Com o crescimento populacional acelerado e a diminuição das áreas para cultivo, o aumento da produtividade de gêneros alimentícios de todos os tipos é essencial para o atendimento da população mundial, no entanto as perdas desde o momento de colheita até a chegada ao consumidor limita a oferta de frutas ao consumidor. Estas perdas na pós-colheita de maçã, morango e pêssego, são na sua maioria causadas por fitopatógenos causando podridões. Estas podridões são causadas por vários fungos, dentre estes estão o Colletotrichum sp., causador da podridão amarga em maçãs, Botrytis cinerea agente causador do mofo cinzento em morangos
e Monilinia fructicola em pêssegos o qual causa a podridão parda. Usualmente o controle destes fungos é efetivado com a utilização de fungicidas, no entanto, a utilização de químicos neste processo preocupa os consumidores, pois, podem existir resíduos nas frutas e no ambiente. Desta forma métodos alternativos como a indução de resistência podem ser alternativas para o controle dos microrganismos causadores de doenças na pós-colheita de frutos. A indução de resistência consiste em estimular através de moléculas elicitoras (indutoras) as defesas vegetais, ou seja, a síntese de composto que atuem diretamente sobre o fitopatógeno como as proteínas-RPs, ou que promovam o reforço estrutural nos tecidos adjacentes ao sítio de infecção do fungo. A quitosana retirada da carapaça de crustáceos é uma alternativa de molécula elicitora de baixo custo e sem riscos ao consumidor que vem sendo utilizada na indução de resistência em frutos na pós-colheita. Esse biopolímero apresenta a capacidade de desencadear as respostas defensivas dos frutos; maçã, morango e
pêssego contra os fungos, Colletotrichum sp., Botrytis cinerea e Monilinia fructicola
respectivamente. Foram desenvolvidos experimentos na Universidade Tecnológica Fededral do Paraná durante os anos de 2013 e 2014, com objetivo de verificar a capacidade da quitosana de induzir as defesas dos frutos da maçãs, morangos e pêssegos em pós-colheita, bem como , a atividade fungistática sobre os fungos Colletotrichum sp., Botrytis cinerea e Monilinia fructicola em condições in vitro. Para os experimentos com os frutos o indutor foi aplicado nas concentrações 0,25; 0,5; 1,0 e 2,0% e a testemunha (água destilada), os tratamentos foram organizados em delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições de 20 frutos de maçã, 20 frutos de morango e 15 frutos de pêssego. Os frutos foram selecionados e padronizados, sendo em seguida as maçãs e os pêssegos submetidos ao
tratamento por imersão em soluções de quitosana, já os morangos foram tratados pulverizando a solução contendo quitosana diretamente sobre os frutos. Após 24horas, os frutos foram inoculados, com uma suspensão contendo conídios do patógeno Colletotrichum sp. nas maçãs, B. cinerea em morangos e M. fructicola em pêssegos na concentração 5.10-3 conídios/ml diretamente sobre os frutos com auxílio de um borrifador e de uma micropipeta. Após a realização dos tratamentos os frutos foram acondicionados em B.O.D. a 26 ± 1 °C para maçãs e pêssegos e a 10 ± 1 °C para os morangos. Foram realizadas avaliações periódicas após a implantação e no término dos experimentos para os seguintes parâmetros, físicoquímicas (perda de massa, sólidos e solúveis totais, acidez titulável, firmeza de polpa, incidência de podridões) e bioquímicas (proteínas, açúcares redutores, açúcares totais,
antocianinas, flavonoides, e a atividade das enzimas fenilalanina mônia-liase(FAL),
peroxidases, quitinases e β-glucanases). Nos experimentos in vitro avaliou-se o efeito da quitosana sobre os patógenos (Colletotrichum sp, B. cinerea e M. fructicola) Os fungos previamente cultivados em placas puras forma transferidos para placas contendo meio B.D.A. com as concentrações de quitosana (0; 0,25; 0,5, 1 e 2%). Sendo após 24 e 48 horas realizadas as medições perpendiculares do diâmetro da colônia pra verificar o crescimento micelial. Os dados dos experimentos foram submetidos à análises de normalidade e de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey e de regressão (p=0,05), com auxílio do software Assistat. Os resultados demonstraram a interferência da quitosana sobre a indução de
resistência ao controle da incidência da podridão amarga em pós-colheita de maçãs Gala, ativando a PRPs B-1-3 Glucanase e no controle de Colletotrichum sp in vitro com ação fungistática. Já em morango o indutor controlou o mofo cinzento ativando as peroxidases e quitinases e β-1-3-Glucanase e diretamente o fungo B. cinerea in vitro. Em pêssegos a atuação foi sobre a manutenção da qualidade dos frutos, na indução ativando os genes da quitinase, β 1-3 Glucanase e da mesma forma em in vitro sobre M. fructicola. Conclui-se então que a quitosana apresenta um grande potencial na indução de resistência de frutos na pós-colheita, ativando as defesa contra fungos fitopatogênicos e diretamente sobre os mesmo com atividade fungistática e fungitóxica in vitro. Sendo que nos frutos de maçã cv. Gala atuou diretamente sobre os parâmetros físico-químicos reduzindo a perda de massa, mantendo a firmeza de polpa e reduzindo capacidade de esporulação de Colletotrichum sp. confirmando também o efeito indutor pela ativação da enzima β-1,3 glucanase e a atividade fungistática
