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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.11.2018.tde-20032018-105839
Documento
Autor
Nome completo
Thiago Anchieta de Melo
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2017
Orientador
Banca examinadora
Pascholati, Sergio Florentino (Presidente)
Blumer, Silvia
Cia, Patricia
Serra, Ilka Marcia Ribeiro de Souza
Silva, Eliane Aparecida Benato Rodrigues da
Título em português
Efeito do extrato da alga marinha Ascophyllum nodosum e do fosfito de potássio na morfofisiologia do fungo Colletotrichum gloeosporioides, na indução de resistência em mangas 'Tommy Atkins' contra a antracnose e em características físicas e químicas desses frutos
Palavras-chave em português
Mangifera indica
Celulases
Controle alternativo
Proteínas-RP
Qualidade fisiológica
Resumo em português
A mangicultura é uma das atividades mais importantes para a fruticultura brasileira. Dentre as variedades produzidas, o cultivar 'Tommy Atkins', sem dúvida, é o mais expressivo. Após a colheita, a qualidade fisiológica das mangas, geralmente, é mantida pela integração de técnicas de controle físico e aplicação de moléculas com atividade biológica contra microrganismos, a exemplo dos fungicidas aplicados no controle do fungo Colletotrichum gloeosporioides, agente causal da antracnose, principal doença na fase de pós-colheita de mangas. Entretanto, atualmente há forte pressão da população para a utilização de moléculas que deixem nenhum ou o mínimo possível de resíduos em alimentos, especialmente os consumidos in natura. Vários produtos são vendidos no Brasil como biofertilizantes, mas, estes apresentam também, a capacidade de mitigar estresses bióticos e abióticos, inerentes da vida pós-colheita de frutas. Nesse contexto, pode-se citar o extrato da alga marinha Ascophyllum nodosum (Acadian®) e o fosfito de potássio (Phytogard®), utilizados em vários passos do processo de produção agrícola, mostrando respostas diversas sobre os vegetais tratados. Ambos os produtos apresentam baixa toxicidade ao homem e ao ambiente e não são fitotóxicos. Assim, com a ideia de gerar informação mais acertada acerca dos processos envolvidos a partir da utilização desses produtos, na cadeia produtiva da manga, este trabalho foi construído sobre três vertentes principais. A primeira parte, objetivou verificar o efeito in vitro do extrato da alga marinha A. nodosum e do fosfito de potássio sobre a morfofisiologia do fungo C. gloeosporioides isolado de mangas, variedade 'Tommy Atkins'. Na segunda parte, o objetivo do trabalho foi avaliar o efeito do extrato da alga marinha A. nodosum e do fosfito de potássio, ambos aplicados em diferentes concentrações, sobre o parasitismo do fungo 1 em mangas 'Tommy Atkins', na perspectiva da indução de resistência, na fase de pós-colheita desses frutos. Finalmente, na terceira parte do trabalho, objetivou-se verificar o efeito do extrato da alga marinha A. nodosum e do fosfito de potássio, ambos aplicados em diferentes concentrações, sobre características físicas e químicas de mangas 'Tommy Atkins', na fase de pós-colheita. Como resultados da primeira parte do trabalho, observou-se que o extrato de algas induz o crescimento e a esporulação do fungo, inibindo, contudo, a germinação e a fixação de conídios produzidos pelo patógeno. O fosfito de potássio interfere no crescimento e esporulação do microrganismo e inibe a germinação e adesão de conídios produzidos por C. gloeosporioides. Os dois produtos alteram a permeabilidade seletiva da membrana plasmática da hifa e incrementam a atividade das enzimas β-1,3-glucanase e quitinase na estrutura. Entretanto, somente o extrato de algas interferiu no conteúdo total de proteínas da hifa, aumentando esse parâmetro. Os dois produtos diminuíram a atividade celulolítica de C. gloeosporioides. Na segunda parte, os resultados demonstraram que, tanto para o extrato de algas quanto para o fosfito de potássio, houve diminuição do tamanho da lesão, da velocidade de crescimento da lesão e da AACPD. Além disso, foram observados incrementos em todos os parâmetros bioquímicos analisados, o que indicou que os produtos têm efeito indutor de resistência em mangas. Finalmente, como resultados para a terceira parte do trabalho, foi evidenciado que tanto o extrato de algas quanto o sal de potássio, em todas as concentrações utilizadas, ajudaram na redução da perda de massa dos frutos, retardaram a diminuição do ângulo de cor da polpa (ângulo Hue) e a firmeza desta. Além disso, os produtos testados desaceleraram a perda de acidez da polpa e mantiveram elevados os valores de ácidos orgânicos, a exemplo do ácido cítrico; mantiveram abaixo do tratamento controle o conteúdo de sólidos solúveis (°Brix), mas não interferiram no total de carboidratos encontrados nas cascas dos frutos. Conclusivamente, o extrato de A. nodosum e o fosfito de potássio, retardam o amadurecimento e senescência de mangas na fase de pós-colheita, reduzem a severidade da antracnose nos frutos pela indução de resistência e ainda, apresentam efeitos diretos sobre o fungo C. gloeosporioides. Dessa maneira, os produtos podem ser utilizados como mantenedores da qualidade fisiológica de mangas 'Tommy Atkins', pois minimizam os estresses de ordem biótica e abiótica relativos à vida pós-colheita dessas frutas.
