CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Este trabalho contempla trÃs estratÃgias para o biossensoriamento de pesticidas da classe dos carbamatos (CBM) em alimentos naturais, utilizando biossensores à base de polifenoloxidases como dispositivos analÃticos: (i) eletrodo de pasta de nanotubos de carbono (EPNC) modificado com lacase de Tramites versicolor (LAC) por entrapment da enzima diretamente no material compÃsito, definido como LAC-EPNC; (ii) eletrodo de pasta de grafeno (EPG) modificado com filmes de Azul da PrÃssia (AP), seguido da imobilizaÃÃo de LAC por drop coating, definido como LAC/AP/EPG; e (iii) EPG modificado por eletrodeposiÃÃo de filme hÃbrido composto por quitosana (CS), nanopartÃculas de ouro (NpAu) e mistura das enzimas LAC e tirosinase de Agaricus bisporus (TIR), definido como LAC-TIR-NpAu-CS/EPG. Tomado por base o processo redox do substrato 4-aminofenol (4-AMF), a presenÃa dos nanotubos de carbono e do grafeno proporcionou uma sÃrie de vantagens aos dispositivos, a saber: aumento nos valores de corrente de pico, catÃlise do processo redox, melhoria na reversibilidade e, consequentemente, na cinÃtica de transferÃncia eletrÃnica. Filmes de AP (imobilizaÃÃo direta da enzima sem a necessidade de regente para cross-linking), CS (biocompatibilidade adequada, maior imobilizaÃÃo e fixaÃÃo das enzimas) e NpAu (reduÃÃo da resistÃncia a transferÃncia de carga) tambÃm apresentaram importante papel na configuraÃÃo eletrÃdica dos biossensores. As curvas analÃticas foram construÃdas por voltametria de onda quadrada, baseando-se na capacidade dos CBM (carbofurano, carbaril, formetanato, pirimicarbe, propoxur e ziram) de inibir a atividade das polifenoloxidases. Em geral, os procedimentos propostos apresentaram sensibilidade (limites de detecÃÃo variando de 0,001 a 0,093 mg kg-1) que contempla os limites mÃximos estabelecidos pelas agÃncias de seguranÃa e controle alimentar brasileira e europeia para resÃduos de CBM em hortaliÃas (tomate, alface e batata) e frutas cÃtricas (laranja, tangerina e limÃo), com baixo nÃvel de interferentes. Os ensaios de recuperaÃÃo foram realizados em extratos QuEChERS das amostras, com porcentagens de recuperaÃÃo variando de 91,0  0,1% a 101,10  0,1%; para contaminaÃÃes de 0,01 a 3,14 mg kg-1. Portanto, LAC-EPNC, LAC/AP/EPG e LAC-TIR-NpAu-CS/EPG podem ser ferramentas promissoras na anÃlise de CBM em matrizes alimentares. / This work contemplates three strategies for carbamate pesticides (CBM) biosensing in natural food, using polyphenoloxidases based biosensors as analytical device: (i) carbon nanotubes paste electrode (CNPE) modified with laccase from Tramites versicolor (LACC), namely as LACC-CNPE; (ii) graphene paste electrode (GPE) modified with Prussian Blue films (PB), followed by the LACC immobilization by drop coating, namely as LACC/PB/GPE; and (iii) GPE modified by the electrodeposition of a hybrid film composed for chitosan (CS), gold nanoparticles (AuNp) and a mixing of LACC and tyrosinase from Agaricus bisposrus (TYR), namely as LACC-TYR-AuNp-CS/GPE. Based on 4-aminophenol (4-AMP) redox process, the presence of carbon nanotubes and graphene allowed several advantages to the devices, such as: increase of the peak currents values, catalysis of the redox process, improvement of the reversibility and electronic-transfer kinetic. PB films (direct enzymatic immobilization without cross-linking reagent), CS (suitable biocompatibility, higher immobilization and fixation of the enzymes) and AuNp (reduction of the charge-transfer resistance) also showed important role on biosensors electrodic configuration. Analytical curves were constructed by square-wave voltammetry, based on CBM (carbofuran, carbaryl, formetanate, pirimicarb, propoxur and ziram) capability to inhibit the polyphenoloxidase activity. In general, the proposed procedures had sensitivity (detection limits ranging from 0.001 to 0.093 mg kg-1) in compliance with the maximum limit established by Brazilian and European food surveillance and control agencies for the analysis of CBM residues in vegetable crops (tomato, lettuce and potato) and citrus fruits (orange, tangerine and lemon), with negligent interfering effect. Recuperation experiments were carried out with QuEChERS extracts of the samples, allowing recuperation values from 91.0  0.1% to 101.1  0.1%; for spiking levels from 0.01 to 3.14 mg kg-1. Thus, LACC-CNPE, LACC/PB/GPE and LACC-TYR-AuNp-CS/GPE are promisor tools for CBM analysis in food matrices.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:40:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Heloisa_Maria_Formentini_tese.pdf: 1264963 bytes, checksum: d416be804a86c6ba7273d6aacedf8878 (MD5) Previous issue date: 2012-08-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In Brazil, the tomato is one of the vegetable species of great importance both economically and socially, however several factors are limiting its production as an example the diseases caused by nematodes of the genus Meloidogyne that limit the production in infested areas. Seeking new measures of protection and control of plant disease induced resistance is na alternative considerering that little attention has been directed to the possibility of induced resistance to root pathogens like nematodes. Therefore, this study aimed to verify the effectiveness of the chemical inducer acibenzolar-S-methyl, the biotic inductor Bacillus cereus and plant extracts of rosemary (Rosmarinus officinalis) and turmeric (Curcuma longa) in the induced resistance in susceptible and resistant tomato in plants infected with Meloidogyne incognita race 3. Two experiments were conducted simultaneously both followed the 2 x 6 factorial design with two tomato genotypes, one susceptible to M. incognita (Santa Clara) and a resistant (Ivety) and six treatments: ASM (125 mg i.a L -1 ), Bacillus cereus (6.10 7 CFU mL -1 ), rosemary 10%, turmeric 10%, water and a control (no inoculum and no spraying in the aerial part), with five replicates. Each vase with a capacity of 2 L, were filled with a mixture of soil, sand and compost previously autoclaved and homogenized in the ratio 2:2:1 and were transplanted to each one three tomato seedlings susceptible and resistant. The treatments were sprayed in the aerial part in tomato plants in all vases except the absolute control. At 72 h after the first application of treatments was carried out the inoculation of 407/100 cm 3 of J2 and eggs per vase. In the first experiment, using destructive samples of tomato treated and inoculated with M. incognita were determined the response of both genotypes to the treatments applied to the enzymatic activity of peroxidase, polyphenol oxidase, chitinase, β-1,3 glucanase and phenylalanine ammonia-lyase from roots of tomato plants that were macerated and homogenized to withdrawals in time 0 h, 24 h, 48 h, 96 h and 120 h after the first application of the treatments. In the second experiment, the variables analyzed to determine the effect of treatments on nematode population were the number of root-knots, juveniles and eggs in the soil accomplished at 56 days after the first application of the treatments that were reapplied every seven days during this period. From the results obtained it was concluded that there was a reduction in the number of root-knots in the roots of tomato plants showing no difference between the two genotypes for plants that received the treatments with acibenzolar-S-methyl, turmeric, rosemary and B. cereus. There was a reduction in the formation of root-knots in susceptible cultivar, confirming their potential in protecting the genotypes used against the attack of M. incognita. For the enzimatic activity peroxidase was the enzyme strongly associated with resistance with the highest activity in resistant genotype if compared to susceptible regardless of inducer treatment. In susceptible tomato B. cereus stood out in the induction of chitinase and peroxidase whereas for the resistant tomato rosemary induced peroxidase and polyphenol oxidase and rosemary extracts and turmeric induced chitinase enzyme to the susceptible genotype / No Brasil o tomate é uma das espécies de hortaliças de grande importância tanto no ponto de vista econômico quanto social, no entanto vários fatores são limitantes para sua produção como exemplo as doenças causadas por fitonematoides principalmente as espécies do gênero Meloidogyne que inviabilizam a produção nas áreas infestadas. Buscando novas medidas de proteção e controle de doenças de plantas a indução de resistência é uma alternativa haja vista que pouca atenção tem sido direcionada a possibilidade de indução de resistência à patógenos do sistema radicular como os fitonematoides. Assim este trabalho teve como objetivo verificar a eficácia do indutor químico acibenzolar-S-metil, do indutor biótico Bacillus cereus e de extratos vegetais de alecrim (Rosmarinus officinalis) e cúrcuma (Curcuma longa) na indução de resistência em tomateiros suscetível e resistente infectados com Meloidogyne incógnita raça 3. Foram conduzidos dois experimentos simultaneamente ambos seguiram o esquema fatorial 2 x 6 com dois genótipos de tomateiro um suscetível à M. incognita (Santa Clara) e um resistente (Ivety) e seis tratamentos: ASM (125 mg i.a L -1 ), Bacillus cereus (6.10 7 UFC mL -1 ), alecrim 10%, cúrcuma 10%, água e uma testemunha absoluta (sem inóculo e sem pulverização na parte aérea), com cinco repetições. Cada vaso, com capacidade para 2 L, foram preenchidos com a mistura de solo, areia e composto orgânico previamente autoclavados e homogeneizados na proporção 2:2:1 e para cada vaso foram transplantados três mudas de tomateiro suscetível e resistente. Os tratamentos foram pulverizados na parte aérea dos tomateiros em todos os vasos com exceção da testemunha absoluta. Às 72 h após a primeira aplicação dos tratamentos foi realizada a inoculação de 407/100 cm 3 de J2 e ovos por vaso. No primeiro experimento, utilizando amostras destrutivas de tomateiros tratados e inoculados com M. incognita foram determinadas a resposta dos dois genótipos aos tratamentos aplicados para a atividade enzimática das enzimas peroxidase, polifenoloxidase, quitinase, β-1,3 glucanase e fenilalanina amônia-liase a partir do macerado homogeneizado das raízes dos tomateiros para o tempo de coleta 0 h, 24 h, 48 h, 96 h e 120 h após a aplicação dos tratamentos. No segundo experimento, as variáveis analisadas para determinar o efeito dos tratamentos sobre a população do nematoide foram o número de galhas, juvenis e ovos presentes no solo realizado aos 56 dias após a primeira aplicação dos tratamentos que foram reaplicados a cada sete dias durante este período. A partir dos resultados obtidos concluiu-se que houve uma redução no número de galhas no sistema radicular dos tomateiros não apresentando diferença entre os dois genótipos para as plantas que receberam os tratamentos com acibenzolar-S-metil, cúrcuma, alecrim e Bacillus cereus. Houve uma redução na formação de galhas na cultivar suscetível, confirmando seu potencial na proteção dos genótipos utilizados contra o ataque do M. incognita. Para a atividade enzimática a peroxidase foi a enzima que esteve fortemente associada à resistência com a atividade superior no genótipo resistente em relação ao suscetível independentemente do tratamento indutor. No tomateiro suscetível o B. cereus destacou-se na indução de peroxidase e quitinase enquanto que para o tomateiro resistente o alecrim induziu peroxidase e polifenoloxidase e os extratos de alecrim e cúrcuma induziram a enzima quitinase para o genótipo suscetível