Metarhizium rileyi é um importante fungo patogênico a várias espécies de pragas desfolhadoras da família Noctuidae. Existe uma grande demanda para a produção em escala deste fungo, mas ainda não há produtos comerciais no mercado brasileiro. Os objetivos do presente estudo foram avaliar a produção de conídios de M. rileyi por fermentação sólida usando diferentes grãos e cereais e a produção de blastosporos por fermentação líquida em meios com diferentes fontes de carbono e nitrogênio. Na produção de conídios em substrato sólido, foi empregado o isolado ESALQ 1305 em oito tratamentos com grãos/cereais incubados por 15 dias. Para os experimentos de produção de blastosporos em substrato líquido, foram conduzidos quatro experimentos sequenciais onde foram testados diferentes meios e concentrações de células oriundas do pré-cultivo e diferentes fontes e concentrações de carbono, nitrogênio, relação C:N e tempo de cultivo. Os dados foram submetidos a análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5%. Os substratos sólidos que resultaram em maior produção de conídios foram o feijão fradinho moído sem peneirar (7,4 ± 2,8 x 108 conídios.g-1) e trigo moído peneirado (3,3 ± 1,2 x 108 conídios.g-1). Nos experimentos de fermentação líquida a 300 R.P.M e 25 °C observou-se que os meios desenvolvidos por Jaronski e Jackson (2012) com relação C:N de 50:1, proporcionam as maiores concentrações de blastosporos de M. rileyi. Os melhores resultados foram obtidos no último experimento com o isolado ESALQ 1305 quando o pré-cultivo foi realizado com meio contendo 36 g.L-1 de concentração de carbono e relação C:N de 50:1, posteriormente inoculado na razão de 105 blastosporos.mL-1 nos meios de cultivo contendo 40 g.L-1 e 80 g.L-1 de carbono, tendo extrato de levedura como fonte proteica, obtendo-se concentrações de 3,6 ± 1,6 x 109 blastosporos.mL-1 e 4,0 ± 0,6 x 109 blastosporos.mL-1, respectivamente, após quatro dias. Os resultados demonstram a viabilidade da produção de blastosporos de M. rileyi, por fermentação líquida. / Metarhizium rileyi is an important fungus pathogenic to various species of defoliating pests of the family Noctuidae. There is a great demand for mass production of this fungus, but there is still no commercial products in the Brazilian market. The objectives of this study were to evaluate the conidial production of M. rileyi by solid fermentation using different grains and cereals and the production of blastospores by liquid fermentation in media with different sources of carbon and nitrogen. In the production of conidia in solid substrate, the isolated ESALQ 1305 was used in eight treatments with grains/cereals incubated for 15 days. For the production of blastospores in liquid substrate, four sequential experiments were conducted using different media, concentrations of pre-cultivation, sources of carbon, nitrogen, C:N ratio and cultivation time where tested. Data were analyzed by the use of ANOVA and post hoc comparisons of means using the Tukey\'s test to 5%. The solid substrates resulting in higher production of conidia were black-eyed beans milled without sieving (7.4 ± 2.8 x 108 conidia.g-1) and wheat milled and sieved (3.3 ± 1.2 x 108 conidia.g-1). In the liquid fermentation experiments to 300 R.P.M. and 25 °C it was observed that the media developed by Jaronski and Jackson (2012) with C:N ratio of 50:1, provides the greatest concentration of blastospores of M. rileyi. The best results were obtained in the last experiment with the isolate ESALQ 1305, when the pre-cultivation was conducted in media containing concentration of carbon of 36 g.L-1 and C:N ratio of 50:1, inoculated in the ratio of 105 blastosporos.mL-1 in culture media containing 40 g.L-1 and 80 g.L-1 of carbon, using yeast extract as protein source, obtaining the concentrations of 3.6 ± 1.6 x 109 blastospores.mL-1 and 4.0 ± 0.6 x 109 blastospores.mL-1, respectively, after four days. The results demonstrate the viability of high-yield production of blastospores of M. rileyi by liquid fermentation.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-06-29Bitstream added on 2014-06-13T19:35:24Z : No. of bitstreams: 1 penariol_mc_me_jabo.pdf: 298201 bytes, checksum: 6a5b969366d109870b6194c0c95d0d7b (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Um dos grandes entraves para utilização a campo, de agentes de controle biológico de plantas daninhas reside na dificuldade de produção de inóculo em grande quantidade, sem perda de virulência. O objetivo deste trabalho foi avaliar diferentes fontes de C, N, P e suplementos para o crescimento e esporulação do fungo Bipo/aris euphorbiae e encontrar substratos naturais de baixo custo e fácil obtenção que permitam otimizar a produção massa I do fungo. Foram avaliadas cinco fontes de carbono (glicose, amido, sacarose, lactose e maltose), cinco fontes inorgânicas de nitrogênio (nitrato de sÓdio, nitrato de amônio, sulfato de amônia, fosfato de amônio di-básico, cio reto de amônio), seis fontes de fósforo (fosfato de potássio monobásico, fosfato de potássio bi-básico, fosfato de cálcio, fosfato de sódio, ácido fosfórico e fosfato de amônio). Em seguida avaliou-se o efeito da suplementação do meio com fontes orgânicas de macro e micronutrientes e com vitaminas. A avaliação do desempenho do fungo foi baseada no crescimento radial das colÔnias e na produção de conidios por unidade de área de colônia. Com base dos resultados destes ensaios foram utilizados diversos substratos naturais, preferencialmente grãos (arroz, sorgo, trigo) ou reslduos agroindustriais (quirelas, farelos, cascas, bagaços e reslduos liquidas de processamento) com o objetivo de obter meios de cultura sólidos ou IIquidos que permitam bom crescimento do fungo com alta esporulação, visando a produção massal para o controle biológico de plantas daninhas. O amido pode ser considerado a fonte de carbono mais apropriada para o fungo, pois promoveu crescimento significativamente maior com alta sporulação... . / One of the great problems of using biological control in field conditions relies on the difficulty of production of large quantities of inoculum, without loosing virulence. The objective of this work was to evaluate different sources of C, N, P and supplements for the growth and sporulation of Bípolaris euphorbiae. It is also an objective to find natural substrates with low cost and easly obtained that allows the optimization of the massive production of the fungus. In this experiment were evaluated five sources of carbon (glucose, starch, sucrose, lactose and maltose), five inorganic sources of nitrogen (sodium nitrate, ammonium nitrate, ammonium sulfate, dibasic ammonium phosphate, ammonium chloride) and six phosphorus sources (monobasic potassium phosphate, dibasic potassium phosphate, calcium phosphate, sodium phosphate, phosphoric acid and ammonium phosphate). Additionally was evaluated the effect of macro and micronutrients and vitamins by supplementing of culture media with organic sources. The evaluation was based on the radial growth of fungi colonies and on conidia production per area of colony. Based on the results of these experiments, several natural substrates were tested, preferentially grains (rice, sorghum, wheat) and residues of the agriculture industry (chopped com, bagass and liquid residues of processing industry). The objective was to obtain solid or liquids culture media that allows good growth of the fungus with high sporulation, allowing massive production for the biological control of weeds. The starch can be considered the source of carbon more appropriate for the fungus, because it promoted significantly higher growth and sporulation...(Complete abstract, click electronic address below).

Metarhizium rileyi é um importante fungo patogênico a várias espécies de pragas desfolhadoras da família Noctuidae. Existe uma grande demanda para a produção em escala deste fungo, mas ainda não há produtos comerciais no mercado brasileiro. Os objetivos do presente estudo foram avaliar a produção de conídios de M. rileyi por fermentação sólida usando diferentes grãos e cereais e a produção de blastosporos por fermentação líquida em meios com diferentes fontes de carbono e nitrogênio. Na produção de conídios em substrato sólido, foi empregado o isolado ESALQ 1305 em oito tratamentos com grãos/cereais incubados por 15 dias. Para os experimentos de produção de blastosporos em substrato líquido, foram conduzidos quatro experimentos sequenciais onde foram testados diferentes meios e concentrações de células oriundas do pré-cultivo e diferentes fontes e concentrações de carbono, nitrogênio, relação C:N e tempo de cultivo. Os dados foram submetidos a análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5%. Os substratos sólidos que resultaram em maior produção de conídios foram o feijão fradinho moído sem peneirar (7,4 ± 2,8 x 108 conídios.g-1) e trigo moído peneirado (3,3 ± 1,2 x 108 conídios.g-1). Nos experimentos de fermentação líquida a 300 R.P.M e 25 °C observou-se que os meios desenvolvidos por Jaronski e Jackson (2012) com relação C:N de 50:1, proporcionam as maiores concentrações de blastosporos de M. rileyi. Os melhores resultados foram obtidos no último experimento com o isolado ESALQ 1305 quando o pré-cultivo foi realizado com meio contendo 36 g.L-1 de concentração de carbono e relação C:N de 50:1, posteriormente inoculado na razão de 105 blastosporos.mL-1 nos meios de cultivo contendo 40 g.L-1 e 80 g.L-1 de carbono, tendo extrato de levedura como fonte proteica, obtendo-se concentrações de 3,6 ± 1,6 x 109 blastosporos.mL-1 e 4,0 ± 0,6 x 109 blastosporos.mL-1, respectivamente, após quatro dias. Os resultados demonstram a viabilidade da produção de blastosporos de M. rileyi, por fermentação líquida. / Metarhizium rileyi is an important fungus pathogenic to various species of defoliating pests of the family Noctuidae. There is a great demand for mass production of this fungus, but there is still no commercial products in the Brazilian market. The objectives of this study were to evaluate the conidial production of M. rileyi by solid fermentation using different grains and cereals and the production of blastospores by liquid fermentation in media with different sources of carbon and nitrogen. In the production of conidia in solid substrate, the isolated ESALQ 1305 was used in eight treatments with grains/cereals incubated for 15 days. For the production of blastospores in liquid substrate, four sequential experiments were conducted using different media, concentrations of pre-cultivation, sources of carbon, nitrogen, C:N ratio and cultivation time where tested. Data were analyzed by the use of ANOVA and post hoc comparisons of means using the Tukey\'s test to 5%. The solid substrates resulting in higher production of conidia were black-eyed beans milled without sieving (7.4 ± 2.8 x 108 conidia.g-1) and wheat milled and sieved (3.3 ± 1.2 x 108 conidia.g-1). In the liquid fermentation experiments to 300 R.P.M. and 25 °C it was observed that the media developed by Jaronski and Jackson (2012) with C:N ratio of 50:1, provides the greatest concentration of blastospores of M. rileyi. The best results were obtained in the last experiment with the isolate ESALQ 1305, when the pre-cultivation was conducted in media containing concentration of carbon of 36 g.L-1 and C:N ratio of 50:1, inoculated in the ratio of 105 blastosporos.mL-1 in culture media containing 40 g.L-1 and 80 g.L-1 of carbon, using yeast extract as protein source, obtaining the concentrations of 3.6 ± 1.6 x 109 blastospores.mL-1 and 4.0 ± 0.6 x 109 blastospores.mL-1, respectively, after four days. The results demonstrate the viability of high-yield production of blastospores of M. rileyi by liquid fermentation.