Título em inglês
Effect of Ascophyllum nodosum seaweed extract and potassium phosphite on the morphology of the fungus Colletotrichum gloeosporioides, on the induction of resistance in 'Tommy Atkins' mango against anthracnose and on the physical and chemical characteristics of these fruits
Palavras-chave em inglês
Mangifera indica
Alternative control
Cellulases
Physiological quality
PR-proteins
Resumo em inglês
Mango farming is one of the most important activities for Brazilian fruit growing. Among the varieties produced, the cultivar 'Tommy Atkins' is undoubtedly the most expressive. After harvesting, the physiological quality of mangoes is generally maintained by the integration of physical control techniques and the application of molecules with biological activity against microorganisms, such as the fungicides applied in the control of the fungus Colletotrichum gloeosporioides, the causal agent of anthracnose, the main disease in the postharvest phase of mangoes. However, there is currently strong population pressure for the use of molecules that leave none or the least possible residues in food, especially those consumed in natura. Several products are sold in Brazil as biofertilizers, but also present the ability to mitigate biotic and abiotic stresses inherent of the postharvest fruit life. Ascophyllum nodosum seaweed extract (Acadian®) and potassium phosphite (Phytogard®), both used in several steps of the agricultural production process, can be mentioned in this context, showing different responses on treated plants. Both products have low toxicity to man and the environment and are not phytotoxic. Thus, in order to generate precise information about the processes involved in the use of these products, in the production chain of mango, this work was built on three main strands. The first part aimed to verify the in vitro effect of the A. nodosum seaweed extract and the potassium phosphite on the morphophysiology of the fungus C. gloeosporioides isolated from mangoes 'Tommy Atkins'. In the second part, the objective of this work was to evaluate the effect of A. nodosum seaweed extract and the potassium phosphite, both applied in different concentrations, on the parasitism of the fungus C. gloeosporioides in mangoes 'Tommy Atkins', from the perspective of induction of resistance in the postharvest phase of these fruits. Finally, in the third part of the work, the objective was to verify the effect of A. nodosum seaweed extract and of the potassium phosphite, both applied in different concentrations, on physical and chemical characteristics of 'Tommy Atkins' mangoes in the postharvest stage. As results of the first part of this work, it was observed that the algae extract induces the growth and sporulation of the fungus; however, it inhibits the germination and adhesion of conidia produced by the pathogen. Potassium phosphite interferes with the growth and sporulation of the microorganism and inhibits the germination and adhesion of conidia produced by C. gloeosporioides. The two products alter the selective permeability of hypha plasma membrane and increase the activity of the enzymes β-1,3-glucanase and chitinase in the structure. However, only the algae extract interfered in the total protein content of the hypha, increasing this parameter. The two products decreased the cellulolytic activity of C. gloeosporioides. In the second part, the results demonstrated that, for both algae extract and potassium phosphite, there was a decrease in lesion diameter, lesion growth rate and AUDPC. In addition, increments were observed in all biochemical parameters analyzed, which indicated that the products have resistance-inducing effect on mangoes. Finally, as results for the third part of the work, it was evidenced that both the algae extract and the potassium salt, in all the concentrations used, helped to reduce the loss of mass of the fruits, delayed the decrease of pulp color angle (Hue angle) and the firmness of this. In addition, the products tested decelerated the loss of acidity of the pulp and maintained high values of organic acids, as citric acid; controlled soluble solids content in relation to the control (°Brix), but did not interfere in the total carbohydrate found in the fruit peels. Conclusively, the A. nodosum extract and potassium phosphite, delay the maturation and senescence of mangoes in the post-harvest phase, reduce the severity of the anthracnose in the fruits by the induction of resistance and also have direct effects on the fungus C. gloeosporioides. In this way, the products can be used to maintain the physiological quality of 'Tommy Atkins' mangoes, since they minimize the biotic and abiotic stresses related to the postharvest life of these fruits.
 
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Data de Publicação
2018-04-02
 
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