Este estudo teve como objetivo verificar as diferenças ecofisiológicas entre duas espécies de gramíneas do campo nativo, com relação a alterações climáticas sazonais e diferentes níveis de adubação nitrogenada. Dois experimentos foram realizados, um a campo com 2 espécies e 5 níveis de adubação, fixados com relação a recomendação ROLAS para o campo nativo, onde foram medidas a taxa fotossintética fotossaturada (ACO2) e o conteúdo de clorofilas da folha a cada estação, e a taxa de crescimento relativo no verão. Um outro, em casa de vegetação com 2 espécies e 3 níveis de adubação, fixados de acordo com a recomendação para o experimento à campo. Neste experimento foram realizadas curvas de resposta à luz e CO2. As respostas fotossintéticas obtidas ao longo do ano são produto de uma interação entre as características fenológicas das espécies e as respostas fisiológicas à variação sazonal do clima. Os maiores valores de A002 por área foliar foram obtidos no verão e, no inverno, as menores, tanto em unidade de área como em unidade de massa seca de folha. As plantas de P. urvillei apresentaram as maiores A002 durante o ano e a maior taxa de crescimento relativo, vantagens possivelmente conferidas pelo metabolismo C4. Ambas as espécies direcionaram o nitrogênio disponibilizado para a promoção de aumento na capacidade de carboxilação, não investindo em captação de luz. A adubação com 200 kgN ha-1 foi satisfatória para promover ganhos em capacitação fotossintética para ambas as espécies, enquanto 400 kgN ha-1 ocasionaram uma queda na capacidade fotossintética para P. montevidense. / This study was designed to analyze the ecophysiological differences between two native grass species at Rio Grande do Sul in relation to the seasonal variation in climate and different leveis of nitrogen availability. Two experiments were performed, field and greenhouse with 2 species and 5 leveis of nitrogen (field), or 2 species and 3 leveis of nitrogen (greenhouse). Fotossaturated photosynthetic rates (A002) and leaf chlorophyll content were measured throughout the year and the relative growth rate during the summer on the field experiment. On the greenhouse we measured photosynthetic light and CO2 response curves. Seasonal photosynthetic responses are a mixture of the phenology of the species and the physiological responses to the climate's seasonal variation. The highest values of ACO2 per unit leaf area were attained during the summer, whereas the winter showed the Iowest values either on a leaf area or weight basis. P. urvillei showed the highest values of ACO2 throughout the year as well as the highest relative growth rate. These advantages are probably due to it's C4 metabolic pathway. Both species showed investments in carboxylation capacity with increases in nitrogen availability. 200 kgN ha-1 was satisfactory to improve photosynthesis on both species. 400 kg ha-1, however, caused a depression on the photosynthetic rates of P. montevidense.

Contamination of the soil by cadmium represents an agricultural hazard, for food production, and for environmental issues around the world. In the face of the problems caused by this and other metals it is necessary to remove or stabilize the same of the soil, so that there is no contamination of the ecosystems. One of the options for recovering the activity and the diversity of these environments is phytoremediation. The objective of this work was to evaluate the growth responses, physiological and biochemical characteristics of plants of Khaya ivorensis A. Chev. submitted to different doses of CdCl2. The experiment was conducted at the Federal Rural University of Amazonia (UFRA), in Belém of Pará, from December 2015 to April 2016. A completely randomized experimental design was used with 5 treatments (control, 10 CdCl2 mg/L-1, 20 CdCl2 mg/L-1, 30 CdCl2 mg/L-1, 40 CdCl2 mg/L-1) and 7 repetitions. With increasing doses of the metal, the plants Khaya ivorensis A. Chev., Presented as a response a decline in the biometric, physiological and biochemical parameters, but did not cause the death of the plants. The treatment with the dose of 10 CdCl2 mg / L-1 obtained the highest values for both the translocation factor and the bioaccumulation factor, none of the treatments presented a critical level of toxicity. The Khaya ivorensis A. Chev species proved to be an excellent alternative for the phytoremediation method in areas contaminated with cadmium. / A contaminação do solo por cádmio representa um perigo agrícola, para produção de alimentos, e para questão ambiental em todo o mundo. Diante dos problemas causados por este e outros metais é necessário que se remova ou estabilize os mesmos do solo, para que não haja contaminação dos ecossistemas. Uma das opções para se recuperar a atividade e a diversidade desses ambientes é a fitorremediação. Com isso o objetivo deste trabalho foi avaliar as respostas de crescimento, características fisiológicas e bioquímicas de plantas de Khaya ivorensis A. Chev. submetidas a diferentes doses de CdCl2. O experimento foi conduzido na Universidade Federal Rural da Amazônia (UFRA), em Belém do Pará, nos meses de dezembro de 2015 a abril de 2016. Utilizou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, com 5 tratamentos (Controle, 10 CdCl2 mg/L-1, 20 CdCl2 mg/L-1, 30 CdCl2 mg/L-1, 40 CdCl2 mg/L-1) e 7 repetições. Com as crescentes doses do metal, as plantas Khaya ivorensis A. Chev., apresentaram como resposta um declínio nos parâmetros biométricos, fisiológicos e bioquímicos, porém não causaram a morte dos vegetais. O tratamento com a dose de 10 CdCl2 mg/L-1 obteve os maiores valores tanto para o fator de translocação quanto para o fator de bioacumulação, nenhum dos tratamentos apresentou nível crítico de toxidez. A espécie Khaya ivorensis A. Chev mostrou ser uma excelente alternativa para o método de fitorremediação em áreas contaminadas com cádmio.