Orientador: Sergio Antonio De Bortoli / Banca: Ricardo Antonio Polanczyk / Banca: Ana Carolian Pires Veiga / Resumo: Este estudo objetivou determinar a influência de diferentes razões de número de ovos de Corcyra cephalonica, no desenvolvimento gregário e solitário de Trichogramma pretiosum, bem como avaliar os desempenhos biológicos e morfométricos de insetos que se desenvolveram de forma solitária e gregária. Foram oferecidas a uma fêmea de T. pretiosum, quatro diferentes densidades de ovos do hospedeiro alternativo C. cephalonica separadamente (5, 10, 20 e 30) por três dias consecutivos (dias 1, 2 e 3). Colocou-se uma fêmea, em tubo cilíndrico de fundo chato (8 cm × 2 cm), em contato com uma cartela contendo ovos do hospedeiro e uma gotícula de mel como alimento. A cartela foi trocada diariamente até a fêmea completar o terceiro dia de vida. Foram avaliadas as porcentagens de parasitismo, emergência de ovos parasitados, e o número de adultos emergidos por ovo, para cada uma das densidades. Em outra etapa, foram realizados testes com os descendentes de T. pretiosum provenientes da emergência de adultos solitários e gregários. Foi oferecido um único ovo hospedeiro exposto à oviposição por 1 dia, para uma única fêmea parasitoide, e individualizado em tubo de plástico (7,5 cm × 1 cm) contendo uma gotícula de mel. Foram avaliadas as porcentagens de parasitismo, de emergência e a longevidade de adultos, além de parâmetros morfométricos dos descendentes gregários e solitários. A relação mais baixa de hospedeiros apresentou 90% de ovos parasitados com a fêmea na idade de um dia, sendo que 68,7% ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This study aimed to determine the influence of different reasons of Corcyra cephalonica eggs, in gregarious and solitary development of Trichogramma pretiosum and evaluate the biological and morphometric performances of these. We were offered to one female parasitoids, four different densities of eggs of the factitious host C. cephalonica (5, 10, 20 and 30) for three days consecutive (days 1, 2 and 3). The female was placed in cylindrical tube (8 cm × 2 cm) in contact with a paperboard containing eggs of the host and a droplet of honey as food. This paperback was changed daily until the female complete the third day of life. The parasitism were evaluated, emergency of parasitized eggs and the number of emerged adults per egg for each offered densities. In another step, tests were performed with the descendants of parasitoids from the emergency solitary and gregarious adults. A single host egg oviposition exposed for one day in individual plastic tubing (7.5 cm × 1 cm) having a honey drop offered. The parasitism were evaluated, emergency and longevity of adults, and morphometric parameters of gregarious and solitaries progenies. The lower ratio hosts showed 90% of parasitized eggs with the female at the age of one day, and 68.7% of these have emerged. The development up two individuals per egg host was observed in all densities during the three-day supply of eggs, and the emergence of one individual was predominant. Adults emerging from solitary parasitize 20.5% more than gregarious and longevity of both did not differ significantly. The body size and the last posterior left tibia was significantly different, being 0.09 mm and 0.03 mm, respectively, higher in solitary adults. Host of different densities, it was possible to significantly lower the ratio, the more adults emerging from an egg C. cephalonica, with the same biological and morphometric ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Bemisia tabaci Gennadius (Hemiptera: Aleyrodidae) biotype B is a cosmopolitan, devastating insect pest due to their direct damages and transmission of plant viruses. Entomopathogenic fungi comprise the most diverse group of pathogens regulating arthropod pest populations in agroecosystems. Anamorphic fungal entomopathogens, including Beauveria bassiana, Isaria fumosorosea, and Lecanicillium spp., are among the main biocontrol agents of whitefly populations. Advances in research focusing on virulence, mass production, formulation, and storage stability of fungal propagules are imperative for the development of efficient mycopesticides toward whiteflies and other soft-bodied insects. Therefore, this study placed emphasis on screening for virulent fungal strains, enhancement of efficacy using nonionic surfactants in spray tank-mix, development of liquid culture conditions for rapid production and stabilization processes of single-yeast like cells known as blastospores. Firstly, we selected virulent strains of B. bassiana and I. fumosorosea displaying fastest speed of kill and inciting highest mortality levels of whitefly nymphs and adults along with their