Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2017-03-22T14:15:27Z No. of bitstreams: 1 Michelle Jardelina de Oliveira.pdf: 626765 bytes, checksum: 09ece639b4aa984e06e818a82994095a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-22T14:15:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Michelle Jardelina de Oliveira.pdf: 626765 bytes, checksum: 09ece639b4aa984e06e818a82994095a (MD5) Previous issue date: 2007-03-14 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The Fusarium rot, caused by the fungus Fusarium pallidoroseum, is an important postharvest disease of melon (Cucumis melo) fruits in the Brazil. This work aimed to analyze the influence of the inoculation method (pulverization, drop deposition, pulverization with wound, drop deposition with wound, and sub-epidermal injection), wound age (0, 12 and 24 hours), humidity (with and without moist chamber), temperature (10, 15, 20, 25, 30 e 35°C) and inoculum concentration (101, 102, 103, 104, 105, 106 conidia/mL-1) of three F. pallidoroseum isolates (CF-589, CF-685 and CF-687) on the severity of the Fusarium rot in melon fruits type Cantaloupe (cv. Torreon) and Honeydew (cv. Orange Flesh). The three F. pallidoroseum isolates had provoked symptoms of Fusarium rot in the evaluated situations, but they had not differed significantly (P=0,05) between itself how much to the severity levels of disease, as well as had not been evidenced significant interactions with melon’s cultivars. On the other hand, in all the experiments had been evidenced significant differences in the disease levels between two melon’s cultivar, with cv. Torreon presenting levels of disease’s severity significantly higher to the evidenced on Orange Flesh cultivar. It did not haveseverity significantly higher to the evidenced on Orange Flesh cultivar. It did not have development of injuries in the fruits when the inoculations had been carried without wound. The inoculation for atomization of the conidia’s suspension propitiated the biggest injuries in the submitted fruits at wounds. The inoculation for sub-epidermal injection caused lesser injuries than methods of atomization or drop with wound. It had the reduction of the severity of the disease in the fruits with the increase of the age of the wound. The injuries had been significantly lesser in the wounded fruits 24 hours before the inoculation than in those wounded fruits with 12 hours before or immediately before the inoculation. The free water presence in the surface of the fruits was unnecessary for the beginning of the infection’s process for F. pallidoroseum isolates, even so the injuries has been bigger in the fruits submitted to the humid chamber. The temperature significantly influenced the severity of the Fusarium rot, being that the optimum temperatures estimated for the disease’s development were 23,9 °C e 23,0 °C, respectively for Orange Flesh e Torreon cultivar. The severity of the disease increased with the increment in the inoculum concentration of F. pallidoroseum. The biggest injuries had been observed in the concentration of 1x106 conidia/mL-1 in the twocultivars, but same in lesser inoculum concentration (1x101 conídios/mL-1), they registered considerable levels of disease. The inoculum concentration necessary to generate 50% of the maximum size of the injury Orange Flesh cultivar was four times higher than that demanded for Torreon cultivar. / A podridão-de-fusário, causada pelo fungo Fusarium pallidoroseum, é uma importante doença em pós-colheita de frutos de meloeiro (Cucumis melo) no Brasil. Este trabalho teve como objetivos avaliar a influência dos métodos de inoculação (atomização, gota, atomização com ferimento, gota com ferimento e injeção subepidérmica), da idade do ferimento (0, 12 e 24 h), da umidade (sem e com câmara úmida), da temperatura (10, 15, 20, 25, 30 e 35 °C) e da concentração de inóculo (1x101, 1x102, 1x103, 1x104, 1x105 e 1x106 conídios.mL-1) de três isolados de F. pallidoroseum (CF-589, CF-685 e CF-687) na severidade da podridão-de-fusário em frutos de meloeiro dos tipos cantaloupe (cv. Torreon) e honeydew (cv. Orange Flesh). Os três isolados de F. pallidoroseum provocaram sintomas da podridão-de-fusário nas situações avaliadas, mas não diferiram significativamente (P=0,05) entre si quanto aos níveis de severidade da doença, bem como não foram constatadas interações significativas com as cultivares de meloeiro. Por outro