Orientador: Marcia Ortiz Mayo Marques / Coorientador: José Abramo Marchese / Banca: Filipe Pereira Giardini Bonfim / Banca: Fernando Broetto / Banca: Humberto Ribeiro Bizzo / Banca: José Baldin Pinheiro / Resumo: Erva baleeira (Varronia curassavica Jacq.) é uma planta medicinal nativa do Brasil. O óleo essencial vem sendo utilizado pela indústria farmacêutica por sua atividade anti-inflamatória, atribuída ao α-humuleno. O presente estudo objetivou avaliar as respostas fisiológicas, químicas e bioquímicas de plantas de V. curassavica, em função da supressão da irrigação. Foram utilizadas mudas micropropagadas da espécie. Os tratamentos foram representados pelo controle (irrigado diariamente) e por três níveis de deficiência hídrica, todos expressos pelo potencial de água no xilema da folha (Ψw): T1 - controle (Ψw~ - 0,3 MPa), T2 - Ψw~ -1,0 MPa; T3 - Ψw~ -1,7 MPa e T4 - Ψw~ -2,5 MPa. As plantas foram avaliadas quanto às trocas gasosas, teor relativo de clorofila, conteúdo relativo de água, análises de características biométricas, bioquímicas, estabilidade isotópica e composição química dos óleos essenciais. Os resultados foram submetidos à análise de variância e regressão. Na análise de regressão, as equações que melhor se ajustaram aos dados foram escolhidas com base na significância dos coeficientes de regressão e no maior coeficiente de determinação. Aos resultados de composição química dos óleos essenciais foi aplicada análise multivariada. Observou-se redução das variáveis biométricas altura da planta, área foliar e rendimento das massas frescas de folha, caule e total, em função da supressão hídrica. As variáveis de trocas gasosas não foram influenciadas pelos potenciais hídricos com supressão da irrigação, apenas o tratameno controle diferiu estatisticamente dos demais. O conteúdo relativo de água decresceu linearmente em relação aos diferentes níveis de potencial hídrico, apresentando redução de proximadamente 80%. A espécie V. curassavica apresenta mecanismo fotossintético do tipo C3. O maior rendimento de óleo essencial ... / Abstract: Erva baleeira (Varronia curassavica Jacq.) is a medicinal plant native to Brazil. The essential oil has been used by the pharmaceutical industry for its antiinflammatory activity associated with α-humulene. This study aimed to assess the physiological, chemical and biochemical responses of V. curassavica plants to irrigation suppression. It was used micropropagated seedlings. The treatments consisted of the control (daily irrigation) and three levels of water deficit, expressed by water potential in leaf xylem (Ψw): T1 - control (Ψw: ~ -0.3 MPa), T2 - Ψw~ -1.0 MPa; T3 - Ψw~ -1.7 MPa and T4 - Ψw~ -2.5 MPa. Plants were evaluated for gas exchange, relative chlorophyll content, relative water content, biometrics analysis, biochemical characteristics, isotopic stability and chemical composition of essential oils. The results were subjected to analysis of variance and regression. In regression analysis, the most significant equations were selected based on the significance of the regression coefficients and on the highest coefficient of determination. Multivariate analysis was applied to the results of chemical composition of essential oils. The analysis of biometric variables (plant height, leaf area, yield of fresh mass of leaf, stem and the whole plant) evidenced reduction according to irrigation suppression. Irrigation suppression showed no influence ongas exchange, only the control was statistically different from the other treatments. The relative water content decreased linearly depending on the different levels of water potential, a reduction of approximately 80%. V. curassavica hasC3 photosynthetic mechanism. The highest oil yield (0.18%) was found in plants subjected to the lowest water potential (-2.5 MPa). The limits of the activity of superoxide dismutase and the highest proline ... / Doutor

