Produtos alternativos para o manejo de doenças em frutos de mamoeiro pós-colheita / Alternative products for the management of post-harvest diseases in papaya fruits

Doenças de pós-colheita podem trazer importantes prejuízos, pois causam deterioração do produto e inviabilizam a comercialização do mesmo, devido à redução da qualidade dos frutos. No mamão, essas perdas podem ocorrer principalmente durante o armazenamento. Dentre essas doenças, podemos citar podridões causadas por fungos do gênero Colletotrichum, Lasiodiplodia, Fusarium, Phoma, Rhizopus, entre outros. Desse modo, para o manejo dessas doenças em pós-colheita, muitos agrotóxicos são utilizados de maneira indiscriminada e podem causar problemas de toxicidade aos consumidores e ao meio ambiente, além da pouca quantidade de produtos registrados disponíveis no mercado. Nesse contexto, o objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito direto de produtos alternativos sobre o crescimento micelial de C. gloeosporioides e verificar o potencial desses produtos como ferramentas para o manejo das doenças de pós-colheita em frutos de mamoeiro. Para o experimento in vitro, foram adicionados produtos comerciais à base de extrato de alga Ascophyllum nodosum nas concentrações de 0; 20; 40; 60 e 80 mL.L-1, fosfito de potássio nas concentrações de 0; 0,5; 1,0; 2,0 e 5,0 mL.L-1 e fertilizante organomineral nas concentrações de 0; 1,5; 3,0; 6,0 e 12,0 mL.L-1, separadamente, em meio de cultura (batata-dextrose-ágar) e avaliou-se o crescimento micelial de Colletotrichum gloeosporioides, causador da antracnose. No experimento in vivo os frutos foram imersos em solução contendo produtos alternativos à base de extrato de alga a 80 mL.L-1, fosfito de potássio a 50 mL.L-1 e fertilizante organomineral a 3 mL.L-1. Posteriormente, os frutos foram submetidos à câmara úmida por 48 horas e as avaliações se sucederam a cada 24 horas por oito dias. Além disso, realizou-se análises físico-químicas dos frutos após os tratamentos com os produtos alternativos, em relação aos seguintes parâmetros: coloração da casca, firmeza da polpa, pH, acidez titulável e sólidos solúveis. Os produtos comerciais à base de fosfito de potássio e fertilizante organomineral inibiram o crescimento micelial do C. gloeosporioides, enquanto que o produto à base de extrato de alga não foi capaz de reduzir o crescimento do patógeno nas dosagens testadas. A incidência das doenças em pós-colheita foi reduzida nos frutos tratados com os produtos alternativos no terceiro e quarto dia de avaliação e nos demais não houve diferença significativa. Os tratamentos utilizados foram eficientes para a redução da severidade das doenças de pós-colheita ao longo dos dias de avaliação. Quanto aos atributos físico-químicos, não houve diferença significativa entre os tratamentos indicando o potencial desses produtos para o manejo de doenças em pós-colheita de frutos de mamoeiro

Effect of volatile organic compounds identified from Saccharomyces cerevisiae on Colletotrichum gloeosporioides and Colletotrichum acutaum and on the control of anthracnose of guava

