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.

Distribution of fungi and aflatoxins in a stored peanut variety

The objective of the present study was to evaluate the mycoflora and occurrence of aflatoxins in stored peanut samples (hulls and kernels) from Tupa, State of Sao Paulo, Brazil. The samples were analyzed monthly over a period of one year. The results showed a predominance of Fusarium spp. (67.7% in hulls and 25.8% in kernels) and Aspergillus spp. (10.3% in hulls and 21.8% in kernels), and the presence of five other genera. The growth of Aspergillus flavus was mainly influenced by temperature and relative humidity. Analysis of hulls showed that 6.7% of the samples were contaminated with AFB(1) (mean levels 15-23.9 mu g/kg) and AFB(2) (mean levels = 3.3-5.6 mu g/kg); in kernels, 33.3% of the samples were contaminated with AFB(1) (mean levels 7.0-116 mu g/kg) and 28.3% were contaminated with AFB(2) (mean levels = 3.3-45.5 mu g/kg). Analysis of the toxigenic potential revealed that 93.8% of the A. flavus strains isolated were producers of AFB(1) and AFB(2). mu 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Mycoflora and fumonisin contamination in Brazilian sorghum from sowing to harvest

BACKGROUND: The aim of this study was to characterise the mycoflora and the presence of fumonisin in sorghum grains, correlating the results with the environment and abiotic factors. RESULTS: Fifty samples (five collections of ten samples each) of sorghum were analysed. All samples were found to be contaminated with fungi, with higher frequencies of Cladosporium spp. (61.8%) and Helminthosporium spp. (33.4%). Fusarium verticillioides was isolated from 15.1% of the samples, with 38% of them being contaminated with fumonisin B(1) (FB(1)) at levels ranging from 50 to 368.78 ng g(-1). Regarding abiotic factors, temperature, water activity and rainfall showed a positive correlation with the frequency of F. verticillioides and FB(1) production. There was a significant positive correlation between relative air humidity and FB(1) production. The results obtained from sexual crosses between standard F mating tester strains and the isolated strains confirmed that the strains isolated were F. verticillioides. CONCLUSION: It can be concluded that the decrease in F. verticillioides and fumonisin contamination occurred owing to atypical climatic factors during the period of sorghum cultivation, when there was any occurrence of rain and the level of water activity of grains did not reach 0.58. (C) 2010 Society of Chemical Industry

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.

Osmotin from Calotropis procera latex: New insights into structure and antifungal properties

This study aimed at investigating the structural properties and mechanisms of the antifungal action of CpOsm, a purified osmotin from Calotropis procera latex. Fluorescence and CD assays revealed that the CpOsm structure is highly stable, regardless of pH levels. Accordingly, CpOsm inhibited the spore germination of Fusarium solani in all pH ranges tested. The content of the secondary structure of CpOsm was estimated as follows: alpha-helix (20%), beta-sheet (33%), turned (19%) and unordered (28%). RMSD 1%. CpOsm was stable at up to 75 degrees C, and thermal denaturation (T(m)) was calculated to be 77.8 degrees C. This osmotin interacted with the negatively charged large unilamellar vesicles (LUVs) of 1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phospho-rac-1-glycerol (POPG), inducing vesicle permeabilization by the leakage of calcein. CpOsm induced the membrane permeabilization of spores and hyphae from Fusarium solani, allowing for propidium iodide uptake. These results show that CpOsm is a stable protein, and its antifungal activity involves membrane permeabilization, as property reported earlier for other osmotins and thaumatin-like proteins. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Heterotrimeric G proteins-mediated resistance to necrotrophic pathogens includes mechanisms independent of salicylic acid-, jasmonic acid/ethylene- and abscisic acid-mediated defense signaling

Heterotrimeric G proteins are involved in the defense response against necrotrophic fungi in Arabidopsis. In order to elucidate the resistance mechanisms involving heterotrimeric G proteins, we analyzed the effects of the Gβ (subunit deficiency in the mutant agb1-2 on pathogenesis-related gene expression, as well as the genetic interaction between agb1-2 and a number of mutants of established defense pathways. Gβ-mediated signaling suppresses the induction of salicylic acid (SA)-, jasmonic acid (JA)-, ethylene (ET)- and abscisic acid (ABA)-dependent genes during the initial phase of the infection with Fusarium oxysporum (up to 48 h after inoculation). However, at a later phase it enhances JA/ET-dependent genes such as PDF1.2 and PR4. Quantification of the Fusarium wilt symptoms revealed that Gβ- and SA-deficient mutants were more susceptible than wild-type plants, whereas JA- and ET-insensitive and ABA-deficient mutants demonstrated various levels of resistance. Analysis of the double mutants showed that the Gβ-mediated resistance to F. oxysporum and Alternaria brassicicola was mostly independent of all of the previously mentioned pathways. However, the progressive decay of agb1-2 mutants was compensated by coi1-21 and jin1-9 mutations, suggesting that at this stage of F. oxysporum infection Gβ acts upstream of COI1 and ATMYC2 in JA signaling.