ability to produce high numbers of conidia on moistened parboiled rice. Secondly, insecticidal performance was enhanced by combining nonionic surfactants with spore suspensions rendering additive or synergistic effects. These surfactants also allowed reducing the volume application rate without altering fungal bioefficacy. Results from liquid fermentation studies using B. bassiana and I. fumosorosea revealed that appropriate amounts of inexpensive ingredients, such as cottonseed flour and glucose, are suitable for the rapid production of high yields of blastospores (3 days pre-culture and 2-3 days culture). The resultant blastospores of various strains survived well to desiccation and remained viable for more than one year under refrigeration. Moreover, these air-dried blastospores of both fungal species showed higher virulence against whitefly nymphs when compared with solid-substrate produced conidia. Optimized liquid culture production for B. bassiana blastospores was also achieved through the manipulation of oxygen rates and osmotic pressure in the liquid media. Furthermore, these blastospores produced in highly aerated and hyperosmotic liquid medium containing 140 g glucose L-1 were also more virulent to whitefly nymphs than those cells derived from low-osmotic medium amended with 40 g glucose L-1. These optimal conditions were also scaled up in 5-L bioreactor that yielded 1-2 × 1012 viable blastospores L-1 in 6 days at a cost of US$ 0.19 L-1. These blastospores were formulated with diatomaceous earth for air drying or for spray drying. Formulated blastospores of B. bassiana survived dehydration using both drying methods and showed improved shelf life when stored under vacuumpackaged at 4 °C rather than 28 °C. However, when these blastospores were actively packaged with dual action oxygen-moisture scavenging system, blastospores showed prolonged stability for up to 7 months at 28 °C and still remained virulent to whiteflies. Therefore, this low-cost production and stabilization method for the rapid production of shelf stable, virulent blastospores of B. bassiana and I. fumosorosea may expand the commercial use of mycopesticides for insect control in mainstream agriculture. / A mosca-branca, Bemisia tabaci Gennadius (Hemiptera: Aleyrodidae) biótipo B, é uma praga cosmopolita e devastadora devido aos prejuízos oriundos dos seus danos diretos e transmissão de vírus. Fungos entomopatogênicos compreendem um grupo diversificado, que desempenha ação importante na regulação de populações de praga em agroecossistemas. Fungos ascomicetos anamórficos, como Beauveria bassiana, Isaria fumosorosea e Lecanicillium spp., constituem relevantes agentes de biocontrole de moscas-brancas. Avanços na pesquisa focando virulência, produção massal, formulação e estabilização de propágulos fúngicos são fundamentais para o desenvolvimento de micopesticidas eficientes contra moscas-brancas e outros insetos. Desta forma, este trabalho objetivou selecionar isolados fúngicos virulentos à mosca-branca; aumentar a eficácia mediante uso de surfactants não-iônicos em suspensões conidiais; desenvolver meios de cultura para produção rápida e estável por fermentação líquida submersa de células leveduriformes conhecidas por blastosporos. Na primeira etapa, isolados virulentos de B. bassiana e I. fumosorosea foram selecionados pela rápida e elevada atividade inseticida a ninfas e adultos de mosca-branca, bem como alto rendimento de conídios em arroz parboilizado. A adição de surfactantes organosiliconados permitiu a redução do volume de calda aplicado com resultados aditivos ou sinérgicos de controle. Foi ainda verificado que altos rendimentos de blastosporos tanto de B. bassiana como I. fumosorosea foram obtidos em curto tempo de fermentação líquida (3 dias de précultivo e 2-3 dias de cultivo) usando nutrientes de baixo custo, como glucose e farelo de algodão. Esses blastosporos foram tolerantes à dessecação e mantiveram viabilidade por mais de um ano sob refrigeração (4 °C). Os blastosporos foram mais virulentos que conídios aéreos, o que coloca esta estrutura como a mais indicada como ingrediente ativo em bioinseticidas para moscas-brancas. Mediante manipulação nutricional e física do ambiente de fermentação, a produção de blastosporos de B. bassiana foi optimizada mediante aumento da aeração e pressão osmótica do meio líquido. Blastosporos produzidos em meio líquido altamente aerado e hiperosmótico (140 g glucose L-1) mostraram-se mais virulentos à mosca-branca em relação àqueles produzidos em meio hipo-osmótico (40 g glucose L-1). Esse processo foi reproduzido em escala piloto usando biorreator de 5 L resultando numa produção de 1-2 × 1012 blastosporos viáveis L-1 em apenas 3 dias a um custo de US$ 0,19 L-1. Blastosporos de B. bassiana formulados com terra de diatomáceas e secados em fluxo de ar contínuo, ou secados em spray dryer tiveram estabilidade extendida por até 8 meses a 4 °C e superior em relação a 28 °C. Durante empacotamento, o uso de sachês absorventes de oxigênio e umidade prolongou consideravelmente a viabilidade de blastosporos armazenados a 28 °C por até 7 meses sem afetar sua eficiência contra mosca-branca. Em suma, esses resultados demonstram a viabilidade técnica e econômica de produção de blastosporos virulentos de B. bassiana e I. fumosorosea, tolerantes à dessecação e estáveis durante armazenamento. Esta tecnologia é uma nova opção que pode contribuir para expansão comercial de bioinseticidas à base de fungos entomopatogênicos.