A antracnose, que tem como agentes causais os fungos Colletotrichum gloeosporioides e C. acutatum, é uma das principais doenças que afetam a cultura da goiabeira. Não há no Brasil, fungicidas registrados para o controle da doença em pós-colheita. Em vista disso e da preocupação em relação à saúde humana e o respeito ao ambiente vem crescendo pesquisas envolvendo a utilização de agentes alternativos para o controle de doenças. Foi verificado em trabalho prévio que a levedura S. cerevisiae, apresentou atividade antagônica in vitro contra vários fitopatógenos, dentre eles C. gloeosporioides. Essa inibição foi atribuída à produção de uma mistura de compostos orgânicos voláteis (COVs), sendo que os álcoois 3-metil-1-butanol (3M1B) e 2-metil-1-butanol (2M1B) foram apontados como os principais responsáveis por essa atividade. Considerando a importância do manejo pós-colheita e o potencial da utilização de COVs no controle da antracnose, os objetivos desse trabalho foram avaliar o efeito in vitro dos COVs 3M1B e 2M1B identificados a partir de S. cerevisiae no desenvolvimento de Colletotrichum sp, elucidar alguns dos possíveis mecanismos de ação atuantes no processo inibitório e avaliar a utilização dos COVs no controle pós-colheita da antracnose em frutos de goiaba. Foi observado aumento da inibição do crescimento micelial dos fitopatógenos à medida que houve aumento da concentração dos compostos, chegando a 100% a partir da dose de 1µL mL-1 de ar. Os menores valores de MIC50 para C. gloeosporioides e C. acutatum, foram 0,34 e 0,31 quando tratados com os compostos 3M1B e a mistura 3M1B:2M1B (10:1; v/v), respectivamente. Ambos os fitopatógenos retomaram o crescimento quando transferidos para novo meio na ausência dos COVs, caracterizando a natureza fungistática da inibição. A esporulação de C. acutatum também foi totalmente inibida nas doses testadas. Também foram observados efeitos negativos sobre a produção de biomassa fúngica por C. gloeosporioides e C. acutatum, em média 64,9% e 55,4% menores, respectivamente, após a exposição aos COVs. Com relação aos possíveis mecanismos de ação atuantes no processo inibitório, os ensaios indicam que os voláteis podem causar aumento na permeabilidade da membrana plasmática, tendo como consequência a perda de eletrólitos. Foram verificados maiores níveis de peroxidação dos lipídios de membrana quando expostos aos voláteis, indicando um possível processo de estresse oxidativo. Não foram verificadas alterações significativas no conteúdo de proteínas do micélio dos fitopatógenos. O potencial de utilização do 3M1B no controle da antracnose em pós-colheita foi avaliado em frutos inoculados com C. acutatum e posteriormente tratados com o volátil por 10h. A incidência e a severidade da doença nos frutos tratados alcançaram valores 5 e 6,25 vezes maiores, respectivamente, quando comparado com o controle no último dia de avaliação. Também foi avaliado o efeito do tratamento sobre qualidades físico-químicas dos frutos, e não foram observadas alterações em nenhum dos parâmetros avaliados. Os COVs utilizados nesse estudo são capazes de interferir no desenvolvimento de C. gloeosporioides e C. acutatum, porém nas condições experimentais do trabalho, mostraram-se inadequados para o controle da antracnose em goiaba.The anthracnose, which has as causal agents the fungi Colletotrichum gloeosporioides and C. acutatum, is one of the main diseases that affect guava plants. In Brazil, there are not fungicides registered for the control of the disease in post-harvest conditions. This aspect and the concern about human health and the environment, made increase researches involving the use of alternative agents to control diseases. In a previous study, it was shown that the yeast S. cerevisiae exhibited antagonistic activity in vitro against several pathogens, including C. gloeosporioides. This inhibition was attributed to the production of a mixture of volatile organic compounds (VOCs), and the alcohols 3-methyl-1-butanol (3M1B) and 2-methyl-1-butanol (2M1B) were identified as the main ones, responsible for the activity. Considering the importance of post-harvest management and the potential use of VOCs in the anthracnose control, the objectives of this study were the evaluation of the in vitro effect of 3M1B and 2M1B VOCs identified from S. cerevisiae on the development of Colletotrichum, the elucidation of some of the possible mechanisms acting during the inhibitory process and the evaluation of the use of VOCs in postharvest anthracnose control of guava fruits. An increased inhibition was observed in mycelial growth of the pathogens as the concentration of the compounds increased, reaching 100% of inhibition in the dose 1L mL-1 of air. The lowest values of MIC50 for C. gloeosporioides and C. acutatum were 0.34 and 0.31, respectively when treated with the compound 3M1B and the mixture 3M1B:2M1B (10:1; v/v). Both pathogens regained growth when transferred to a new medium in the absence of VOCs, thus characterizing the fungistatic nature of the inhibition. The sporulation of C. acutatum was also completely inhibited at all tested doses. There were negative effects on the production of fungal biomass by C. gloeosporioides and C. acutatum, being 64.9% and 55.4% lower on average, respectively, after exposure to VOCs. Regarding the possible mechanisms actinng in the inhibitory process, the results indicated that the volatiles could increase the permeability of the plasma membrane, resulting in the loss of electrolytes. It was observed higher levels of peroxidation of membrane lipids when exposed to volatiles, suggesting a oxidative stress process. There were not significant alterations in protein content of the pathogen mycelium. The potential use of 3M1B in postharvest anthracnose control was evaluated in fruits inoculated with C. acutatum and subsequently treated for 10h with the volatile. The incidence and severity of disease in the treated fruits showed values 5 and 6.25 higher, respectively, when compared to the control treatment on the last day of evaluation. The effect of treatment was evaluated on the physico-chemical quality of the fruits, and no changes were observed in any of the parameters. The VOCs used in this study are able to interfere on the development of C. gloeosporioides and C. acutatum, but, under the experimental conditions of the work, the VOCs were not adequate to control the anthracnose of guava

