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Previous issue date: 2016-09-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Introduction and objective: Metarhizium anisopliae is one of the most studied fungi for biological control, since it is found naturally associated with ticks and has showed high virulence in laboratory conditions. M. anisopliae can form in vitro an overwintering structure called microesclerotia (MS). The microsclerotia have been shown to be more effective than products based on conidia when applied directly to the soil for control of some pests. Thus, the objective of this study was to develop and characterize inorganic pelletized formulations containing microsclerotia of M. anisopliae IP119, assess its stability under storage at 4°C and 40°C and determine its tolerance to UV-B radiation. Methods: Six pellets formulations composed of diatomaceous earth, vermiculite, aluminum magnesium silicate or colloidal silicon dioxide, alone or in combination, were developed and evaluated. The pellets were obtained using the extrusion-spheronization technique and were dried in a fluid-bed dryer with an outlet air temperature kept at 40°C or 50°C. During drying, at pre-determined time intervals, samples were collected for evaluation of the residual moisture content, conidia production and viability. The pellets were also evaluated for their storage stability at 4°C and 40°C. Conidia production and viability were evaluated after storage periods of 7 to 21 days. In addition, UV-B tolerance of the conidia and pellets containing MS was evaluated by exposing them to the artificial light for 4h (irradiance of 541,54 mW/m2) and 12h (irradiance of 1239,23 mW/m2), respectively. Results and Discussion: Inorganic pellets were obtained and the selected formulation was composed by vermiculite, diatomaceous earth and colloidal silicon dioxide (78:20:2), since it showed the best yield (48%), size distribution (from 431.5 to 758.5 μm), average size (584.90 μm ± 122.40) and sphericity (0.75 ± 0.07). There was a considerable reduction of the residual moisture between time 0 (~29%) and 5 minutes (~6%), which remained stable until the end of drying operation. Thus, pellet drying for a 5 minutes period at 40ºC or 50°C resulted in a proper moisture content. Fluid-bed dried pellets presented conidia production always above 1.7x109 conidia/g pellets, with viability > 93%, at all times and for both temperatures. In the pellet storage at 40°C, a contamination was observed after the 7th storage day, without differences in conidia production (~1.3x109 conidia/g of pellets) and viability (> 94%). At 4°C, the conidia production and viability remained stable until the 21th storage day. Regarding the tolerance to UV-B radiation test, the calculated LD50 of M. anisopliae conidia was 5.545 (kJ/m2) ± 0.059. In the exposed pellets containing microsclerotia germination was >98%, and it was observed high conidia production (>1,6x109 conidia/g of pellets). Conclusion: It can be concluded that the inorganic formulation allow to obtain pellets containing fungal material by extrusion-spheronisation technique with maintenance of fungal viability after drying, resulting in a formulation with high UV-B tolerance. This solid platform has a great potential for use in pest biological control. / Introdução e objetivo: Metarhizum anisopliae é uma das espécies de fungos entomopatogênicos mais estudadas em controle biológico por estar naturalmente associada a carrapatos e por apresentar alta virulência em condições laboratoriais. M. anisopliae é capaz de, sob condições in vitro, formar uma estrutura de resistência denominada microescleródio (ME). Os microescleródios têm-se mostrado mais eficazes do que produtos à base de conídios, quando aplicados diretamente ao solo para o controle de algumas pragas. Assim, o objetivo do presente trabalho consistiu em desenvolver e caracterizar formulação inorgânica peletizada contendo microescleródios de M. anisopliae IP119, avaliar sua estabilidade sob armazenamento a 4ºC e a 40ºC, e determinar sua tolerância à radiação UV-B. Métodos: Foram desenvolvidas e avaliadas seis formulações de pellets compostas por terra diatomácea, vermiculita, silicato de alumínio e magnésio ou dióxido de silício coloidal, de forma isolada ou em combinação. Os pellets foram obtidos pela técnica de extrusão-esferonização e a secagem foi realizada em leito fluidizado com temperatura do ar de saída mantida a 40ºC ou 50ºC. Durante a secagem, em intervalos pré-determinados de tempo, amostras foram coletadas para avaliação da umidade residual, produção e viabilidade de conídios. Além disso, avaliou-se a produção e a viabilidade de conídios após armazenamento dos pellets por 7 a 21 dias. Para a avaliação da tolerância de conídios e pellets contendo ME frente a radiação UV-B, os materiais foram expostos por até 4 horas (irradiância de 541,54 mW/m2) ou 12 horas (irradiância de 1239,23 mW/m2), respectivamente. Resultados e Discussão: Pellets com constituintes totalmente inorgânicos foram obtidos e a formulação selecionada foi àquela composta por vermiculita, terra diatomácea e dióxido de silício coloidal (78:20:2), que apresentou características de rendimento (48%), distribuição de tamanho (431,5 a 758,5 μm), tamanho médio (584,90 μm ± 122,40) e esfericidade (0,75 ± 0,07) adequados. Houve redução considerável da umidade residual entre o tempo 0 (~29%) e 5 minutos de secagem (~6%), e a umidade residual permaneceu estável até o final da operação. Dessa forma, a secagem dos pellets pelo período de 5 minutos a 40ºC ou a 50ºC se mostrou satisfatória. Além disso, os pellets selecionados e secos por leito fluidizado apresentaram produção de conídios sempre superior a 1,7x109 conídios/g de pellets, e a viabilidade dos mesmos foi maior do que 93%, em todos os tempos analisados e para ambas as temperaturas. Houve contaminação dos pellets sob armazenamento a 40ºC após o 7º dia de ensaio, sem diferença de produção (~1,3x109 conídios/g de pellets) e de viabilidade (>94%) dos conídios. Já na temperatura de 4ºC, a produção e a viabilidade dos conídios permaneceram estáveis até o 21º dia de armazenamento. No ensaio de tolerância à radiação UV-B, a DL50 estimada para os conídios de M. anisopliae foi de 5,545 ± 0,059 (kJ/m2), ao passo que para os pellets contendo microescleródios foi observada a manutenção da germinação (>98%) e uma elevada produção de conídios (>1,6x109 conídios/g de pellets). Conclusão: No presente trabalho, foi possível obter, pela técnica de extrusão-esferonização, pellets inorgânicos contendo material fúngico, com manutenção da viabilidade fúngica após secagem e alta tolerância à radiação UV-B, representando grande potencial para uso no controle biológico de artrópodes-praga.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tede/6924 |
| Date | 23 September 2016 |
| Creators | Santos, Thainá Rodrigues |
| Contributors | Marreto, Ricardo Neves, Fernandes, Éverton Kort Kamp, Marreto, Ricardo Neves, Taveira, Stephânia Fleury, Monteiro, Caio Márcio de Oliveira |
| Publisher | Universidade Federal de Goiás, Programa de Pós-graduação em Ciências Farmacêuticas (FF), UFG, Brasil, Faculdade Farmácia - FF (RG) |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG, instname:Universidade Federal de Goiás, instacron:UFG |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 824936988196152412, 600, 600, 600, 600, 6010281161524209375, 6997636413449754996, 2075167498588264571 |
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