stagonospora nodorum (Berk.) Cas. & Germ.; Stagonospora avenae (Frank) Bisset f. sp. triticae; Colletotrichum graminicola (Ces.) Wilson; Fusarium tricinctum (Corda) Sacc; Fusarium moniliforme Sheldon; Fusarium avenaceum (Fr.) Sacc; Fusarium acuminatum Ell. & Kellerm; Fusarium equiseti (Corda) Sacc.; Fusarium graminearum Schw.; Mucor Micheli; Rhizopus Ehrenb; Aspergillus Link.; Penicillium Link.; Alternaria Nees; Epicoccum Link; Cladosporium Link; Nigrospora Zimm; Curvularia Boedijn; Drechslera tritici-repentis (Died.) Drech; Bipolaris sorokiniana (Sacc. in Sorok.) Shoem; Chave sistemática dos principais fungos de sementes de trigo; Ilustrações dos principais fungos encontrados em sementes de trigo.

Doenças de soja: diagnose, epidemiologia e controle.

Página modelo; Simbologia empregada; Doenças causadas por fungos; Míldio da soja (Peronospora manshurica); Oídio da soja (Microsphaera diffusa); Ferrugem asiática (Phakopsora pachyrhizi); Mancha parda da folha (Septoria glycines); Mancha alvo (Corynespora cassiicola); Mancha olho-de-rã (Cercospora sojina); Mancha púrpura (Cercospora kikuchi); Seca da haste e da vagem (Phomopsis spp.); Antracnose (Colletotrichum truncatum); Cancro da haste (Phomopsis phaseoli f. sp. meridionalis); Podridão parda da haste (Phialophora gregata); Podridão vermelha da raiz (Fusarium solani); Mofo branco da haste (Sclerotinia sclerotiorum); Murcha de esclerotium (Sclerotium rolfsii); Podridão da raiz e da haste (Phytophthora megasperma f. sp. glycinea); Mela da folha (Rhizoctonia solani); Tombamento (Rhizoctonia solani); Morte em reboleira (Rhizoctonia solani); Roseliniose (Dematophora necatrix); Podridão negra da raiz (Macrophomina phaseolina); Doenças causadas por nematóides; Nematóide de cisto (Heterodera glycines); Nematóide de galha (Meloidogyne incognita); Doenças causadas por vírus; Mosaico comum da soja; Queima do broto; Doenças causadas por bactérias; Pústula bacteriana (Xanthomonas axonopodis pv. glycines); Fogo selvagem (Pseudomonas syringae pv. tabaci); Crestamento bacteriano (Pseudomonas savastonoi pv. glycinea); Microorganismos que frequentemente causam a morte das sementes a campo; Aspergillus spp.; Penicillium spp.; Bacillus subtilis; Créditos fotográficos; Estádios vegetativos da planta de soja; Estádios reprodutivos da planta de soja.

Identificação dos principais fungos das sementes de trigo.

Procedimento para identificação dos fungos das sementes de trigo; Descrição diagnostica dos principais fungos das sementes de trigo; Sclerotium Tode; Rhizoctonia DC; Chaetomium Kunze; Pleospora Rabenh; Sporobolomyces Kluy. & Niel; Rhodotorula Harrison; Phoma Sacc.; Septoria tritici Rob; Stagonospora nodorum (Berk.) Cas. & Germ.; Stagonospora avenae (Frank) Bisset f. sp. triticae; Colletotrichum graminicola (Ces.) Wilson; Fusarium tricinctum (Corda) Sacc; Fusarium moniliforme Sheldon; Fusarium avenaceum (Fr.) Sacc; Fusarium acuminatum Ell. & Kellerm; Fusarium equiseti (Corda) Sacc.; Fusarium graminearum Schw.; Mucor Micheli; Rhizopus Ehrenb; Aspergillus Link.; Penicillium Link.; Alternaria Nees; Epicoccum Link; Cladosporium Link; Nigrospora Zimm; Curvularia Boedijn; Drechslera tritici-repentis (Died.) Drech; Bipolaris sorokiniana (Sacc. in Sorok.) Shoem; Chave sistemática dos principais fungos de sementes de trigo; Ilustrações dos principais fungos encontrados em sementes de trigo.

Doenças de soja: diagnose, epidemiologia e controle.