A espécie de cianobactéria Cylindrospermopsis raciborskii vem se destacando na literatura atual devido à sua presença e dominância em lagos e reservatórios em diversas regiões do planeta e a principal preocupação deste cenário é por ela ser potencialmente tóxica. Estudos revelaram que o crescimento e a síntese de toxinas em espécies de microrganismos fitoplanctônicos estão atrelados à limitação ou excesso de micronutrientes, porém, ainda são desconhecidos os efeitos desta variação na produção de saxitoxina (STX) por C. raciborskii. Para contribuir com o esclarecimento desta questão, investigou-se o efeito de diferentes concentrações dos micronutrientes Fe, Zn, Cu, Mn, Co e B no crescimento e na produção de STX de uma linhagem de C. raciborskii. Em salas climatizadas, culturas desta linhagem foram expostas durante 20 dias a 5 concentrações de cada micronutriente, com alteração do meio de cultura ASM-1. As respostas fisiológicas de C. racibosrkii a estas modificações foram verificadas através da velocidade máxima de crescimento (μmáx), rendimento do biovolume, tempo de duplicação (Td), concentração de clorofila a, assimilação de nitrato e ortofosfato e síntese de STX total (intra e extracelular). As maiores concentrações de STX por biovolume (STX/biovolume) foram obtidas nos tratamentos com baixa concentração de Fe (0,4 μM) e elevada concentração de Cu (0,8 μM). Nos micronutrientes Zn, Co e B, houve uma tendência de redução da síntese de STX nas maiores concentrações destes metais. Enquanto as concentrações extremas de Fe e Mn inibiram o crescimento (Fe: 0,4 e 400 μM e Mn: 0,7 e 600 μM), as concentrações centrais favoreceram (Fe: 4 a 60 μM e Mn: 7 a 200 μM). Elevada concentração de Cu (0,8 μM) causou aumento de 2,6 vezes (160%) do volume celular e redução na síntese de clorofila a, sem alterações significativas em μmáx e rendimento. O aumento da concentração dos micronutrientes Fe, Zn, Mn e B no meio de cultura causaram maior assimilação de ortofosfato por biovolume (P/biovolume). Estes principais resultados demonstraram que os micronutrientes afetam a síntese de STX e o crescimento de C. raciborskii, podendo ser associados aos diversos mecanismos de captura e detoxificação de metais que as cianobactérias possuem. Embora as extrapolações dos resultados laboratoriais para o ambiente devam ser realizadas com prudência, estudos relacionados à ecofisiologia de cianobactérias como este, são fundamentais para análise criteriosa de cada variável podendo ser utilizado como ferramenta de diagnóstico e prevenção de florações tóxicas. / Cylindrospermopsis raciborskii has been highlighted in several researches due to the dominance in many lakes and reservoirs around the world, the main concern about it due to the ability to produce toxins. Studies have revealed that growth and toxins production in phytoplankton species are linked to micronutrients limitation or excess. Nevertheless, micronutrient variation effects on saxitoxin (STX) production by C. raciborskii are still unknown. To contribute to clarify this issue, we investigated the effect of different micronutrients concentration, such as Fe, Zn, Cu, Mn, Co and B, on the growth and saxitoxin production of C. raciborskii strain. In climatized growth room, the cultures of C. raciborskii strain were exposed to 5 different concentration of each micronutrient, present in ASM-1 medium, during 20 days. The C. racibosrkii physiological responses was detected through maximum growth rate (μmáx), biovolume yield, doubling time (Td), chlorophyll-a, nitrate and orthophosphate assimilation and the total STX production (intra and extracellular). The higher concentrations of STX per biovolume (STX/biovolume) were observed in treatments with low Fe concentration (0.4 μM) and high Cu concentrations (0.8 μM). Higher concentrations of Zn, Co and B lead to low STX production. While the Fe and Mn extreme concentrations inhibited the growth (Fe: 0.4 and 400 μM and Mn: 0.7 to 600 μM), the central concentrations favored (Fe: 4 to 60 μM, and Mn: 7-200 μM). A high Cu concentration (0,8 μM) leads to 2,6 fold increase (160%) in cellular volume and decrease the chlorophyll-a content, however máx and biovolume yield did not change. Increasing the Fe, Zn, Mn and B concentration in the culture caused higher assimilation of orthophosphate per biovolume (P/biovolume). These results indicated that micronutrients affected C. raciborskii growth and STX production, and may be associated with the diverse cyanobacterial mechanisms of metals capture and detoxification. Cyanobacteria ecophysiology studies, as this research, are fundamental to careful analysis of each variable, which could be used as diagnostic and a tool to prevention of toxic blooms.