Heterotrimeric G proteins facilitate arabidopsis resistance to necrotrophic pathogens and are involved in jasmonate signaling

Heterotrimeric G proteinshave been previously linked to plant defense; however a role for the Gbg dimer in defense signaling has not been described to date. Using available Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) mutants lacking functional Ga or Gb subunits, we show that defense against the necrotrophic pathogens Alternaria brassicicola and Fusarium oxysporum is impaired in Gb-deficient mutants while Ga-deficient mutants show slightly increased resistance compared to wild-type Columbia ecotype plants. In contrast, responses to virulent (DC3000) and avirulent (JL1065) strains of Pseudomonas syringae appear to be independent of heterotrimeric G proteins. The induction of a number of defense-related genes in Gb-deficient mutants were severely reduced in response to A. brassicicola infection. In addition, Gb-deficient mutants exhibit decreased sensitivity to a number of methyl jasmonate-induced responses such as induction of the plant defensin gene PDF1.2, inhibition of root elongation, seed germination, and growth of plants in sublethal concentrations of methyl jasmonate. In all cases, the behavior of the Ga-deficient mutants is coherent with the classic heterotrimeric mechanism of action, indicating that jasmonic acid signaling is influenced by the Gbg functional subunit but not by Ga. We hypothesize that Gbg acts as a direct or indirect enhancer of the jasmonate signaling pathway in plants.

Fungos anemófilos em Porto Alegre, RS.

O conhecimento dos fungos anemófilos em determinada cidade ou região é importante para o diagnóstico etiológico e o tratamento específico das manifestações alérgicas respiratórias. Várias técnicas quantitativas e qualitativas são preconizadas para coleta e identificação desses fungos na dependência do local estudado. Nesta pesquisa, sobre esporos de fungos do ar, foi utilizado o equipamento Rotorod Sampler®, que retira a amostra do ar através de um bastão de plástico preso a um motor elétrico que o faz girar rapidamente, sendo as partículas suspensas no ar recolhidas pelo bastão. As amostras foram coletadas uma vez por semana, durante 24 horas, correspondendo a um ciclo de coleta. Foram realizadas 52 coletas entre abril de 2000 e março de 2001. Os resultados mostraram prevalência de ascosporos (50,49%), Cladosporium (17,86%), Aspergillus/Penicillium (15,03%), basidiosporos (3,84%), rusts (3,82%), Helminthosporium (2,49%), Botrytis (1,22%), Alternaria (1,19%), smuts (0,90%), Curvularia (0,87%), Nigrospora (0,61%) e Fusarium (0,08%). Não foi possível identificar 1,59% dos esporos de fungos coletados no período. O maior número de esporos foi observado nos meses de verão e o menor, durante o outono. Utilizando provas in vivo e in vitro, avaliou-se a hipersensibilidade a fungos entre 39 pacientes atópicos sofrendo de rinite e ou asma brônquica. Os testes cutâneos identificaram sensibilização em 17,94% dos pacientes, enquanto as provas sorológicas caracterizaram presença de IgE específica em 12,82% dos casos avaliados. A detecção de significativo número de esporos de fungos no ar de Porto Alegre, com muitas espécies comprovadamente alergênicas, e os índices de sensibilização observados em indivíduos atópicos confirmam a importância do estudo dos fungos anemófilos nessa cidade, com vistas a aprimorar o diagnóstico e o manejo de pacientes com manifestações alérgicas respiratórias.

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.