O método empregado na produção de fungos entomopatogênicos teve poucas alterações em mais de 40 anos de utilização no Brasil. A produção adotada nas biofábricas em larga escala é basicamente através da fermentação sólida em arroz com elevado uso de mão de obra e longo tempo de produção. Assim, o presente estudo consistiu em desenvolver estratégias que possam ser implementadas nas diferentes etapas do sistema de produção de Metarhizium anisopliae ESALQ1037, como adição ao arroz de materiais inertes (bagaço de cana-de-açúcar, maravalha, esponja vegetal e palha de arroz) e outros substratos (milheto, flocos de arroz e sagu) para separação dos grãos de arroz e aumento da aeração, uso de blastosporos como inóculo em sistemas bifásicos tendo como substrato sólido o arroz ou mistura de farelos (trigo, milho, aveia, arroz, soja e algodão) ou suportes de crescimento e esporulação (bagaço de cana-de-açúcar, vermiculita, tecido de lã, palha de arroz e maravalha). Foi testado o uso da esterilização por fervura em substituição à autoclavagem e recuperação de conídios por extração em água como substituto ao peneiramento, além de armazenamento em condições de alta e baixa temperatura e umidade: 97%UR e 22ºC; 97%UR e 4ºC; 0%UR e 22ºC; 0%UR e 4ºC. O meio líquido M11 (a base de 45g L-1 glicose e 36g L-1 extrato de levedura) foi o mais adequado para produção de blastosporos (3,0 x 108 blastosporos/mL) e biomassa. A inoculação de blastosporos em arroz resultou em produção maior e mais rápida de conídios (4,51 x 108 conídios/g) em 7 dias de crescimento fúngico. O farelo de trigo inoculado com blastosporos produzidos em meio M11 resultou em maior produção de conídios (1,2 x 109 conídios/g) quando comparado aos farelos e arroz inoculados com suspensão de conídios (máximo de 7,8 x 108 conídios/g). O bagaço de cana-de-açúcar autoclavado seco foi o suporte que resultou em maior produção do fungo quando associado ao meio líquido. A adição ao arroz de bagaço de cana-de-açúcar umedecido, maravalha e esponja vegetal não umedecidas promoveu incremento na produção de conídios (> 3,3 x 109 conídios/g) quando comparado ao arroz somente (1,00 x 109 conídios/g). A exposição do arroz à fervura por 10 e 15 minutos resultou em produção de conídios semelhante à produção em arroz autoclavado, sem a presença de contaminantes. Farelo de trigo foi o substrato mais promissor para produção do fungo especialmente quando misturado ao farelo de arroz (1,75 x 109 conídios/g) na fermentação sólida. Conídios extraídos do arroz por peneiramento ou lavagem em água e recuperados com ou sem a adição de argilas, terra de diatomácea e caulim apresentaram viabilidade superior a 92% após armazenamento por 60 dias a 22°C e 97% UR. A 22°C e 0% UR, somente os conídios extraídos do arroz por peneiramento e os extraídos em água e recuperados com a adição de argila preta e caulim apresentaram viabilidade superior a 92% após armazenamento por 60 dias. Estratégias testadas neste estudo para produção e extração de conídios de M. anisopliae são alternativas viáveis para serem incorporadas na produção em larga escala e reduzir o tempo de fermentação e mão de obra, aumentando a eficiência de conversão de substrato em conídios. / The method used in the production of entomopathogenic fungi had few changes in more than 40 years of use in Brasil. The production of large-scale biofactories is basically through solid fermentation in rice with high labor and long production time. Thus, the present study consisted in developing strategies that could be implemented in the different stages of the production system of Metarhizium anisopliae ESALQ1037, as addition to rice of inert materials (sugarcane bagasse, shavings, vegetable sponge, rice straw) and other substrates (millet, rice flakes and sago) for separation of rice grains and increased aeration, use of blastospores as inoculum in biphasic systems having as a solid substrate the rice or mixture of bran (wheat, corn, oats, rice, soybean and cotton) or growth and sporulation supports (sugarcane bagasse, vermiculite, wool, rice straw and shavings). The use of boiling sterilization to replace autoclaving and recovery of conidia by water extraction as a substitute for sieving