Inibição de linhagens do complexo Fusarium Graminearum por compostos naturais e sintéticos

Quando produtos alimentícios e especiarias são contaminados por micotoxinas é quase impossível detoxificar utilizando processos usuais da indústria de alimentos ou durante o preparo doméstico. Por isso, controlar o crescimento do fungo e a produção de toxinas é uma demanda para garantir a segurança alimentar. Os agrotóxicos são rotineiramente utilizados como estratégia para proteger as plantas de doenças provocadas pela contaminação fúngica. No entanto, eles estão associados a efeitos adversos ao sistema nervoso central e periférico, têm ação imunodepressora e são cancerígenos. Em virtude disso, o objetivo deste trabalho foi estudar a inibição do desenvolvimento, do potencial toxigênico e da expressão gênica de linhagens do Complexo Fusarium graminearum por compostos naturais comparativamente aos fungicidas azoxistrobina e trifloxistrobina. Do farelo de arroz, foram extraídos o γ-orizanol e os ácidos fenólicos (EFF). Das sementes de nim foram extraídos os ácidos fenólicos (EFN), totalizando três extratos naturais. A capacidade antioxidante dos extratos foi verificada pelo consumo do radical livre DPPH• , capacidade de captura do radical ABTS●+, redução do ferro e inibição da oxidação enzimática. Os mecanismos de inibição de três linhagens de F. graminearum foram avaliados através da determinação de compostos estruturais (glicosamina e ergosterol) e da atividade de enzimas do metabolismo primário (α- amilase e proteases). Foram determinadas as micotoxinas de Fusarium: deoxinivalenol (DON), 15 acetildeoxinivalenol (15AcDON), 3 acetildeoxinivalenol (3AcDON), nivalenol (NIV) e zearalenona (ZEA). A expressão dos genes Tri1 e Tri5 foi determinada a fim de verificar se ocorria modificação da expressão gênica nas linhagens do Complexo F. graminearum ocasionada pela presença dos antifúngicos. O EFF apresenta atividade antioxidante destacada em relação aos demais extratos naturais para inibir a iniciação do processo, a propagação do radical livre e a catálise enzimática. A presença dos compostos naturais mostrou efeito promissor como antifúngico para as linhagens, sendo que a concentração necessária para inibir 50% do crescimento radial das colônias (MIC50) foi 0,9 g/kg para γ-orizanol; 0,032 g/kg para EFF e 0,037 g/kg para EFN, portanto, os extratos fenólicos são mais eficazes para inibição de F. graminearum do que o γ-orizanol. Os extratos naturais afetaram as atividades das enzimas α-amilase e proteases. Também ocorreu a redução da formação de componentes estruturais (glicosamina e ergosterol). Os extratos naturais se destacaram pela capacidade de inibição de micotoxinas produzidas pela biomassa fúngica, com destaque para o EFN sobre a produção de DON, 15AcDON, 3AcDON e ZEA. Sendo assim, é possível dizer que há uma relação direta entre a atividade antioxidante na inibição do fungo e na manifestação do seu potencial toxigênico. Além disso, esse estudo contribuiu com a elucidação do mecanismo de ação dos antifúngicos naturais estudados. Ocorre modificação na expressão gênica quando a linhagem é submetida ao tratamento com antifúngico, havendo uma relação direta entre a expressão do gene Tri5 e a produção de DON.

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

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

Impacto das mudanças climáticas globais sobre a distribuição espacial de doenças de plantas.

As interações entre as culturas e os fitopatógenos poderão ser alteradas em decorrência das mudanças climáticas. A alteração da distribuição espacial e temporal das culturas e fitopatógenos poderá reduzir, aumentar ou não ter efeito sobre as doenças nos cenários climáticos futuros. O presente trabalho teve como objetivo analisar trabalhos de distribuição espacial e temporal de algumas doenças de plantas nas culturas do milho e da bananeira, nos cenários atual e futuros.

Efeito de lodo de esgoto sobre patógenos habitantes do solo e severidade de oídio da soja.