lado, em todos os experimentos foram constatadas diferenças significativas nos níveis de doença entre as duas cultivares de meloeiro, com a cultivar Torreon apresentando níveis de severidade da doença significativamente superiores aos constatados na cultivar Orange Flesh. Não houvedesenvolvimento de lesões nos frutos quando as inoculações foram realizadas sem ferimento. A inoculação por atomização da suspensão de conídios propiciou as maiores lesões nos frutos submetidos a ferimentos. A inoculação por injeção subepidérmica ocasionou lesões menores que os métodos de atomização ou gota com ferimento. Houve a redução da severidade da doença nos frutos com o aumento da idade do ferimento. As lesões foram significativamente menores nos frutos feridos 24 horas antes da inoculação do que naqueles feridos com 12 horas antes ou imediatamente antes da inoculação. A presença de água livre na superfície dos frutos foi desnecessária para o início do processo de infecção pelos isolados de F. pallidoroseum, embora as lesões tenham sido maiores nos frutos submetidos à câmara úmida. A temperatura influenciou significativamente a severidade da podridão-de-fusário, sendo que as temperaturas ótimas estimadas para o desenvolvimento da doença foram 23,9 °C e 23,0 °C para Orange Flesh e Torreon, respectivamente. A severidade da doença aumentou com o incremento na concentração de inóculo de F. pallidoroseum. As maiores lesões foramobservadas na concentração de 1x106 conídios.mL-1 nas duas cultivares, mas mesmo na menor concentração de inóculo (1x101 conídios.mL-1) foram registrados consideráveis níveis de doença. A concentração de inóculo necessária para gerar 50% do tamanho máximo da lesão na cultivar Orange Flesh foi mais de quatro vezes superior à exigida pela cultivar Torreon

Erysiphe necator (Schwein.) è l’agente causale dell’oidio della vite. Esso è in grado di svernare come ascospore all’interno di corpi fruttiferi, i chasmoteci, oppure come micelio in gemme infette. Le ascospore sono rilasciate nella primavera successiva e causano infezioni primarie che danno origine all’epidemia. Di conseguenza la riduzione dell’inoculo primario svernante potenzialmente riduce le epidemie nella stagione successiva. I primi sei capitoli di questa tesi riguardano nuove conoscenze sulla biologia, epidemiologia e modellistica del patogeno. Due nuovi modelli meccanicistici che simulano, rispettivamente, la maturazione e dispersione dei chasmoteci e le infezioni ascosporiche sono stati sviluppati ed è stata studiata approfonditamente la dinamica di maturazione e dispersione delle ascospore stesse. Nei restanti quattro capitoli il controllo del patogeno è stato riconsiderato in accordo con le linee guida della gestione integrata del vigneto. In particolare è stata valutata l’efficacia di diversi fungicidi, dell’iperparassita Ampelomyces spp. e di un olio minerale nel ridurre il numero di chasmoteci prodotti in autunno, nel distruggere gli stessi durante l’inverno e nel controllare le infezione primarie ascosporiche in primavera. / Erysiphe necator (Schwein.) is the causal agent of grapevine powdery mildew. It survives the winter in two ways: as ascospores in overwintering fruiting bodies, the chasmothecia, and as mycelium in infected buds. Ascospores that are repeatedly released and cause primary infections in the following grapevine growing season and trigger powdery mildew epidemics. Consequently, the reduction of the overwintering inoculum may reduce powdery mildew epidemics in the next season. In order to verify this statement and develop sanitation as a relevant strategy to be used in integrated management of grape powdery mildew, different studies were performed during this Doctorate. The first six chapters of this dissertation pertain to new findings about the biology, epidemiology and modeling of the pathogen. A new mechanistic model predicting maturation and dispersal of chasmothecia was developed, dynamics of ascospore maturation and dispersal were studied and another mechanistic model simulating ascosporic infections was developed. In the last four chapters the control of the pathogen was redrawn according to the Integrated Pest Management concept: the efficacy of fungicides, the hyperparasite Ampelomyces spp., and mineral oil in reducing chasmothecia production in fall, in killing chasmothecia before bud break, and in controlling ascosporic infections in spring was investigated.