Mildio da soja (Peronospera manshurica); Oidio da soja (Microsphaera diffusa); Mancha parda da folha (Septoria glycines); Mancha alvo (Corynespora cassiicola); Mancha de alternaria (Alternaria spp.); Mancha olho-de-rã (Cercospora sojina); Mancha purpura (Cercospora kikuchii); Seca da haste e da vagem (Phomopsis spp.); Antracnose (Colletotrichum truncatum); Cancro da haste (Phomopsis phaseoli f. sp. meridionalis); Podridão parda da haste (Phialophora gregata); Podridão vermelha da raiz (Fusarium solani); Mofo branco da haste (Sclerotinia sclerotiorum); Murcha de esclerotium (Sclerotium rolfsii); Podridão da raiz e da haste (Phytophthora megasperma f. sp. glycinea); Mela da folha (Rhizoctonia solani); Tombamento (Rhizoctonia solani); Morte em reboleira (Rhizoctonia solani); Roseliniose (Dematophora necatrix); Podridão negra da raiz (Macrophomina phaseolina); Nematoide de cisto (Heterodera glycines); Nematoide de galha (Meloidogyne incognita); Mosaico comum da soja; Queima do broto; Pustula bacteriana (Xanthomonas campestris pv. glycines); Fogo selvagem (Pseudomonas syringae pv. tabaci); Crestamento bacteriano (Pseudomonas syringae pv. glycinea); Aspergillus spp.; Penicillium spp.; Bacillus subtilis; Créditos fotográficos; Estádios vegetativos da planta de soja; Estádios produtivos da planta de soja.

Biological wastes as plant growth substrate amendments

Globally, agriculture is being intensified with mechanization and increased use of synthetic fertilizers and pesticides. There has been a scaling up of production to satisfy the demands of supermarket distribution. Problems associated with intensification of production, trade globalisation and a larger market demand for greater volumes of fresh produce, include consumers' concern about pesticide residues and leaching of nutrients and pesticides into the environment, as well as increases in the transmission of human food-poisoning pathogens on raw vegetables and in fruit juices. The first part of this research was concerned with the evaluation of a biological control strategy for soil-borne pathogens, these are difficult to eliminate and the chemicals of which the most effective fumigants e.g. methyl bromide, are being withdrawn form use. Chitin-containing crustaceans shellfish waste was investigated as a selective growth substrate amendment in the field, in glasshouse and in storage trials against Sclerotinia disease of Helianthus tuberosus, Phytophthora fragariae disease of Fragaria vesca and Fusarium disease of Dianthus. Results showed that addition to shellfish waste stimulated substrate microbial populations and lytic activity and induced plant defense proteins, namely chitinases and cellulases. Protective effects were seen in all crop models but the results indicate that further trials are required to confirm long-term efficacy. The second part of the research investigated the persistence of enteric bacteria in raw salad vegetables using model food poisoning isolates. In clinical investigations plants are sampled for bacterial contamination but no attempt is made to differentiate between epiphytes and endophytes. Results here indicate that the mode isolates persist endophytically thereby escaping conventional chlorine washes and they may also induce host defenses, which results in their suppression and in negative results in conventional plate count screening. Finally a discussion of criteria that should be considered for a HACCP plan for safe raw salad vegetable production is presented.

Antimicrobial activities and diversity of sponge derived microbes

In this study, marine sponges collected in Irish waters were analysed for their associated microbiota. Of the approximately 240 bacterial isolates obtained from two sponges several showed antimicrobial activity; among them members of genera which have rarely been shown to produce antimicrobial compounds. Differences observed from the sponge-derived groups of isolates in terms of bioactivity suggests that S. carnosus isolates may be a better source of antibacterial compounds, while Leucosolenia sp. isolates appear to be a better source of antifungal compounds. More than 60% of fungal isolates obtained from 12 sponge samples proved to be bioactive. One of the isolates, which was closely related to Fusarium oxysporum and showed activity against bacteria and fungi, was investigated for its secondary metabolite genes. At least 5 different NRPS genes, with a sequence similarity as low as 50 % to known genes, were identified highlighting the likelihood that this isolate may be capable of producing novel secondary metabolites. A Micromonospora sp. was isolated from a Haliclona simulans sample collected in Irish waters. The isolate inhibited the growth of Gram positive bacterial test strains in three different antimicrobial assays. Employing preparative layer chromatography the compound responsible for the bioactivity could be isolated. According to LC-MS andNMR data the bioactive compound could indeed be novel. Finally, two deep water sponges were shown to host a remarkably different bacterial and archaeal diversity by application of 454 Pyrosequencing. The L. diversichela –proteobacterial community was dominated by a single ƴ-proteobacterial bacterium whereas the S. normani sample hosted a largely sponge specific microbial community, even more diverse than has been previously reported for shallow water sponges. Organisms potentially involved in nitrification, sulphate reduction and secondary metabolite production were found to be spatially distributed in the sponge. Furthermore, a deep sea specific population was implied.