O lodo de esgoto, atendendo as exigências ambientais, apresenta potencial para disposição em solos agrícolas. Sua incorporação altera as propriedades químicas, físicas e biológicas do solo, pois é rico em macro e micronutrientes e matéria orgânica. Estas alterações podem proporcionar benefícios como aumento da disponibilidade de nutrientes às culturas, indução de supressividade a fitopatógenos habitantes do solo e de resistência às doenças da par te aérea. Por outro lado, pode influenciar negat ivamente o equilíbrio biológico e químico no solo, devido à presença de contaminantes. O objetivo do trabalho foi avaliar os efeitos da incorporação de lodo de esgoto ao solo sobre a severidade de oídio (Erysiphe diffusa) e na supressividade a Rhizoctonia solani e a Macrophomina phaseolina da soja (Glycine max) . Para tanto, foram ut i l izados solos que receberam quat ro aplicações (1999 a 2001) sucessivas de lodos de esgoto originários das Estações de Tratamento de Esgoto de Barueri e de Franca, SP, nas concent rações de 0, 1, 2, 4 e 8 vezes (0N a 8N) a dose de N recomendada para a cultura do milho. Os estudos com oídio foram real izados em casa de vegetação com inoculação natural em dois cultivos sucessivos de soja. Também foi estudado o efeito de substrato produzido com 0%, 2,5%, 5% 10%, 15% e 20% de lodo de Franca sobre a emergência de plântulas e sobre a severidade de oídio da soja em três e dois ciclos, respectivamente. Nos estudos com R. solani e M. phaseol ina, os solos foram ar t i ficialmente infestados com os patógenos e posteriormente cultivados com soja por dois ciclos, sendo avaliado o tombamento e a severidade das doenças. A aplicação de lodo de esgoto no solo aumentou a atividade eliciadora de fitoalexinas em soja e a sever idade do oídio foi inversamente proporcional às concentrações do lodo, tanto no estudo com o solo de campo, como com o subst rato obt ido com o lodo de Franca. A emergência das plântulas de soja, nos três cultivos, foi inversamente proporcional à concent ração do lodo de Franca, sendo totalmente inibida na concent ração de 20%. Nos estudos com R. solani não foram observados efeitos da apl icação do lodo da ETE de Franca sobre o tombamento e a sever idade. No pr imei ro cul t ivo a resposta ao tombamento foi quadrática para o lodo Barueri , sendo que ocorreu aumento nas concentrações de 1N e 2N, e redução na concentração 4N. No segundo cultivo ocorreu aumento nos índices de tombamento de plantas em relação ao primeiro, com resposta quadrática para o lodo Barueri, mas com ponto de inflexão mínimo na concentração de 1N, sendo que para a concentração 8N o tombamento foi semelhante à testemunha. A severidade da doença no colo das plantas manteve a mesma resposta quadrática para o lodo de Barueri nos dois cultivos, com ponto de máximo na dose 4N. Para M. phaseolina a incidência da doença foi inversamente proporcional à concent ração do lodo de Franca. Dessa forma, os resultados não permitem conclusão sobre a indução de supressividade à R. solani e M. phaseolina.

Efeito de diferentes concentrações de andiroba na inibição do crescimento in vitro da bactéria Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae.

Na composição química das plantas medicinais, algumas substâncias podem atuar como ativadoras do sistema defensor da planta hospedeira ou contra os patógenos fúngicos. Na constituição química. As amostras de óleo de andiroba utilizadas nos testes foram do Horto de Plantas Medicinais da Embrapa Amazônia Oriental, Belém- PA. Para o crescimento, os patógenos foram cultivados em meio de cultura MB1 sintético. A amostra utilizada na verificação da inibição fitopatogênica foi óleo puro de andiroba em três concentrações de 1%, 2% e 3% para a bactéria. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, sete tratamentos (uma espécie de bactéria X três concentrações do óleo de andiroba) e cinco repetições. A análise estatística foi realizada comparando as medidas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade utilizando o programa estatístico SISVAR. O óleo de andiroba apresentou efeito significativo na inibição do crescimento da bactéria em todas as concentrações utilizadas, onde a maior concentração do óleo de andiroba mostrou-se mais eficiente na inibição do crescimento da bactéria, em relação à testemunha.

Inibição do crescimento micelial de Sclerotinia sclerotiorum por filtrados de Trichoderma sp. e Clonostachys rosea.