Orientador: Saulo Philipe Sebastião Guerra / Coorientador: Marcelo de Almeida Silva / Banca: Carmen Silvia Fernandes Boaro / Banca: Otavio Camargo Campoe / Resumo: Com o aumento da demanda por fontes de energia renováveis, a biomassa vegetal tem ganhado cada vez mais visibilidade no cenário mundial como fonte de energia limpa e renovável. A fonte de biomassa mais utilizada no Brasil é o eucalipto, entretanto, o bambu, com seu rápido crescimento, apresenta-se como uma potencial opção à utilização do eucalipto. Estudos evidenciam seu potencial energético, vezes similares ou até maiores que os encontrados para o eucalipto, entretanto ainda há pouca informação na literatura. Dessa forma, o objetivo desse estudo foi de obter modelos para a estimativa da área foliar (AF) do Bambusa vulgaris, índice ecofisiológico fundamental para estudos de produtividade; e realizar sua análise de crescimento, para entender seu desenvolvimento, ambos durante o segundo ano após o plantio, em um sistema florestal de curta rotação (SFCR).Em cada avaliação era realizado inventário florestal para seleção de uma touceira representativa com a população naquele momento. Feito isso, uma touceira de B. vulgaris era cortada e caracterizados um colmo jovem, intermediário e velho. Da massa vegetal verde foi obtida a massa seca total. Paralelamente, um quarto de folhas de cada colmo caracterizado foi separado para o estudo da área foliar. Foram obtidos altura (A), diâmetro a altura do peito (D) dos colmos, comprimento (C) e largura (L) da folha e número de colmos da touceira (N), baseado nisso foram gerados modelos lineares múltiplosindividuais e para as avaliações agrupad... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The biomass has gained more and more visibility in the world as clean energy in the last few years, and, therefore the renewable energy sources demands. Eucalyptus trees is the more used source in Brazil for bioenergy, however, bamboo shows a big potential in biomass production turn into an option to eucalyptus or any other forest source. Some studies evidence bamboo energetic potential, sometimes similar or even bigger than eucalyptus. In the other hand is still rare to find any kind of study about this specie, specially about their ecophysiology. The aim of this study was to obtain models to estimate Bambusa vulgaris leaf area (LA), an important index to productivity studies, as well as, conduce a growth analysis to understand their development, both during the second year after planting, in a short rotation coppice (SRC) with bioenergetic aim. On each evaluation, it was done a forest inventory to select a representative clump of B. vulgaris to that moment. The selected one was cut and the stems were characterized as young, intermediate and old. From the fresh matter was obtained the total dry matter. At the same time, a quarter of leaves from each characterized stem were separate to leaf area study. It was evaluated in the stems the height (H), diameter at breath high (D) of stem, length (L) and width (W) of leaves and number of clump‟s stems (N), based on it was generate the linear multiples models to each evaluation and grouped ones as well. All generated models, individ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Gustavo Maia Souza / Banca: Carlos Henrique Britto de Assis Prado / Banca: Gustavo Habermann / Resumo: A estabilidade é fundamental para todos os sistemas biológicos, possibilitando que lidem com a variabilidade ambiental. As propriedades que conferem estabilidade a sistemas biológicos ainda são desconhecidas, mas evidências apontam para a complexidade da dinâmica de certas variáveis fisiológicas e para a força de interação entre elementos de suas redes organizacionais subjacentes. Esta relação foi investigada no sistema de trocas gasosas de espécies florestais tropicais, pertencentes a grupos funcionais distintos: pioneiras e não-pioneiras. O modelo de recursos múltiplos atribui maior flexibilidade fisiológica às espécies pioneiras, mas os métodos geralmente empregados não são capazes de avaliar a estabilidade de um sistema adequadamente. Este estudo foi realizado em séries temporais de trocas gasosas, onde foi possível estimar parâmetros relacionados à estabilidade do sistema. A força de interação entre elementos foi avaliada pela conectância da rede (Cg) e a complexidade da dinâmica de assimilação de CO2 (A) e condutância estomática (gs) pelo algoritmo de entropia aproximada (ApEn). Os resultados revelaram que espécies com perfil fisiológico de pioneira, em condições constantes, apresentam maior Cg e ApEn de gs, possivelmente indicando maior estabilidade. Estas espécies tiveram maior aproveitamento de pulsos de luz ("lightflecks"), o que indicou a importância da modulação de rede (mudanças na conectância) na resposta às variações ambientais, e que maior Cg pode conferir maior capacidade de controle. Além da conectância, grau de acoplamento do sistema ao ambiente foi decisivo na resposta a "sunflecks". Os resultados sugerem que dinâmicas mais complexas estão ligadas a redes com maior conectância, que por sua vez conferem maior capacidade de controle ao sistema, sendo fundamental a capacidade de modulação da rede. / Abstract: Stability is a key feature to all biological systems, enabling them to deal with environmental variability. The properties that promote stability in biological systems are still unknown, but evidences point towards the complexity of the dynamics of certain physiological variables and to the strength of interaction among elements pertaining to its underlying organizational networks. This relationship was investigated in the gasexchange system of tropical forest species, belonging to distinct functional groups: pioneer and non-pioneer. The multiple resources model attributes higher physiological flexibility to pioneer species, but the methods usually employed are not capable of properly evaluating a system's stability. This study was carried out in gas-exchange time-series, enabling the calculation of parameters related to the system's stability. The strength of interaction among elements was evaluated by network connectance (Cg), and the complexity of CO2 assimilation (A) and stomatal conductance (gs) dynamics was evaluated by the algorithm of Approximate Entropy (ApEn). The results revealed that, under constant conditions, species with a pioneer-like physiological profile showed higher Cg and ApEn of gs, possibly indicating greater stability. These species showed higher lightfleck use efficiency, indicating the importance of network modulation (connectance changes) in response to environmental variability, and that higher Cg could provide greater control capability. Besides connectance, the strength of coupling between system and environment was decisive in response to sunflecks. The results suggest that more complex dynamics are linked to higher network connectance, which provide greater control capability to the system, network modulation being fundamental. Also, higher coupling of the system with its environment apparently promotes stability in contexts where environmental variability occurs within the system's control capability. / Mestre

Orientador: Gustavo Habermann / Banca: Marcelo de Almeida Silva / Banca: Luis Mauro Gonçalves Rosa / Banca: Rafael Vasconcelos Ribeiro / Banca: Paulo Eduardo Ribeiro Marchiori / Resumo: Aqui analisamos o papel ecofisiológico da verticalidade foliar na eficiência de uso da luz pelas plantas. Os estudos foram conduzidos em espécies de Styrax camporum e Saccharum spp. A verticalidade foliar tem papéis distintos entre as diferentes espécies, mas primordialmente tais resultados convergem para um melhor aproveitamento da luz pela planta com folhas dispostas nessa conformação, com ganho de biomassa / Abstract: Here we analyzed the ecophysiological role of vertical leaves in sunlight use efficiency by plants. The studies were conducted in species of Styrax camporum and Saccharum spp. Vertical leaves have distinct roles between different species, but primarily these results demonstrate that plants with vertical leaves show a better light use efficiency, eventually with gain of biomass / Doutor

Orientador: Denis Otávio Vieira de Andrade / Banca: Célio Fernando Baptista Haddad / Banca: Paula Cabral Eterovick / Banca: Fernando Ribeiro Gomes / Banca: Itamar Alves Martins / Resumo: O comportamento de assoalhar é incomum em anfíbios já que tem o inconveniente de aumentar os riscos de perda excessiva de água por evaporação (PEA). No entanto, este comportamento parece ser especialmente relevante em regiões de altitude uma vez que possibilita a termorregulação frente às baixas temperaturas. Algumas espécies de anuros são conhecidas por assoalhar de forma eficiente, inclusive em condições privadas de umidade e geralmente são acompanhadas por uma série de adaptações a fim de reduzir a PEA. Este é o caso de Bokermannohyla alvarengai, um hilídeo endêmico dos campos rupestres que habita áreas acima de 1000 m de altitude no sudeste do Brasil, no qual o comportamento de assoalhar está associado com mudanças fisiológicas na coloração da pele. Os campos rupestres estão sujeitos a grandes oscilações diárias de temperatura com radiação solar intensa durante o dia e queda acentuada da temperatura a noite, e a termorregulação através do assoalhamento poderia então ser vantajosa neste caso. Por outro lado, este tipo de