was tested, as well as storage under high and low temperature and humidity conditions: 97% RH and 22 ºC; 97% RH and 4°C; 0% RH and 22°C; 0% RH and 4°C. The M11 liquid medium (the base of 45g L-1 glucose and 36g L-1 yeast extract) was the most suitable for the production of blastospores (3.0 x 108 blastospores / mL) and biomass. The inoculation of blastospores in rice resulted in larger and faster production of conidia (4.51 x 108 conidia / g) in 7 days of fungal growth. The wheat bran inoculated with blastospores produced in M11 medium resulted in higher conidia production (1.2 x 109 conidia / g) when compared to the bran and rice inoculated with conidial suspension (maximum of 7.8 x 108 conidia / g). The dried autoclaved sugarcane bagasse was the carrier that resulted in higher fungus production when associated with the liquid medium. The addition of moistened sugarcane bagasse and non-moistened shavings and vegetable sponges promoted increase in the production of conidia (> 3.3 x 109 conidia / g) when compared to rice only (1.0 x 109 conidia / g). Exposure of the boil rice for 10 and 15 minutes resulted in conidial production similar to the production in autoclaved rice without the presence of contaminants. Wheat bran was the most promising substrate for the fungus production especially when mixed with rice bran (1.75 x 109 conidia / g) in solid fermentation. Conidia extracted from rice by sieving or washing in water and recovered with or without the addition of clays, diatomaceous earth and kaolin showed viability higher than 92% after storage for 60 days at 22 °C and 97% RH. At 22 °C and 0% RH, only the conidia extracted from the rice by sieving and those extracted in water and recovered with the addition of black clays and kaolin had viability higher than 92% after storage for 60 days. Strategies tested in this study for the production and extraction of conidia of M. anisopliae are viable alternatives to be incorporated in the large scale production and to reduce the time of fermentation and manpower, to increasing the efficiency of conversion of substrate in conidia.

O método empregado na produção de fungos entomopatogênicos teve poucas alterações em mais de 40 anos de utilização no Brasil. A produção adotada nas biofábricas em larga escala é basicamente através da fermentação sólida em arroz com elevado uso de mão de obra e longo tempo de produção. Assim, o presente estudo consistiu em desenvolver estratégias que possam ser implementadas nas diferentes etapas do sistema de produção de Metarhizium anisopliae ESALQ1037, como adição ao arroz de materiais inertes (bagaço de cana-de-açúcar, maravalha, esponja vegetal e palha de arroz) e outros substratos (milheto, flocos de arroz e sagu) para separação dos grãos de arroz e aumento da aeração, uso de blastosporos como inóculo em sistemas bifásicos tendo como substrato sólido o arroz ou mistura de farelos (trigo, milho, aveia, arroz, soja e algodão) ou suportes de crescimento e esporulação (bagaço de cana-de-açúcar, vermiculita, tecido de lã, palha de arroz e maravalha). Foi testado o uso da esterilização por fervura em substituição à autoclavagem e recuperação de conídios por extração em água como substituto ao peneiramento, além de armazenamento em condições de alta e baixa temperatura e umidade: 97%UR e 22ºC; 97%UR e 4ºC; 0%UR e 22ºC; 0%UR e 4ºC. O meio líquido M11 (a base de 45g L-1 glicose e 36g L-1 extrato de levedura) foi o mais adequado para produção de blastosporos (3,0 x 108 blastosporos/mL) e biomassa. A inoculação de blastosporos em arroz resultou em produção maior e mais rápida de conídios (4,51 x 108 conídios/g) em 7 dias de crescimento fúngico. O farelo de trigo inoculado com blastosporos produzidos em meio M11 resultou em maior produção de conídios (1,2 x 109 conídios/g) quando comparado aos farelos e arroz inoculados com suspensão de conídios (máximo de 7,8 x 108 conídios/g). O bagaço de cana-de-açúcar autoclavado seco foi o suporte que resultou em maior produção do fungo quando associado ao meio líquido. A adição ao arroz de bagaço de cana-de-açúcar umedecido, maravalha e esponja vegetal não umedecidas promoveu incremento na produção de conídios (> 3,3 x 109 conídios/g) quando