Potassium phosphite in the control of Phytophthora spp. in citrus and beech plants and its mode of action

A citricultura brasileira ocupa lugar de destaque no agronegócio nacional, sendo o país o maior produtor de laranja e suco de laranja do mundo. A faia (Fagus sylvatica) é uma das principais espécies das florestas na Europa, sendo usada como ornamental e por possui alto valor econômico devido à produção de madeira. Um dos principais entraves no cultivo dessas espécies é a ocorrência de doenças principalmente as causadas por espécies de Phytophthora que além de causar grandes prejuízos, os métodos de controle são difíceis e onerosos. Existem trabalhos na literatura que apontam os fosfitos como alternativa sustentável, eficaz e economicamente viável para o controle de doenças causadas por oomicetos. Entretanto, o Comitê de Ação a Resistência à Fungicidas (FRAC) classifica os fosfitos, como produtos com ingrediente ativo sem mecanismo de ação definido. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo avaliar o produto comercial à base de fosfito de potássio, Phytogard® no controle das doenças causadas por Phytophthora nicotianae em citros e Phytophthora plurivora em faia, bem como avaliar através de análises bioquímicas se esse produto induz resistência em plântulas de citros. Além disso, foram realizados estudos in vitro para avaliar o efeito direto do Phytogard® sobre o desenvolvimento de P. nicotianae e P. plurivora e verificar os possíveis mecanismos de ação desse produto sobre esses patógenos. Foram utilizadas plântulas de citros e faia que foram aspergidas com diferentes concentrações de Phytogard® e, posteriormente, inoculadas com os patógenos. Foram avaliadas a incidência das doenças, o consumo de água e a quantidade de DNA dos patógenos nos tecidos das raízes dos hospedeiros. Ao final do experimento, foram realizadas análises bioquímicas dos tecidos das plântulas de citros. Nos experimentos in vitro, o micélio dos patógenos foi exposto a concentrações crescentes de Phytogard® sendo determinado o crescimento micelial, produção de massa fresca de micélio e de zoósporos. Avaliou-se a perda de eletrólitos, peroxidação de lipídios e a atividade da enzima β-1,3 glucanase do micélio exposto ao produto. Foi avaliada também a morfologia das hifas tratadas ou não com o Phytogard® através da técnica de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Os resultados mostraram que o Phytogard®, em todas as concentrações aplicadas controla de maneira preventiva as doenças causadas por P. nicotianae e P. plurivora em citros e faia, respectivamente. Em citros, o produto altera a atividade de algumas proteínas relacionadas à patogênese, mas não é possível concluir que o controle seja mediado por indução de resistência. O Phytogard® inibe o crescimento micelial e a produção de zoósporos de P. nicotianae e P. plurivora. Além disso, o produto modifica a morfologia das hifas, atua na permeabilidade de membrana e na síntese de parede celular do micélio dos patógenos.The Brazilian citrus production is important to national agribusiness, and the country is the largest orange and orange juice world producer. Beech (Fagus sylvatica) is one of the main forest species in Europe and is used as ornamental and also it has a high economic value due to the production of wood. One of the main problems in the cultivation of these species is the occurrence of diseases, mainly caused by Phytophthora species. Besides causing extensive damage control methods are difficult and costly. There are studies in the literature that show phosphites as a sustainable alternative, effective and economically viable for the control of diseases caused by oomycetes. However, the Fungicide Resistance Action Committee (FRAC), classifies the phosphites as products with the active ingredient with no defined mode of action. In this context, this work aimed to evaluate the commercial product based on potassium phosphite Phytogard® on the control of diseases caused by Phytophthora nicotianae in citrus plants and Phytophthora plurivora in beech plants and evaluate through biochemical assays whether this product induces resistance in citrus seedlings. In addition, in vitro studies were carried out to evaluate the direct effect of Phytogard® on the development of P. nicotianae and P. plurivora and to understand the possible mode of action of the product on these pathogens. Citrus seedlings were sprayed with different concentrations of Phytogard® and then inoculated with the pathogen. We evaluated the diseases incidence, water uptake and the amount of pathogens DNA in the host roots. At the end of the experiment, biochemical assays with citrus seedlings were made. In in vitro experiments, the pathogen mycelium was exposed to increasing concentrations of Phytogard® and mycelial growth, production of fresh mycelium and zoospores by these pathogens were determined. We also evaluated the electrolyte leakage, lipid peroxidation and the β-1,3 glucanase activity in the mycelium exposed to the product. It was also evaluated the hyphae morphology from mycelium treated or not with Phytogard® by using scanning electron microscopy. The results showed that in all concentrations of Phytogard® preventively controled diseases caused by P. nicotianae and P. plurivora in citrus and beech plants, respectively. In citrus, the product changed the activities of some pathogenesis-related proteins, but it is not possible to conclude that the control was mediated by resistance induction. The Phytogard® inhibited mycelial growth and zoospore production by P. nicotianae and P. plurivora. Furthermore, the product modified the hyphae morphology, changed membrane permeability and mycelium cell wall synthesis in the pathogens