“Green preservatives” – combating fungi in the food industry by applying antifungal lactic acid bacteria

Fungal spoilage is the most common type of microbial spoilage in food leading to significant economical and health problems throughout the world. Fermentation by lactic acid bacteria (LAB) is one of the oldest and most economical methods of producing and preserving food. Thus, LAB can be seen as an interesting tool in the development of novel bio-preservatives for food industry. The overall objective of this study was to demonstrate, that LAB can be used as a natural way to improve the shelf-life and safety of a wide range of food products. In the first part of the thesis, 116 LAB isolates were screened for their antifungal activity against four Aspergillus and Penicillium spp. commonly found in food. Approximately 83% of them showed antifungal activity, but only 1% showed a broad range antifungal activity against all tested fungi. The second approach was to apply LAB antifungal strains in production of food products with extended shelf-life. L. reuteri R29 strain was identified as having strong antifungal activity in vitro, as well as in sourdough bread against Aspergillus niger, Fusarium culmorum and Penicillium expansum. The ability of the strain to produce bread of good quality was also determined using standard baking tests. Another strain, L. amylovorus DSM19280, was also identified as having strong antifungal activity in vitro and in vivo. The strain was used as an adjunct culture in a Cheddar cheese model system and demonstrated the inhibition of P. expansum. Significantly, its presence had no detectable negative impact on cheese quality as determined by analysis of moisture, salt, pH, and primary and secondary proteolysis. L. brevis PS1 a further strain identified during the screening as very antifungal, showed activity in vitro against common Fusarium spp. and was used in the production of a novel functional wortbased alcohol-free beverage. Challenge tests performed with F. culmorum confirmed the effectiveness of the antifungal strain in vivo. The shelf-life of the beverage was extended significantly when compared to not inoculated wort sample. A range of antifungal compounds were identified for the 4 LAB strains, namely L. reuteri ee1p, L. reuteri R29, L. brevis PS1 and L. amylovorous DSM20531. The identification of the compounds was based on liquid chromatography interfaced to the mass spectrometer and PDA detector

Investigation of lactic acid bacteria mediated bioprotection with applications in cereal industry. Case-study: malting process

Antifungal compounds produced by Lactic acid bacteria (LAB) metabolites can be natural and reliable alternative for reducing fungal infections pre- and post-harvest with a multitude of additional advantages for cereal-base products. Toxigenic and spoilage fungi are responsible for numerous diseases and economic losses. This thesis includes an overview of the impact fungi have on aspects of the cereal food chain. The applicability of LAB in plant protection and cereal industry is discussed in detail. Specific case studies include Fusarium head blight, and the impact of fungi in the malting and baking industry. The impact of Fusarium culmorum infected raw barley on the final malt quality was part of the investigation. In vitro infected barley grains were fully characterized. The study showed that the germinative energy of infected barley grains decreased by 45% and grains accumulated 199 μg.kg-1 of deoxynivalenol (DON). Barley grains were subsequently malted and fully characterized. Fungal biomass increased during all stages of malting. Infected malt accumulated 8-times its DON concentration during malting. Infected malt grains revealed extreme structural changes due to proteolytic, (hemi)-cellulolytic and starch degrading activity of the fungi, this led to increased friability and fragmentation. Infected grains also had higher protease and β-glucanase activities, lower amylase activity, a greater proportion of free amino and soluble nitrogen, and a lower β-glucan content. Malt loss was over 27% higher in infected malt when compared to the control. The protein compositional changes and respective enzymatic activity of infected barley and respective malt were characterized using a wide range of methods. F. culmorum infected barley grains showed an increase in proteolytic activity and protein extractability. Several metabolic proteins decreased and increased at different rates during infection and malting, showing a complex F. culmorum infection interdependence. In vitro F. culmorum infected malt was used to produce lager beer to investigate changes caused by the fungi during the brewing processes and their effect on beer quality attributes. It was found, that the wort containing infected malt had a lower pH, a higher FAN, higher β-glucan and a 45% increase in the purging rate, and led to premature yeast flocculation. The beer produced with infected malt (IB) had also a significantly different amino acid profile. IB flavour characterization revealed a higher concentration of esters, fusel alcohols, fatty acids, ketones, and dimethylsulfide, and in particular, acetaldehyde, when compared to the control. IB had a greater proportion of Strecker aldehydes and Maillard products contributing to an increased beer staling character. IB resulted in a 67% darker colour with a trend to better foam stability. It was also found that 78% of the accumulated mycotoxin deoxynivalenol in the malt was transferred into beer. A LAB cell-freesupernatant (cfs), produced in wort-base substrate, was investigated for its ability to inhibit Fusarium growth during malting. Wort was a suitable substrate for LAB exhibiting antifungal activity. Lactobacillus amylovorus DSM19280 inhibited 104 spores.mL-1 for 7 days, after 120 h of fermentation, while Lactobacillus reuteri R29 inhibited 105 spores.mL-1 for 7 days, after 48 h of fermentation. Both LAB cfs had significant different organic acid profiles. Acid-base antifungal compounds were identified and, phenyllactic, hydroxy-phenyllactic, and benzoic acids were present in higher concentrations when compared to the control. A 3 °P wort substrate inoculated With L. reuteri R29 (cfs) was applied in malting and successfully inhibited Fusarium growth by 23%, and mycotoxin DON by 80%. Malt attributes resulted in highly modified grains, lower pH, higher colouration, and higher extract yield. The implementation of selected LAB producing antifungal compounds can be used successfully in the malting process to reduce mould growth and mycotoxin production.