comparado ao arroz somente (1,00 x 109 conídios/g). A exposição do arroz à fervura por 10 e 15 minutos resultou em produção de conídios semelhante à produção em arroz autoclavado, sem a presença de contaminantes. Farelo de trigo foi o substrato mais promissor para produção do fungo especialmente quando misturado ao farelo de arroz (1,75 x 109 conídios/g) na fermentação sólida. Conídios extraídos do arroz por peneiramento ou lavagem em água e recuperados com ou sem a adição de argilas, terra de diatomácea e caulim apresentaram viabilidade superior a 92% após armazenamento por 60 dias a 22°C e 97% UR. A 22°C e 0% UR, somente os conídios extraídos do arroz por peneiramento e os extraídos em água e recuperados com a adição de argila preta e caulim apresentaram viabilidade superior a 92% após armazenamento por 60 dias. Estratégias testadas neste estudo para produção e extração de conídios de M. anisopliae são alternativas viáveis para serem incorporadas na produção em larga escala e reduzir o tempo de fermentação e mão de obra, aumentando a eficiência de conversão de substrato em conídios. / The method used in the production of entomopathogenic fungi had few changes in more than 40 years of use in Brasil. The production of large-scale biofactories is basically through solid fermentation in rice with high labor and long production time. Thus, the present study consisted in developing strategies that could be implemented in the different stages of the production system of Metarhizium anisopliae ESALQ1037, as addition to rice of inert materials (sugarcane bagasse, shavings, vegetable sponge, rice straw) and other substrates (millet, rice flakes and sago) for separation of rice grains and increased aeration, use of blastospores as inoculum in biphasic systems having as a solid substrate the rice or mixture of bran (wheat, corn, oats, rice, soybean and cotton) or growth and sporulation supports (sugarcane bagasse, vermiculite, wool, rice straw and shavings). The use of boiling sterilization to replace autoclaving and recovery of conidia by water extraction as a substitute for sieving was tested, as well as storage under high and low temperature and humidity conditions: 97% RH and 22 ºC; 97% RH and 4°C; 0% RH and 22°C; 0% RH and 4°C. The M11 liquid medium (the base of 45g L-1 glucose and 36g L-1 yeast extract) was the most suitable for the production of blastospores (3.0 x 108 blastospores / mL) and biomass. The inoculation of blastospores in rice resulted in larger and faster production of conidia (4.51 x 108 conidia / g) in 7 days of fungal growth. The wheat bran inoculated with blastospores produced in M11 medium resulted in higher conidia production (1.2 x 109 conidia / g) when compared to the bran and rice inoculated with conidial suspension (maximum of 7.8 x 108 conidia / g). The dried autoclaved sugarcane bagasse was the carrier that resulted in higher fungus production when associated with the liquid medium. The addition of moistened sugarcane bagasse and non-moistened shavings and vegetable sponges promoted increase in the production of conidia (> 3.3 x 109 conidia / g) when compared to rice only (1.0 x 109 conidia / g). Exposure of the boil rice for 10 and 15 minutes resulted in conidial production similar to the production in autoclaved rice without the presence of contaminants. Wheat bran was the most promising substrate for the fungus production especially when mixed with rice bran (1.75 x 109 conidia / g) in solid fermentation. Conidia extracted from rice by sieving or washing in water and recovered with or without the addition of clays, diatomaceous earth and kaolin showed viability higher than 92% after storage for 60 days at 22 °C and 97% RH. At 22 °C and 0% RH, only the conidia extracted from the rice by sieving and those extracted in water and recovered with the addition of black clays and kaolin had viability higher than 92% after storage for 60 days. Strategies tested in this study for the production and extraction of conidia of M. anisopliae are viable alternatives to be incorporated in the large scale production and to reduce the time of fermentation and manpower, to increasing the efficiency of conversion of substrate in conidia.