Uma alternativa para controle do mofo-branco do feijão (Sclerotinia sclerotiorum, Ss) é o uso de agentes de controle biológico (ACB). Trichoderma sp. (Tr) e Clonostachys rosea (Cr) podem competir, parasitar e produzir metabólitos tóxicos contra fitopatógenos. Avaliou-se a capacidade de três isolados de Tr e um de Cr, previamente selecionados para o controle de Ss, em produzir metabólitos tóxicos contra o patógeno. Os ACB foram crescidos em caldo batata dextrose sob agitação (100 rpm) por sete dias. Após, o caldo foi filtrado a vácuo (membrana bacteriológica 0,22µm) e adicionou-se uma alíquota (2 ml) do filtrado ou de ADE (testemunha) a BDA fundente em placas de Petri. Após o resfriamento, adicionou-se no centro da placa um disco de micélio de Ss. As placas (cinco repetições/tratamento) foram incubadas a 20˚C ou 25˚C. Diariamente mediu-se o diâmetro das colônias até a testemunha atingir as bordas da placa. A 25˚C verificou-se significativa redução (Tukey, 5%) do crescimento micelial de Ss pelos filtrados dos três isolados de Tr (72 a 79%) e por Cr (50%). A 20ºC, apenas dois isolados de Tr inibiram Ss (45 a 65%). Os resultados indicam que os ACB podem atuar por antibiose, porém a eficiência é influenciada pelo ambiente.

Rizobactérias no controle in vitro de Pestalotiopsis sp. isolado de folhas de tucumãnzeiro.

O Tucumãzeiro (Astrocaryum sp.) é uma planta monocaule utilizada em sua totalidade para a produção de biodiesel e está sujeita ao ataque de fitopatógenos que podem prejudicar seu desenvolvimento e produção. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficácia de rizobactérias no controle in vitro de Pestalotiopsis sp. isolado de folhas de tucumãzeiro. Foram utilizados oito isolados de rizobactérias dos gêneros Bacillus (B09, B14) e Pseudomonas (P07, P13, P21, P22, P23 e P41), os quais foram cultivados em placas de Petri contendo meio de Batata-Dextrose-Ágar e incubados à temperatura de 28 ± 2ºC, com fotoperíodo de 12h. Foram feitas avaliações diárias durante dez dias, calculando-se o Índice de Velocidade de Crescimento Micelial (IVCM). Houve interação significativa entre os isolados P21 e B14, já o isolado P41 não mostrou diferença quando comparado à testemunha, quanto aos outros isolados de rizobactérias, estes não diferiram entre si. O isolado P21 apresentou melhor resultado quanto à inibição do patógeno.

Efeito do aumento da concentração de CO2 atmosférico sobre o oídio, a ferrugem e o desenvolvimento de plantas de soja.

Os níveis de concentração de CO2 atmosférico estão se elevando nas últimas décadas devido principalmente à queima de combustíveis fósseis. Essa alteração atmosférica, além de intensificar o fenômeno do efeito estufa, pode afetar o comportamento de algumas plantas e microrganismos de interesse agrícola. O CO2. por ser um componente básico da fotossíntese, em alta concentração, pode causar alterações na morfologia e nos processos fisiológicos das plantas, assim como na interação destas com fitopatógenos. Sendo assim, o presente estudo teve por objetivo avaliar o efeito da alta concentração de CO2 atmosférico na severidade do oídio, causado por Microsphaera diffitsa, e da ferrugem asiática, causado por Phakopsora pachyrhizi, na soja e também em alguns fatores relacionados ao desenvolvimento da planta que podem exercer influência na doença. como o crescimento, peso da matéria seca e nodulação. Foram realizados três ensaios em estufas de topo aberto com (E+CO2) ou sem (E) injeção de CO2 e sem estufa (T), correspondendo às concentrações de, aproximadamente, 647 ppm, 474 ppm e 453 ppm, respectivamente. No primeiro ensaio, foram avaliadas características de desenvolvimento da planta; no segundo, a severidade da ferrugem asiática, que ocorreu de Confia espontânea; e no terceiro, a severidade do oídio em quatro cultivares com diferentes níveis de resistência. As cultivares foram: FT-Estrela, altamente suscetível (AS); Embrapa 48, suscetível (S); FT-Cometa. moderadamente resistente (MR) e FT-5 (Formosa), resistente (R). Nos resultados obtidos, foi verificado um aumento significativo na severidade do oídio, no tratamento com injeção de CO2,em folhas primarias e na planta inteira das cultivares analisadas em conjunto. mas não houve alteração na expressão de resistência das cultivares. Para a ferrugem asiática, houve redução da severidade da doença com injeção do gás. A esporulação de ambos os patógenos não sofreu efeito no ambiente com injeção de CO. O efeito do CO2 incrementou o crescimento e a nodulação das plantas, de modo geral: no entanto, o peso da matéria seca não se alterou significativamente. O CO2 em altas concentrações na atmosfera pode alterar a severidade de doenças e, assim sendo, as estratégias de manejo fitossanitário da cultura.