L’ocratossina e le ammine biogene sono due metaboliti biologici che possono essere ritrovati nei vini. Il primo di questi contaminanti è stato studiato recentemente per la sua elevata tossicità sebbene non sia rintracciabile frequentemente nei vini. Le ammine biogene sono presenti in ogni tipo di vino in differenti concentrazioni, oltretutto, alcune di loro, ad alte concentrazioni, possono causare reazioni allergiche. Gli obiettivi di questo PhD riguardano tre differenti aspetti. Indagare metodi biologici di per la decontaminazione di ocratossina A durante la vinificazione; in particolare lo studio si è focalizzato sull’uso di un ceppo Lactobacillus plantarum utilizzato come starter malolattico. Valutare la presenza di Lactobacillus spp., isolati da mosto e vino, in grado di produrre ammine biogene, usando tecniche molecolari come la reazione a catena della polimerasi (PCR) per rilevare i geni codificanti gli enzimi responsabili della sintesi di questi composti. Testare la capacità di un L. plantarum di effettuare la malolattica effettuando l’inoculo in differenti fasi della vinificazione e valutare il trend delle ammine biogene già presenti nel mosto. / Two of the major biological metabolites present in wine are the ochratoxin and the biogenic amines. The first of these contaminants was studied in recent decades because of its toxicity in humans, although its presence is not frequent in wines. The biogenic amines are present in every types of wine in different concentration, and some of them, in high concentrations, can cause allergenic reactions in humans. The objectives of this PhD regard three different aspects. Investigate the biological methods to reduce ochratoxin A in wine during winemaking; in particular the study is focused to use a Lactobacillus plantarum strain as malolactic starter. Investigate the presence of Lactobacillus spp., isolated from must and wine, able to produce the amines, using molecular techniques as polymerase chain reaction (PCR) to detect the genes that encode for the enzymes responsible of the synthesis of these compounds. Test the ability of a L. plantarum to perform MLF in relationship with inoculation time and assess the trend of biogenic amines already present in must.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:08:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Denise A Zempulski.pdf: 2130382 bytes, checksum: 374994e9876ab99db94941e030ce4a28 (MD5) Previous issue date: 2013-02-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Cassava is a crop widely throughout the national territory. In 2011, the national production of cassava was estimated at 27.1 million tons, achieving an increase of 9.2% compared to the 2010 harvest. Among the liquid waste processing cassava, cites the Manipueira, it is the water content of the root mass extracted in pressing grated, in making flour. Manipueira residue is more problematic, because it has high pollution load and toxic potential due to the presence of cyanogenic glycosides, may cause serious problems to the environment and aquatic life if released into waterways. Other big environmental waste when discarded improperly, are waste dairy industries. The fractionation of milk constituents by ultrafiltration results in derivatives with great nutritional value and commercial, such as the retentate (concentrate fraction composed of protein and fat) and permeates (fraction diluted comprising lactose, minerals, electrolytes, nitrogen and water). Recently there is a higher quest for use of agro-industrial waste in order to recover substances and/or materials and thus increase economic efficiency of production processes. The application of agro-industrial residues in bioprocesses is used like alternative substrate, and a help to solve the problem of pollution in the processes of industrialization, where anaerobic digestion stands out due to its many favorable characteristics. One way to minimize environmental impacts and add value to the effluent is its use in the production of volatile fatty acids (VFA) production via anaerobic fermentation, which is the main objective of this work. All fermentations were performed at 30 ° C and 80 rpm with pig inoculum. Initially made up four fermentations, changing the substrate used (cassava, starchy hydrolyzate, whey permeate and synthetic medium) where obtained better results of VFA concentrations with cheese whey permeated and Manipueira. So, with these two substrates, was done the test without light (dark fermentation), and this new detail was responsible to increase the production of VFA in 38% for the manipueira and 20% for the permeate. Following an experimental design 22 was carried out with in quadruplicate central point for Manipueira, where they were tested three levels of glucose concentration (9, 19 e 29 g.L-1) and sodium bicarbonate (0.21, 1.71 and 3.21 g.L-1), and glucose concentrations of 29 g.L-1 and bicarbonate 3.21 g.L-1 that resulted in the increased production of VFA (1941,4 mg L-1 in 23 h) representing an increase of 77,3% in production. For the cheese whey permeate also was done test changing the glucose (75, 45 e 25 g.L-1) and alkalinity (7,7, 8,14, 9,2, 10,26 e 10,7 g.L-1). The best levels founded in this work for the permeate are 45 g.L-1 of glucose and 10,26 g.L-1 of alkalinity, resulting in 4115,16 mg.L-1 of VFA in 41 h. / A mandioca é uma cultura amplamente difundida por todo o território nacional. Em 2011, a produção nacional de mandioca foi estimada em 27,1 milhões de toneladas, obtendo uma variação positiva de 9,2% em relação à safra de 2010. Entre os resíduos líquidos do processamento da mandioca, cita-se a manipueira, que caracteriza a água de constituição da raiz, extraída na prensagem da massa ralada, na confecção da farinha. A manipueira é o resíduo mais problemático, por possuir elevada carga poluente