Aspectos epidemiológicos e de resistência à Ralstonia solanacearum na cultura da batata no Rio Grande do Sul

Plantas de batata (Solanum tuberosum L.) com sintomas de murcha bacteriana (MB) foram coletadas em 25 lavouras de 10 municípios de quatro regiões produtoras do Rio Grande do Sul (RS), de setembro a dezembro de 1999. Quatrocentos e noventa isolados de Ralstonia solanacearum foram obtidos e 96 e 4% identificados como biovares 1 e 2, respectivamente. A análise dos resultados da PCR-ERIC e BOX de 13 estirpes da biovar 1 e 72 da biovar 2 demonstrou baixa variabilidade genética. Através de RAPD foi possível associar local de origem do isolado com perfil eletroforético. Em outro experimento avaliou-se o comportamento de 14 cultivares e clones de batata cultivados nos períodos das safras de primavera de 1999 e 2000, em uma área naturalmente infestada com a biovar 2, em Caxias do Sul, RS. O número de plantas com sintomas foi registrado semanalmente. Os tubérculos produzidos por plantas assintomáticas foram coletados e submetidos a testes para detectar a presença de R. solanacearum. A área sob a curva de progresso da doença foi utilizada para comparar a resistência dos genótipos de batata à MB e o modelo logístico foi o que melhor se ajustou. A cultivar cruza 148 e o clone MB 03 mostraram-se como os mais resistentes, apresentando, no entanto, tubérculos com infecções latentes. As implicações da incidência de R. solanacearum em lavouras de batata e de sua variabilidade genética, assim como da resistência dos genótipos acompanhada de infecções latentes, no manejo integrado da MB no RS foram discutidas.

Biorremediação de antraceno, fenantreno e pireno em um argissolo

O antraceno, o fenantreno e o pireno são hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAPs) que podem ser carcinogênicos e que não são degradados pela maioria dos microrganismos do solo. A biorremediação é uma estratégia para eliminação dos HAPs, que pode demandar a inoculação de microrganismos degradadores e a modificação das condições químicas e físicas do solo. O objetivo do presente estudo foi isolar, identificar e caracterizar microrganismos degradadores e mineralizadores de antraceno, fenantreno e pireno em meio mineral e no solo, assim como avaliar a influência do pH e da disponibilidade de água, N, P, Fe e S na biorremediação de um solo contaminado com antraceno. Seis amostras de solo de landfarming foram inoculadas individualmente a um solo contaminado em laboratório com antraceno. Após 176 dias, o solo com maior produção de C-CO2 foi utilizado para o enriquecimento em meio mineral mais antraceno. Os microrganismos foram isolados e identificados pelo seqüenciamento do gene do RNAr. A capacidade dos microrganismos em degradar os 3 HAPs no meio mineral e no solo foi avaliada por cromatografia gasosa. A mineralização de diferentes concentrações de antraceno, fenantreno e pireno no solo foi avaliada por respirometria, assim como o efeito de diferentes doses de N, P, S e Fe, de diferentes pH e umidades do solo na mineralização do antraceno. Isolou-se do solo de landfarming um consórcio microbiano composto por 6 bactérias, identificadas como Mycobacterium fortuitum, Bacillus cereus, Microbacterium sp., Gordonia polyisoprenivorans, Microbacteriaceae bacterium e Naphthaleneutilizing bacterium, e um fungo, Fusarium oxysporum. O consórcio microbiano degradou respectivamente 48, 67 e 22% do antraceno, fenantreno e pireno do meio mineral. No solo o consórcio degradou, em média, mais de 92% e mineralizou mais de 78% das diferentes concentrações destes 3 HAPs em 70 dias. As maiores mineralizações do antraceno ocorreram nos solos com as maiores umidades gravimétricas (12,5%) e pH (7,5). A adição de 100 kg ha-1 ou mais de nitrogênio no solo e a conseqüente redução da relação C:N para valores inferiores a 67:1 diminuíram a mineralização do antraceno no solo. O aumento da disponibilidade do fósforo, do ferro e do enxofre e a presença de amplas relações C:P (1076:1 a 50:1) e C:N:P (1076:16:1 a 50:1,3:1) no solo não influenciaram a mineralização do antraceno. Conclui-se que a seleção e a inoculação ao solo de microrganismos degradadores de HAPs, associado a modificação das condições ambientais, pode conduzir a um eficiente processo de biorremediação, onde a grande maioria dos HAPs é mineralizada em curto período de tempo.