Produtos alternativos para o manejo de doenças em frutos de mamoeiro pós-colheita / Alternative products for the management of post-harvest diseases in papaya fruits

Doenças de pós-colheita podem trazer importantes prejuízos, pois causam deterioração do produto e inviabilizam a comercialização do mesmo, devido à redução da qualidade dos frutos. No mamão, essas perdas podem ocorrer principalmente durante o armazenamento. Dentre essas doenças, podemos citar podridões causadas por fungos do gênero Colletotrichum, Lasiodiplodia, Fusarium, Phoma, Rhizopus, entre outros. Desse modo, para o manejo dessas doenças em pós-colheita, muitos agrotóxicos são utilizados de maneira indiscriminada e podem causar problemas de toxicidade aos consumidores e ao meio ambiente, além da pouca quantidade de produtos registrados disponíveis no mercado. Nesse contexto, o objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito direto de produtos alternativos sobre o crescimento micelial de C. gloeosporioides e verificar o potencial desses produtos como ferramentas para o manejo das doenças de pós-colheita em frutos de mamoeiro. Para o experimento in vitro, foram adicionados produtos comerciais à base de extrato de alga Ascophyllum nodosum nas concentrações de 0; 20; 40; 60 e 80 mL.L-1, fosfito de potássio nas concentrações de 0; 0,5; 1,0; 2,0 e 5,0 mL.L-1 e fertilizante organomineral nas concentrações de 0; 1,5; 3,0; 6,0 e 12,0 mL.L-1, separadamente, em meio de cultura (batata-dextrose-ágar) e avaliou-se o crescimento micelial de Colletotrichum gloeosporioides, causador da antracnose. No experimento in vivo os frutos foram imersos em solução contendo produtos alternativos à base de extrato de alga a 80 mL.L-1, fosfito de potássio a 50 mL.L-1 e fertilizante organomineral a 3 mL.L-1. Posteriormente, os frutos foram submetidos à câmara úmida por 48 horas e as avaliações se sucederam a cada 24 horas por oito dias. Além disso, realizou-se análises físico-químicas dos frutos após os tratamentos com os produtos alternativos, em relação aos seguintes parâmetros: coloração da casca, firmeza da polpa, pH, acidez titulável e sólidos solúveis. Os produtos comerciais à base de fosfito de potássio e fertilizante organomineral inibiram o crescimento micelial do C. gloeosporioides, enquanto que o produto à base de extrato de alga não foi capaz de reduzir o crescimento do patógeno nas dosagens testadas. A incidência das doenças em pós-colheita foi reduzida nos frutos tratados com os produtos alternativos no terceiro e quarto dia de avaliação e nos demais não houve diferença significativa. Os tratamentos utilizados foram eficientes para a redução da severidade das doenças de pós-colheita ao longo dos dias de avaliação. Quanto aos atributos físico-químicos, não houve diferença significativa entre os tratamentos indicando o potencial desses produtos para o manejo de doenças em pós-colheita de frutos de mamoeiro