Bemisia tabaci Gennadius (Hemiptera: Aleyrodidae) biotype B is a cosmopolitan, devastating insect pest due to their direct damages and transmission of plant viruses. Entomopathogenic fungi comprise the most diverse group of pathogens regulating arthropod pest populations in agroecosystems. Anamorphic fungal entomopathogens, including Beauveria bassiana, Isaria fumosorosea, and Lecanicillium spp., are among the main biocontrol agents of whitefly populations. Advances in research focusing on virulence, mass production, formulation, and storage stability of fungal propagules are imperative for the development of efficient mycopesticides toward whiteflies and other soft-bodied insects. Therefore, this study placed emphasis on screening for virulent fungal strains, enhancement of efficacy using nonionic surfactants in spray tank-mix, development of liquid culture conditions for rapid production and stabilization processes of single-yeast like cells known as blastospores. Firstly, we selected virulent strains of B. bassiana and I. fumosorosea displaying fastest speed of kill and inciting highest mortality levels of whitefly nymphs and adults along with their ability to produce high numbers of conidia on moistened parboiled rice. Secondly, insecticidal performance was enhanced by combining nonionic surfactants with spore suspensions rendering additive or synergistic effects. These surfactants also allowed reducing the volume application rate without altering fungal bioefficacy. Results from liquid fermentation studies using B. bassiana and I. fumosorosea revealed that appropriate amounts of inexpensive ingredients, such as cottonseed flour and glucose, are suitable for the rapid production of high yields of blastospores (3 days pre-culture and 2-3 days culture). The resultant blastospores of various strains survived well to desiccation and remained viable for more than one year under refrigeration. Moreover, these air-dried blastospores of both fungal species showed higher virulence against whitefly nymphs when compared with solid-substrate produced conidia. Optimized liquid culture production for B. bassiana blastospores was also achieved through the manipulation of oxygen rates and osmotic pressure in the liquid media. Furthermore, these blastospores produced in highly aerated and hyperosmotic liquid medium containing 140 g glucose L-1 were also more virulent to whitefly nymphs than those cells derived from low-osmotic medium amended with 40 g glucose L-1. These optimal conditions were also scaled up in 5-L bioreactor that yielded 1-2 × 1012 viable blastospores L-1 in 6 days at a cost of US$ 0.19 L-1. These blastospores were formulated with diatomaceous earth for air drying or for spray drying. Formulated blastospores of B. bassiana survived dehydration using both drying methods and showed improved shelf life when stored under vacuumpackaged at 4 °C rather than 28 °C. However, when these blastospores were actively packaged with dual action oxygen-moisture scavenging system, blastospores showed prolonged stability for up to 7 months at 28 °C and still remained virulent to whiteflies. Therefore, this low-cost production and stabilization method for the rapid production of shelf stable, virulent blastospores of B. bassiana and I. fumosorosea may expand the commercial use of mycopesticides for insect control in mainstream agriculture. / A mosca-branca, Bemisia tabaci Gennadius (Hemiptera: Aleyrodidae) biótipo B, é uma praga cosmopolita e devastadora devido aos prejuízos oriundos dos seus danos diretos e transmissão de vírus. Fungos entomopatogênicos compreendem um grupo diversificado, que desempenha ação importante na regulação de populações de praga em agroecossistemas. Fungos ascomicetos anamórficos, como Beauveria bassiana, Isaria fumosorosea e Lecanicillium spp., constituem relevantes agentes de biocontrole de moscas-brancas. Avanços na pesquisa focando virulência, produção massal, formulação e estabilização de propágulos fúngicos são fundamentais para o desenvolvimento de micopesticidas eficientes contra moscas-brancas e outros insetos. Desta forma, este trabalho objetivou selecionar isolados fúngicos virulentos à mosca-branca; aumentar a eficácia mediante uso de surfactants não-iônicos em suspensões conidiais; desenvolver meios de cultura para produção rápida e estável por fermentação líquida submersa de células leveduriformes conhecidas por blastosporos. Na primeira etapa, isolados virulentos de B. bassiana e I. fumosorosea foram selecionados pela rápida e elevada atividade inseticida a ninfas e adultos de mosca-branca, bem como alto rendimento de conídios em arroz parboilizado. A adição de surfactantes organosiliconados permitiu a redução do volume de calda aplicado com resultados aditivos ou sinérgicos de controle. Foi ainda verificado que altos rendimentos de blastosporos tanto de B. bassiana como I. fumosorosea foram obtidos em curto tempo de fermentação líquida (3 dias de précultivo e 2-3 dias de cultivo) usando nutrientes de baixo custo, como glucose e farelo de algodão. Esses blastosporos foram tolerantes à dessecação e mantiveram viabilidade por mais de um ano sob refrigeração (4 °C). Os blastosporos foram mais virulentos que conídios aéreos, o que coloca esta estrutura como a mais indicada como ingrediente ativo em bioinseticidas para moscas-brancas. Mediante manipulação nutricional e física do ambiente de fermentação, a produção de blastosporos de B. bassiana foi optimizada mediante aumento da aeração e pressão osmótica do meio líquido. Blastosporos produzidos em meio líquido altamente aerado e hiperosmótico (140 g glucose L-1) mostraram-se mais virulentos à mosca-branca em relação àqueles produzidos em meio hipo-osmótico (40 g glucose L-1). Esse processo foi reproduzido em escala piloto usando biorreator de 5 L resultando numa produção de 1-2 × 1012 blastosporos viáveis L-1 em apenas 3 dias a um custo de US$ 0,19 L-1. Blastosporos de B. bassiana formulados com terra de diatomáceas e secados em fluxo de ar contínuo, ou secados em spray dryer tiveram estabilidade extendida por até 8 meses a 4 °C e superior em relação a 28 °C. Durante empacotamento, o uso de sachês absorventes de oxigênio e umidade prolongou consideravelmente a viabilidade de blastosporos armazenados a 28 °C por até 7 meses sem afetar sua eficiência contra mosca-branca. Em suma, esses resultados demonstram a viabilidade técnica e econômica de produção de blastosporos virulentos de B. bassiana e I. fumosorosea, tolerantes à dessecação e estáveis durante armazenamento. Esta tecnologia é uma nova opção que pode contribuir para expansão comercial de bioinseticidas à base de fungos entomopatogênicos.