Comunidades fúngicas endofítica, epifítica e rizosférica em diferentes ecossistemas

O presente trabalho teve por objetivo avaliar o efeito de três ecossistemas sobre, a ocorrência de fungos rizosféricos, endofíticos e epifíticos. As áreas de estudo estão localizadas em uma propriedade rural, situada na cidade de Venâncio Aires, RS. Os fungos endofíticos e epifíticos foram isolados de amostras de raízes de guajuvira, (Patagonula americana L.), coletadas na mata (área 1), de uva-do-japão (Hovenia dulcis Thunb.), na área intermediária (área 2) e de fumo ou de milho, na lavoura (área 3) e, os fungos rizosféricos isolados de solo coletado junto as raízes dos vegetais citados. As amostras foram coletadas nos meses de janeiro, maio, setembro e novembro de 2004 e 2005. Os fungos foram identificados segundo características morfológicas com auxílio de chaves de identificação. As áreas 2 e 3 foram mais similares com relação aos fungos rizosféricos e epifíticos, enquanto, que, as áreas 1 e 2 foram mais similares com relação aos fungos endofíticos. A diversidade dos fungos isolados das três áreas não diferiu ao longo dos dois anos de coleta. A presença de Fusarium spp., em vegetais sem sintomas de doença indica que, as mesmas podem ser raças avirulentas ou patógenos latentes em equilíbrio com o hospedeiro e o ambiente. A presença de fungos antagonistas, principalmente Trichoderma spp. também, são responsáveis por esse equilíbrio, o qual ocorre nas três áreas.

Vicilinas de sementes de leguminosas selvagens:purificação, caracterização, efeito de deletério e mecanismo de ação para bruquídeos e para fungos fitopatogêncios

Globulins fractions of legume seeds of Crotalaria pallida, Erytrina veluntina and Enterolobium contortisiliquum were isolated and submitted to assays against serine, cysteine and aspartic proteinases, as also amylase present in midgut of C. maculatus and Z. subfasciatus. Hemagglutination assays indicated presence of a lectin in E. veluntina globulin fractions. This lectin had affinity to human erythrocytes type A, B and O. Vicilins were purified by chromatography on Sephacryl S-300 followed of a chromatography on Sephacryl S-200, which was calibrated using protein markers. Vicilins from C. pallida (CpV) and E. veluntina (EvV) seeds had a molecular mass of 124.6 kDa and E. contortisiliquum a molecular mass of 151kDa. Eletrophoresis in presence of SDS showed that CpV was constituted by four subunities with apparent molecular mass of 66, 63, 57 and 45 kDa, EvV with three subunities with apparent molecular mass of 45kDa and EcV four subunities, two with 37.1 kDa and two with 25.8 kDa. Non denaturantig eletrophoresis displayed single bands with high homogeneity, where CpV had lower acidic behavior. All vicilins are glycoproteins with carbohydrate contents at 1 to1.5%. Bioassays were done to detect deleterious effects of vicilins against C. maculatus and Z. subfasciatus larvae. CpV, EvV and EcV exhibited a WD50 of 0.28, 0.19 and 1.03%; LD50 0.2, 0.26, and 1.11% respectively to C. maculatus. The dose responses of CpV, EvV and EcV to Z. subfasciatus were: WD50 of 0.12, 0.14, 0.65% and LD50 of 0.09, 0.1, and 0.43% respectively. The mechanism of action of these proteins to bruchids should be based on their properties of bind to chitin present in mid gut of larvae associated with the low digestibility of vicilin. In assays against phytopatogenous fungus, only EcV was capable of inhibit F. solani growth at concentrations of 10 and 20 µg and its action mechanism should be also based in the affinity of EcV to chitin present in the fungi wall

Incidência de fungos em pós-colheita de banana 'Prata anã'(Musa AAB)

Este trabalho teve por objetivo determinar a ocorrência e a freqüência de fungos em banana 'Prata anã' e elucidar o agente causal das podridões em pós-colheita de frutos provenientes do norte de Minas Gerais. Dois métodos de isolamento foram adotados: diluição em placas, a partir da lavagem de frutos verdes, e direto de frutos maduros. Os fungos Colletotrichum musae, Trichoderma harzianum, Fusarium equisetii, Penicillium sp. Aspergillus parasiticus, Trichothecium roseum, Colletotrichum acutatum, Alternaria sp., Cladosporium musae e Curvularia lunata foram os mais freqüentemente associados aos frutos. A patogenicidade desses fungos foi testada pela substituição de discos da casca de frutos verdes por discos de micélio. Colletotrichum musae apresentou área média lesionada em torno do ponto de inoculação igual a 5,8 cm², enquanto para os demais fungos testados não passou de 1,50 cm². Os resultados mostraram que C. musae é o agente primário das podridões dos frutos examinados com 100 % de incidência e os demais fungos limitaram-se a necrosar os ferimentos em torno do ponto de inoculação. O modo de infecção latente, causada por C. musae, parece favorecer, primeiramente, a colonização interna dos tecidos e, posteriormente, a ação dos fungos oportunistas, que aceleram as podridões nos frutos e na coroa.