ambiente apresenta fortes restrições hídricas e, portanto, poderia comprometer o uso eficiente do assoalhamento em anuros como uma estratégia termorregulatória. Embora as mudanças de cor na espécie são conhecidas por atuarem na modulação das trocas de calor durante a exposição à radiação solar, com implicações osmorregulatórias, inúmeras questões sobre adaptações comportamentais e fisiológicas que sustentam o assoalhamento em B. alvarengai ainda permanecem inexploradas, e este estudo objetivou preencher essa lacuna de conhecimento. Nesta tese, investiguei aspectos fundamentais do modo de vida de B. alvarengai como dieta, reprodução, padrões de atividade e uso do ambiente, assim como características fisiológicas e morfológicas com especial referência às implicações adaptativas no comportamento de assoalhar. Bokermannohyla alvarengai assoalha ao longo do ano... / Abstract: Basking behaviour is uncommon in amphibians as it has the important drawback of increasing the risk of excessive water loss through evaporation (EWL). However, this behaviour seems to be especially relevant in high elevation regions as it allows thermoregulation in order to face the low temperatures. Some anuran species are known to bask efficiently, even in deprived humidity conditions, and generally are accompanied by several adaptations in order to reduce EWL. This is the case of Bokermannohyla alvarengai, a treefrog endemic of campos rupestres (rocky meadows) that inhabits areas above 1000 m of altitude in Southeastern Brazil, whom basking behaviour is associated with physiological changes in skin coloration. Campos rupestres undergo major daily temperature fluctuations with intense solar radiation during the day and rapid cooling at night, and thermoregulation through basking could be advantageous in such habitat. On the other hand, this environment is subjected to water restrictions that exacerbate problems of EWL and, therefore, compromises efficient use of basking in anurans as thermoregulatory strategy. While colour change in this species is known to be involved in the modulation of heat exchanges during sun exposition, with osmoregulatory implications, many questions remain on the behavioural and physiological adaptations underpinning basking, and this study aims at filling this gap of knowledge. In this thesis, I investigated fundamental aspects of the life history of B. alvarengai, such as diet, reproduction, activity patterns and habitat use, but also physiological and morphological features with special reference to their adaptive implications in basking behaviour. Bokermannohyla alvarengai basks all year-round, even far from water sources, accommodating the conflicting aspects involved in water economy and thermoregulation by a suite of behavioural, physiological, and morphological specializations. Besides the adoption of... / Doutor

Desde 1988, año en que se descubrieron las fumonisinas, toxinas de origen füngicoproducidas básicamente por especies del género Fusarium, numerosos estudiostoxicológicos han puesto de manifiesto su implicación en la problemática para la saludanimal que se deriva del consumo de piensos y otros productos agrícolas contaminados porFusarium sección Liseola por parte del ganado. Asimismo, se ha llegado a asociar de algunamanera el consumo directo de maíz contaminado, con el desencadenamiento de cánceresofágico en humanos, sin embargo la relación causa-efecto no ha sido demostrada.Si bien la contaminación masiva de materias primas por fumonisinas por lo general se asociaa países subdesarrollados del continente africano, asiático y Sudamérica, estudios deincidencia llevados a cabo en otros muchos países han demostrado que en mayor o menorcantidad, las fumonisinas se hallan presentes en la mayoría de muestras de maíz paraalimentación animal ensayadas. Este hecho ha dado lugar a la proliferación de estudios detodo tipo, dentro de los cuales se enmarca esta tesis, encaminados a dilucidar en quémomento y bajo qué condiciones se producen estas micotoxinas.Los objetivos de la presente tesis han sido en primer lugar, determinar el impacto que, la aw,la temperatura y los conservantes químicos, como factores abióticos, ejercen sobre lagerminación, crecimiento y producción de FB] por F. monili/orme y F. proliferatum enmaíz. En segundo lugar se ha determinado el efecto de las interacciones rungicas, es decir,cómo influyen cepas füngicas propias del maíz sobre el desarrollo y producción de FB] porlas cepas de Fusarium, y su relación con el resto de factores abióticos. Posteriormente, a lavista de estos resultados, se ha pasado a evaluar el potencial que la manipulación de losfactores abióticos puede tener como sistema de control del grano