O milho (Zea mays) é um cereal amplamente cultivado no Brasil e no mundo. Sua produtividade pode ser afetada por diversos fatores incluindo a colonização fúngica. Em Fitopatologia, grãos afetados por fungos são denominados grãos ardidos e os gêneros mais encontrados em milho são Stenocarpella e Fusarium. Espécies de Fusarium podem causar podridões nas espigas e também podem produzir fumonisinas, toxina esta tóxica para animais e humanos e associadas ao desenvolvimento de diversas doenças. O presente trabalho teve como objetivo analisar a incidência de Fusarium ssp. com potencial toxigênico em amostras de grãos ardidos através da identificação da presença do gene fum5, responsável pela produção de fumonisinas pelo fungo, bem como quantificar os níveis de fumonisinas encontrados nessas amostras e comparação com os resultados obtidos de grãos assintomáticos. Um total de 100 amostras dos anos de 2006 e 2007 provenientes das principais regiões produtoras do Brasil foram submetidas à três análises. A primeira avaliou a incidência de Fusarium spp. nos grãos através do método do papel de filtro com congelamento e em 100% das amostras foi encontrado o fungo em níveis que variaram de 34 a 91%. A segunda análise utilizou a PCR para confirmação do gênero, identificação de espécies (F. verticillioides, F. proliferatum e F. subglutinans) e identificação da presença do gene fum5. A PCR confirmou 93% dos isolados como pertencentes ao gênero Fusarium. Os isolados negativos passaram por análise morfológica e todos foram confirmados. As PCRs para espécies identificaram 82% dos isolados como F. verticillioides, 3% como F. subglutinans e nenhum como F. proliferatum. A PCR para potencial toxigênico foi positiva para 81% dos isolados. A terceira análise consistiu na quantificação de fumonisinas (B1, B2 e B3 na proporção 5:3:1) através do método de ELISA e os níveis variaram de 4,4 a mais de 90 µg/g. Grãos assintomáticos da segunda safra de 2007 foram analisados separadamente para comparação. Em 100% das amostras houve incidência de Fusarium spp, variando de 74 a 87%. A PCR para confirmação do gênero foi positiva para 87% dos isolados e os demais passaram por análise morfológica e então confirmados. As PCRs para identificação de espécies mostrou 60% dos isolados como sendo F. verticillioides, 3% como F. subglutinans e nenhum como F. proliferatum. A maior concentração de fumonisinas nos grãos assintomáticos foi de 2,1 µg/g e em 53% das amostras não foram detectadas fumonisinas. Os resultados mostraram que há uma alta incidência de Fusarium spp. em grãos ardidos e assintomáticos. Grãos ardidos e assintomáticos têm Fusarium spp. com potencial toxigênico mas os níveis de fumonisinas encontrados nos grãos assintomáticos foram muito baixos em comparação com os encontrados nos grãos ardidos mostrando que, em condições adversas, esse fungo deixa de ser endofítico e passa a ser patogênico, podendo causar doenças na planta e produzir toxinas. Pelo fato das fumonisinas estarem concentradas nos grãos ardidos, a redução dessas toxinas da dieta deve ser baseada na eliminação dos mesmos através do controle do beneficiamento. / Maize is a cereal widely cultivated in Brazil and worldwide. Its productivity can be affected by numerous factors including fungal colonization. In pathological terms, affected grains by fungi are denominated rot grains and the two most prevalent genera found in maize are Stenocarpella and Fusarium. Species of Fusarium can cause rotting in the stalks and also produce fumonisins, which are toxic both for animals and humans since their occurrence is associated to many diseases. The present work aimed to analyse the incidence of Fusarium ssp. with toxigenic potential in rot grains samples through the identification of the presence of the gene fum5, responsible for the production of fumonisins, as well as to quantify the levels of fumonisins found in these samples and compare with the results obtained in asymptomatic grains. A total of 100 samples from the 2006 and 2007 harvests were collected from the main producing regions of Brazil and were submitted to three analyses. The first evaluated the incidence of Fusarium ssp. in the grains through the method of filter paper and freezing, which revealed incidences that varied from 34 to 91%. The second analysis used specific primers and PCR to confirm the genus and species (F. verticillioides, F. proliferatum and F. subglutinans) and to detect the presence of the fum5 gene. The results indicated that 93% of the isolates belonged to the genus Fusarium. The PCR - negative isolates were confirmed as Fusarium after morphological analysis. Eigthy two percent of the isolates were classified as F. verticillioides, 3% as F. subglutinans and none as F. proliferatum using speciesspecific PCR. The fum5 gene was detected in eighty one percent of the isolates. The third analysis consisted in the quantification of the fumonisins (B1, B2 e B3 in the proportion of 5:3:1) through the ELISA method and the levels varied from 4,4 to more than 90 µg/g. Asymptomatic grains from the second cropping season of 2007 were analyzed separately for comparison purposes. The incidence of Fusarium spp. in these varied from 74 to 87%. The PCR for confirmation of the genus was positive for 87% of the isolates. The PCRs for species identification showed 60% of the isolated as being F. verticillioides, 3% as F. subglutinans and none as F. proliferatum. The greater concentration of fumonisins in the asymptomatic grains was of 2,1 µg/g and in 53% of the samples fumonisins were not detected. Rot and asymptomatic grains presented Fusarium spp. with toxigenic potential but the levels of fumonisins found in the asymptomatic grains were much lower compared with rot grains, showing that, in adverse conditions, this fungus changes from endophytic to pathogenic, being able to parasitize the plant and to produce toxins. The fact that fumonisins levels are much higher in rot grains, a simple measure to reduce the levels of these toxins in the animal diet would be to eliminate them during processing.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-10022009-141053 |
| Date | 28 January 2009 |
| Creators | Júlia Ronzella Ottoni |
| Contributors | Luis Eduardo Aranha Camargo, Maria Heloisa Duarte de Moraes, Ludwig Heinrich Pfenning |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Agronomia (Microbiologia Agrícola), USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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