sobre Colletotrichum sp. in vitro com redução do crescimento micelial. Já em morangos cv. Camarosa, ativa a síntese das proteínas-RPs quitinases e β-1-3 glucanases contra o mofo cinzento, mantém a firmeza de polpa em níveis mais elevados e interfere no metabolismo dos açúcares totais e redutores e das flavonoides. E ainda atua diretamente sobre B. cinerea diminuindo crescimento micelial in vitro em relação controle. Nos frutos de pêssego a quitosana atua na indução de resistência a podridão parda em pós-colheita de pêssegos “delicioso” ativando as enzimas FAL, quitinase e β-1-3-glucanases. E Atua sobre M. fructicola in vitro com ação fungistática. / With the rapid population growth and the reduction of areas for cultivation, the increased productivity of foods of all kinds is essential to meet the world's population demand. However post-harvest losses from the time of harvest until the arrival to the consumer, limits the supply of fruits to the consumer. The losses in the post-harvest of apples, strawberries and peaches, caused by the incidence of rot led by phytopathogenic fungi, is responsible for most of the losses. These rots are caused by various fungi, among these are the Colletotrichum sp., cause of bitter rot on apples, Botrytis cinerea causative agent of gray mold on strawberries and M. fructicola on peaches which causes brown rot. These phytopathogens are fungi with high ability to spread infection and therefore cause serious damage to fruits, generating losses in
post-harvest. Usually the fungi control is conducted with the use of fungicides. However, the use of chemicals in the process concerns consumers, since there may be residues in fruits and the environment. Therefore, alternative methods like the resistance induction can be used to control the disease-causing microorganisms in the postharvest fruits. The induction consists on stimulating the plants defenses through (inducing) elicitor molecules, specifically the synthesis of compounds that act directly on the pathogen as phenols, protein-RPs, or producing structural reinforcement of tissues adjacent to the site of infection of the fungus. Currently, chitosan extracted from crustacean shells is an alternative elicitor molecule of low cost and no risk to the consumer that has been used in the induction of the resistance in postharvest fruits. This biopolymer has the ability to trigger the defensive responses of the fruits; apple, peach, and strawberry against fungi Colletotrichum sp., Botrytis cinerea and Monilinia fructicola, respectively. The inductor was applied at concentrations of 0.25, 0.5; 1.0
and 2.0% and on the control (distilled water). The treatments were arranged in a completely randomized design with four replications of 20 apple fruits, 20 strawberry fruits and 15 peach fruits. The fruits were selected and standardized, and subsequently the apples and peaches were subjected to treatment by immersion in solutions of chitosan, and strawberries were treated by spraying the chitosan-containing solution directly onto the fruits. After 24 hours, the fruits were inoculated with a solution containing conidia of the phytopathogen Colletotrichum sp. on apples, B. cinerea on strawberries and M. fructicola on peaches, in concentrations of [5.10]^(-3) conidia/ml directly on the fruit, with the help of a spray bottle
or with a micropipette in the case of apples, directly inoculating the solution in an wound to the 2 mm bark. After completion of the treatments, the fruits were placed in BOD at 26 ± 1 ° C for apples and peaches, and 10 ± 1 ° C for strawberries, and evaluated after 24 hours to determine the following parameters; weight loss, physical and chemical analysis (solids and total soluble, titratable acidity, firmness, decay incidence) and biochemical (protein, reducing sugars, total sugars, anthocyanins, flavonoids, FAL, peroxidase, chitinase and β-glucanase). An initial sample of the fruits was taken to carry out the initial analyzes, using this data as comparative parameters. In a second experiment, the fungus (Colletotrichum sp, Botrytis cinerea and M. fructicola) were grown in the middle of culture containing the different concentrations of chitosan, to verify the existence of fungitoxic or fungistatic effect of the biomolecule in vitro. The fungi were previously cultivated in clean plates, and subsequently
transferred to plates containing PDA medium with the chitosan concentrations (0, 0.25, 0.5, 1 and 2), and after 24 and 48 hours, were performed perpendicular measurements of the diameter of the colony to verify its mycelial growth. Data from experiments were submitted to analysis of normality and variance, and measures were compared by Tukey test and regression test (p = 0.05), with the assistance of Assistat software. The results demonstrated the interference of chitosan on the induction of resistance to control the incidence of bitter rot in postharvest Gala apple, activating the PRPs B-1-3 glucanase and control of Colletotrichum sp in vitro with fungistatic action. On strawberries, the inductor controlled the gray mold by activating the peroxidase, chitinase and β-1-3-glucanase, directly under the fungus B. cinerea
in vitro. On peaches, the action was on the maintenance of fruit quality, on the induction, activating genes of chitinase, β 1-3 glucanase, and on the same way, on the in vitro of M. fructicola. Therefere, it has been concluded that chitosan has great potential in the induction of fruit resistance in post-harvest, activating the defense against pathogenic fungi, and directly over the latter with fungistatic activity and in vitro fungitoxic activity.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/urn:repox.ist.utl.pt:RI_UTFPR:oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/1214 |
| Date | 17 December 2014 |
| Creators | Cechim, Flávio Endrigo |
| Contributors | Mazaro, Sérgio Miguel, Busso, Cleverson, Borin, Maristela dos Santos Rey |
| Publisher | Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, Programa de Pós-Graduação em Agronomia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UTFPR, instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná, instacron:UTFPR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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