almacenado. Por último, sehan ensayado la cuantificación de la producción de enzimas hidrolíticos por Fusariumsección Liseola, como método alternativo de detección de su presencia en grano, así como ladeterminación del valor calórico del grano contaminado por estas mismas cepas, comométodo alternativo de cuantificación de la pérdida de calidad del grano.Se ha demostrado que a pesar de que las cepas de Fusarium son capaces de crecer endiferentes substratos, la producción masiva de fumonisinas únicamente se da en el maíz. Seha visto que sobre este cereal la germinación de estas cepas es posible entre 5 y 37°C y a awà 0,88, el intervalo se estrecha ligeramente para el crecimiento (7-37°C, arw ä 0,90), y porúltimo, y lo que es más importante, la producción de FBt solo es posible entre 10 y 37°C y aaw > 0,93, con las consecuencias que este dato reporta desde el punto de vista del control enmaíz y productos derivados. Se ha demostrado que los conservantes a base de propionatosexistentes en el mercado son útiles para el control del crecimiento de Fusaríum spp. in situ,pero para el control de la producción de FBi sólo es eficaz a concentraciones > 0,07%.La presencia de otras cepas füngicas en cultivos mixtos, en general, inhibió el desarrollo deFusarium, siendo A. flaws y A. niger las especies que causaron mayor impacto. Su efecto,sin embargo, dependió de los factores abióticos involucrados. En general, las especies deFusarium compitieron con éxito a aw altas, y mejor a temperaturas cercanas a los 15°C. Sinembargo, se observó que a a^ altas, la producción de FBi podía verse potenciada pordeterminadas especies, principalmente A. niger.Finalmente, además de la determinación de fumonisinas en materias primas, se ha visto quela monitorización de la actividad enzimàtica en el grano, y de la pérdida de valor calórico delmismo pueden ser buenos índices de la infección del grano por Fusarium. +En conclusión, de la presente tesis se deriva que, en condiciones normales, el control de lacontaminación por fumonisinas del grano en post-cosecha puede llevarse a cabo con éxitopor el simple control de la ÜTW; en esta etapa la flora acompañante puede incluso actuar comofactor adicional de control. Sin embargo, cabe resaltar que a partir de estos mismosresultados se puede deducir que la presencia de fumonisinas en maíz puede ser ya muy altaen el campo, y que años lluviosos puedan provocar niveles altos de las mismas antes delsecado.

Es fiimonisines, produïdes principalment per Fusariumverticillioides i F. proliferatum, i la zearalenona (ZEA) i el deoxinivalenol(DON), produïdes per F. graminearum entre altres espècies de Fusarium,són micotoxines que es troben freqüentment al panís. Donat que laproducció de micotoxines es veu influenciada per diferents factors biòtics iabiòtics, el grau de contaminació amb aquestes toxines varia any rera any,depenent tant de las condicions climàtiques com de les pràctiques agràries.Les espècies del gènere Fusarium os consideren com a fongs de camp, ja quecolonitzen els conreus abans de la collita; la prevenció mitjançant el controlprecollita és el primer pas per a minimitzar la contaminació amb lesmicotoxines produïdes per aquestes espècies. L'ús de fungicides sintèticss'està controlant cada cop més i la pressió per a trobar alternatives méssegures augmenta. Diversos estudis s'han centrat en trobar fungicides quesiguin segurs tant per a la salut com per al medi ambient. Els extractesnaturals de plantes poden proveir una alternativa als fungicides sintètics.Diferents investigadors han realitzat estudis observant l'efecte dels olisessencials en el creixement fúngic i han constatat que alguns d'ells podrienservir com fungicides naturals.Els objectius d'aquesta tesi han estat a) avaluar la contaminació perfumonisines Bi (FBO en panís i productes derivats del panís. destinats alconsum humà i animal a Espanya. En segon lloc, b) s'ha determinat l'efectede les interaccions fúngiques, entre soques de F. verticillioides i F.proliferatum productores de fumonisines, amb soques de F. graminearum,productores de zearalenona i deoxinivalenol, en el creixement i la produccióde micotoxines y la relació amb els factors abiòtics. Posteriorment, c) s'harealitzat una avaluació in vitro d'una sèrie d'olis essencials per a determinarel seu efecte inhibitor! del creixement de F. verticillioides, F. proliferatum iF. graminearum. Finalment, d) s'han seleccionat cinc olis essencials amb elsquals s'han continuat els estudis, a fi d'avaluar el seu efecte com inhibidorsdel creixement de F. verticillioides, F. proliferatum i F. graminearum i de laproducció de fumonisines, zearalenona i deoxinivalenol en funció delsfactors abiòticos (aw i temperatura) en grans