e potencial tóxico devido à presença de glicosídeos cianogênicos, podendo causar sérios problemas ao meio ambiente e à vida aquática quando descartada inadequadamente. Outros resíduos de grande impacto ambiental quando descartados incorretamente, são os resíduos de indústrias de laticínio. O fracionamento dos constituintes do leite por ultrafiltração resulta em derivados de grande valor nutricional e comercial, como o retentado (fração concentrada composta por proteínas e gordura) e o permeado (fração diluída composta por lactose, sais minerais, eletrólitos, compostos nitrogenados e água). Recentemente há uma maior busca pelo uso de resíduos agroindustriais visando recuperar substâncias e/ou materiais e deste modo aumentar a eficiência econômica dos processos de produção. A aplicação de resíduos agroindustriais em bioprocessos é uma alternativa observada na forma de substratos, e uma ajuda para solucionar o problema da poluição nos processos de agroindustrialização, onde a digestão anaeróbia destaca-se devido as suas diversas características favoráveis. Uma das maneiras de minimizar os impactos ambientais e agregar valor ao efluente é a sua utilização na produção de ácidos graxos voláteis (AGVs) via fermentação anaeróbia, sendo este o objetivo principal deste trabalho. Todas as fermentações foram realizadas a 30ºC e 80 rpm com inoculo suíno. Inicialmente fez-se 4 fermentações, variando o substrato utilizado (manipueira, hidrolisado amiláceo, permeado de soro de queijo e meio sintético) onde obteve-se maiores resultados de concentração de AGVs com a manipueira e o permeado. Seguiram-se os estudos com estes dois substratos, fazendo-se o teste de ausência de luminosidade (fermentação escura), sendo esta estratégia responsável pelo aumento de 38% na produção de AGVs para a manipueira e 20% para o permeado. A seguir foi realizado um planejamento experimental 22 com quadruplicata no ponto central para a manipueira, onde foram testados 3 níveis de concentração de glicose (9, 19 e 29 g.L-1) e bicarbonato de sódio (0,21, 1,51 e 3,21 g.L-1), sendo as concentrações de glicose de 29 g.L-1 e bicarbonato de 3,21 g.L-1 as que resultaram em maior produção de AGV (1941,4 mg.L-1 em 23 h) representando um acréscimo de 77,3% na produção. Para o permeado de soro de queijo também foram realizados testes variando níveis de glicose (75, 45 e 25 g.L-1) e alcalinidade do meio (7,7, 8,14, 9,2, 10,26 e 10,7 g.L-1). Os níveis que apresentaram melhor resultado foram 45 g.L-1 de glicose e 10,26 g.L-1 de alcalinidade, resultando em 4115,16 mg.L-1 de AGVs em 41h.

L’ascomicete Guignardia bidwellii, agente causale del marciume nero della vite, è un patogeno economicamente importante in alcuni areali viticoli. La conoscenza, disponibile sul marciume nero dell’uva, è stata recuperata dalla letteratura, analizzata e sintetizzata per sviluppare un modello meccanicistico del ciclo di vita del patogeno, guidata dalle variabili meteorologiche e dalla fenologia della vite, e basata sull'analisi dei sistemi. Il modello è stato poi valutato per la sua capacità di rappresentare il sistema reale e la sua utilità per la comprensione di epidemie di marciume nero su foglie e grappoli in un vigneto del Nord Italia, nel 2013 al 2015. Successivamente, le mancanze di conoscenza sono state analizzate, studiate e quindi colmate attraverso specifici esperimenti. In un primo passo, le dinamiche dell’inoculo primario e dei modelli di dispersione (di entrambi ascospore e conidi) da mummie svernate sono state studiate in un vigneto sperimentale per tre anni. In un secondo passo, l'effetto della temperatura e dell'umidità sulla formazione di picnidi di G. bidwellii e la successiva estrusione di cirri, nelle lesioni su foglia, la produzione e la germinazione dei conidi (inoculo secondario), e la lunghezza del periodo di latenza sono stati studiati sia in condizioni di campo che in ambiente controllato. In un terzo passo, sono stati condotti studi in ambiente controllato per studiare la produzione di conidi di G. bidwellii sulle lesioni di foglie, influenzata da lavaggi ripetuti e alternando periodi di secco ed umido. Il modello epidemiologico sviluppato in questa tesi può essere utilizzata da viticoltori come strumento predittivo per la pianificazione di trattamenti fungicidi nei vigneti. / The ascomycete Guignardia bidwellii, causal agent of black-rot on grapevines, is an economically important pathogen in some viticultural areas. The available knowledge on black-rot of grape was retrieved from literature, analyzed, and synthesized to develop a mechanistic model of the life cycle of the pathogen, driven by weather and vine phenology, and based on the systems analysis. The model was then evaluated for its ability to represent the real system and its usefulness for understanding black-rot epidemics on leaves and bunches in a vineyard of north Italy, in 2013 to 2015. Thereafter, weaknesses in our knowledge were analysed and studied through specific experiments. In a first step, dynamics of primary inoculum and dispersal patterns (both ascospores and conidia) from overwintered grape mummies were investigated in an experimental vineyard during three years. In a second step, the effect of temperature and humidity on the formation of G. bidwellii pycnidia and the extrusion of cirri in grape leaf lesions, production and germination of conidia (secondary inoculum), and the length of the latency period were studied under both environmental and controlled conditions. In a third step, environmental-controlled studies were conducted to investigate the production course of G. bidwellii conidia on grape leaf lesions as influenced by repeated washing events and alternate dry and wet periods. The model developed in this thesis can be used by vinegrowers as a predictive tool for scheduling fungicide sprays in the vineyards.

I microrganismi selezionati sono impiegati non solo per il processo di trasformazione della materia grezza in prodotto fermentato, ma anche per migliorare la shelf-life, il gusto, l’aroma, la sicurezza e il valore nutrizionale dei prodotti. La globalizzazione del mercato ha portato a considerare non solo i prodotti tipici popolari europei, come per esempio il vino, ma anche i prodotti tipici dei paesi non europei come la cassava. Per quanto riguarda il settore enologico lo scopo della ricerca è quello di migliorare un tipico vino: l'Ortrugo dei Colli Piacentini con ceppi autoctoni di Saccaromyces cerevisiae. Nelle fermentazioni spontanee i lieviti sono associati all'area geografica, alle condizioni climatiche e alla varietà di vitigno. Alcuni ricercatori sostengono che il micro-ambiente è caratterizzato da specifi Saccaromyces cerevisiae che possono influenzare gli aromi dell'uva. Sfortunatamente le fermentazioni spontanee possono causare aromi indesiderati e arresti fermentativi. L'inoculo del mosto con lieviti selezionati è ormai una pratica consolidata per eliminare i rischi delle fermentazioni spontanee, ma questi lieviti non riescono a enfatizzare le caratteristiche della varietà di uva in quanto derivano da ecosistemi differenti. Nasce quindi l'esigenza di utilizzare ceppi starter autoctoni selezionati, isolati dalle microaree dove i vini sono prodotti in quanto tali ceppi sono potenzialmente meglio adattati a svilupparsi in uno specifico microambiente e meglio esaltano la tipologia di un particolare prodotto. Per quanto riguarda la cassava (Manihot esculenta Crantz) microrganismi selezionati possono essere utilizzati per ridurre la concentrazione di glucoside cianogenetico (linamarina e lotaustralina), molecole tossiche. il consumo di cassava e dei suoi prodotti può causare avvelenamento da cianide con sintomi di vomito, nausea, debolezza e occasionalmente la morte. L'introduzione di cianide tramite il consumo di cassava è quasi certamente la causa dell'insorgenza di neuropatie come per esempio il Konzo (irreversibile paralisi alle gambe) che colpisce particolari zone dell'Africa. La World Health Organisation (WHO)ha stabilito il livello di sicurezza di cianide nella farina di cassava a 10 ppm (FAO/WHO, 1991). / Selected microrganisms are important as agents of the main processes of transformation of the raw materials in fermented product but also as responsible of the improvement in the shelf-life, texture, taste, aroma, as well as safety and nutritional value. The market globalization made us to consider not only popular food and/or beverage in Europe but also in non European countries. In this research I consider wine and cassava products. As regards wine the aim is to improve the Ortrugo wine typicalness by Saccaromyces cerevisiae autochtonous strains. In spontaneous fermentations the yeasts vary according to geography location, climatic conditions and/or grape variety. Some researchers believe that each micro-environment is characterised by specific Saccaromyces cerevisiae that may enhance the grape flavours. Unfortunately spontaneous fermentations may cause off-flavours and fermentation stuck. The selected yeast inoculum in must is one of the consolidated practices to eliminate the risks of spontaneous fermentation, but these yeast are not able to emphasise the characters of grape variety because they are from different ecosystems. Autochthonous yeasts e.g. yeasts isolated from a definite micro-environment are adapted to operate in a must whose characteristics are determined by the variety of the grapes and the “terroir” and, therefore, they able to enhance the peculiarities of a wine. As regards the cassava (Manihot esculenta Crantz) selected microorganisms will be used to reduce the cyanogenic glucosides (mainly linamarin and lotaustralin) toxic molecules. Consumption of cassava and its products may cause cyanide poisoning with symptoms of vomiting, nausea, dizziness, stomach pains, weakness, headache and diarrhoea and occasionally death. Cyanide intake from cassava is almost certainly the cause of Konzo (irreversible paralysis of the legs) in eastern, central and southern Africa. The World Health Organisation (WHO) has set the safe level of cyanogens in cassava flour at 10 ppm (FAO/WHO, 1991).