de panís irradiats.Es va veure que el 86 % de les mostres recollides durant els anys1998-2000, destinades al consum animal contenien FBi en un interval de 89-8760 ng g"1. Quatre d'aquestes mostres presentaren nivells de FBi superiorsa 5000 ng g"1, que és el límit recomanat pel Comité de Micotoxines de 1'Associació Americana de Veterinaris de Laboratoris de Diagnosi per cavallsi altres equins. El 23 % de las mostres destinades al consum humà estavencontaminades amb FBl5 tot i que els valors trobats van ser generalmentbaixos. Es va veure que els productes de panís que han estat processatsindustrialment, principalment per via tèrmica, presenten concentracionsmenors de FBi.En general, la producció de les micotoxines estudiades no semblatenir un paper lligat a l'obtenció d'un avantatge competitiu davant d'altresespècies. Tampoc s'observà una inhibició de la producció de micotoxinesdeguda a la presència d'altres espècies competidores. La producció va estarmés condicionada pels factors abiòtics, com la temperatura i la aw que per lapossible interacció entre diferents espècies de floridures.Els olis essencials que mostraren major activitat antifúngica forenels de canyella, clau, lemongrass, orenga i palmarosa. L'acció antimicòtica iantimicotoxigènica d'aquests cinc olis essencials fou més accentuada quan elgra tenia la màxima aw estudiada (0,995). Els olis essencials de orenga, clau ilemongrass inhibiren significativament el creixement de totes les soques deles tres espècies de Fusarium estudiades quan el gra de panís tenia una a^inicial de 0,995 i s'incubava a 20 o a 30 °C. La producció de FI?! per F.verticillioides i F. proliferatum, i la producció de DON per F. graminearumforen significativament inhibides pels cinc olis essencials estudiats quan elsgrans de panís tenien una aw inicial de 0,995 y s'incubaven a 30 °C. Noobstant, al realitzar la incubació a 20 °C, la producció de FB] per F.verticillioides fou estimulada pels olis essencials de clau i orenga. D'altrabanda, la producció de ZEA fou inhibida només per l'oli essencial depalmarosa, a les dues temperatures quan la aw inicial del panís era de 0,995Realitzar un seguiment de la temperatura, la precipitació y la humitatrelativa durant el desenvolupament del gra de panís al camp permetriaefectuar una sèrie de recomanacions sobre els tractaments a seguir. Eltractament amb olis essencials com a fungicides podria ser una alternativa,encara que prèviament s'haurien de fer més estudis per a determinar laviabilitat. La implementació d'un sistema integrat, que consistiriabàsicament en un programa de control basat en l'Anàlisi de Perills y PuntsCrítics de Control (APPCC), seria necessari per a assegurar una baixacontaminació en els aliments. / Fumonisins, which are mostly produced by Fusarium verticillioidesand F. proliferatum, and zearalenone (ZEA) and deoxynivalenol (DON),which are produced by F. graminearum among other Fusarium species, arecommon contaminants in maize. These mycotoxins production is influencedby some biotic and abiotic factors, therefore contamination level varies everyyear, and depends on environmental conditions and agricultural practices.Fusarium spp. is usually described as a field fungi, because it colonises thecrop before harvest; the preharvest control is the first step to prevent fromthe invasion of these Fusarium species and mycotoxins production underfield conditions. The use of synthetic fungicides is becoming morecontrolled, and there is an increasing pressure to find safer alternatives.Several researchers have focused in the search for fungicides that are safe tohumans and for the environment. Natural extracts from plants may providean alternative to synthetic fungicides. Researchers have examined the effectof some essential oils on growth rates of some fungi and have shown thatsome of them could be used as natural fungicides.The objectives of the present thesis were to investigate a) thefumonisin Bi (FBO contamination on corn and corn-based food productsfrom Spain, intended for animal and human consumption; b) the effect offungal interactions between producing fumonisin isolates, and isolates of F.graminearum producing zearalenone and deoxynivalenol, on growth rate andmycotoxins production and the relationship with abiotic factors; c) an invitro screening of some essential oils on inhibition of mycelial growth of F.verticillioides, F. proliferatum and F. graminearum; and d) the study wascontinued with five selected essential oils from the screening assess theirefficacy on growth rate of F. verticillioides, F. proliferatum and F.graminearum and inhibition of FBb zearalenone and deoxynivalenolproduction at different aw and temperature conditions in maize grain.