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Tesis Doctoral
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2020.tde-13012021-153413
Documento
Autor
Nombre completo
Nathalia Torres Corrêa Magri
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
Piracicaba, 2020
Director
Tribunal
Aguiar, Claudio Lima de (Presidente)
Camargo, Luis Eduardo Aranha
Lira, Simone Possedente de
Tasic, Ljubica
Título en portugués
Correlação entre a qualidade do caldo de cana-de-açúcar e infecção por Leifsonia xyli subsp. xyli agente causal do raquitismo das soqueiras
Palabras clave en portugués
Saccharum officinarum
Bactéria endofítica
Compostos fenólicos
Sacarose
Resumen en portugués
A incidência de pragas e doenças no canavial pode influenciar na qualidade da cana-de- açúcar e na produção do açúcar. O raquitismo das soqueiras, causado pela bactéria Leifsonia xyli subsp. xyli (Lxx), é uma das principais doenças que acomete a cultura da cana-de-açúcar. É de difícil diagnose e os danos podem ser agravados em situações de estresse hídrico ou na presença de outras doenças. Em muitos casos, doenças e pragas na cana-de-açúcar tendem a reduzir os teores de sacarose, aumentar as concentrações de açúcares redutores (glicose e frutose) e de compostos fenólicos, devido a ativação de mecanismos de defesa. Esses fatores podem dificultar o processo de produção do açúcar. Trabalhos que relacionam a qualidade do caldo de cana-de-açúcar com o raquitismo das soqueiras ainda são poucos difundidos na literatura. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar a relação entre o raquitismo das soqueiras e a qualidade do caldo de cana-de-açúcar através de três experimentos. No primeiro experimento foram avaliadas as variedades SP80-3280 (resistência moderada) e CB49-260 (suscetível) de cana-planta. No segundo experimento foi utilizada cana-soca da variedade CB49-260 e no terceiro experimento foram investigadas mudas de cana-planta já infectadas da variedade CB49-260. As amostras de caldo de cana-de-açúcar foram avaliadas quanto a quantidade bacteriana, análises tecnológicas, físico-químicas, cromaticidade através das coordenadas do espaço de cor CIELAB, quantificação de açúcares e de compostos fenólicos por cromatografia líquida e atividade enzimática da peroxidase e polifenoloxidase, além disso também foi avaliado o teor de lignina do bagaço residual da extração do caldo. No primeiro experimento a doença não reduziu a qualidade do caldo de cana-planta, uma vez que amostras inoculadas apresentaram maiores valores para brix%caldo, pol%caldo, pureza e açúcares totais recuperáveis, além de maior luminosidade e croma, indicando que eram mais claras e brilhantes do que os controles. Cinco classes de compostos fenólicos puderam ser quantificadas nas amostras, sendo que a variedade CB49-260 apresentou as maiores concentrações de flavonas, flavonóis e flavanonas, o que pode ter influenciado na classificação das mesmas amostras no espaço de cor CIELAB, próximo do amarelo (90°). Já a variedade SP80-3280, apresentou as maiores concentrações de ácidos benzóico e hidroxicinâmico, os quais estão envolvidos em processos de defesa das plantas. A menor concentração de açúcares redutores em amostras inoculadas de CB49-260 pode estar associada ao consumo de glicose pela Lxx para o seu crescimento. No segundo experimento a doença promoveu uma redução na qualidade do caldo de cana-de-açúcar, uma vez que amostras com altos títulos de Lxx apresentaram maiores valores para açúcares redutores%cana, fibra%cana, turbidez, fenólicos totais, glicose e frutose. A maior concentração de açúcares redutores contribuiu para a redução da pureza do caldo o que pode interferir no processo de recuperação do açúcar. A concentração mais baixa de glicose, comparada com a frutose, nas amostras com maior título bacteriano pode ter ocorrido devido ao consumo desse açúcar como fonte de carbono, para o crescimento bacteriano. No terceiro experimento a doença não reduziu a qualidade da cana-planta, uma vez que, amostras com os maiores títulos de Lxx apresentaram valores estatisticamente maiores para pol%caldo, pureza e açúcares totais recuperáveis e valores estatisticamente menores para açúcares redutores%cana, pH, cor ICUMSA, turbidez, fenólicos totais e flavonóides totais. A atividade enzimática da peroxidase e da polifenoloxidase e a porcentagem de lignina total do bagaço não apresentaram diferença estatística entre os tratamentos, mostrando que a quantidade de bactéria não foi suficiente para influenciar esses parâmetros.
Título en inglés
Correlation between the quality of sugarcane juice and infection by Leifsonia xyli subsp. xyli causal agent of ratoon stunting disease
Palabras clave en inglés
Saccharum officinarum
Endophytic bacteria
Phenolic compounds
Sucrose
Resumen en inglés
The incidence of pests and diseases in the cane field can influence the quality of the sugarcane and the production of sugar. Ratoon stunting disease, caused by the bacterium Leifsonia xyli subsp. xyli (Lxx), is one of the main diseases that affects the culture of sugarcane. It is difficult to diagnose and the damage can be aggravated in situations of water stress or in the presence of other diseases. In many cases, diseases and pests in sugarcane tend to reduce sucrose levels, increase the concentrations of reducing sugars (glucose and fructose) and phenolic compounds, due to the activation of defense mechanisms. These factors can hinder the sugar production process. Studies that relate the quality of the sugarcane juice with the ratoon stunting disease are still few in the literature. Therefore, the objective of this work was to evaluate the relationship between RSD and the quality of the sugarcane juice through three experiments. In the first experiment, the varieties SP80-3280 (moderate resistance) and CB49-260 (susceptible) of plant cane were evaluated. In the second experiment, ratoon cane of the CB49-260 variety was used and in the third experiment, sugarcane plant cane seedlings of CB49-260 variety, already infected, were investigated. Sugarcane juice samples were evaluated for bacterial quantity, technological, physical-chemical analysis, chromaticity using the CIELAB color space, quantification of sugars and phenolic compounds by liquid chromatography and enzymatic activity of peroxidase and polyphenoloxidase, in addition the lignin content of the residual bagasse from the juice extraction was also evaluated. In the first experiment, the disease did not reduce the quality of the plant cane juice, since inoculated samples showed higher values for brix%juice, pol%juice, purity and total recoverable sugars, in addition to greater brightness and chroma, indicating that they were more clearer and brighter than the controls. Five classes of phenolic compounds could be quantified in the samples, with the CB49-260 variety showing the highest concentrations of flavones, flavonols and flavanones, which may have influenced the classification of the same samples in the CIELAB color space, close to yellow (90°). The SP80-3280 variety, on the other hand, had the highest concentrations of benzoic and hydroxycinnamic acids, which are involved in plant defense processes. The lower concentration of reducing sugars in inoculated samples of CB49-260 may be associated with the consumption of glucose by the Lxx for its growth. In the second experiment, the disease reduced the quality of the sugarcane juice, since samples with high Lxx titers showed higher values for reducing sugars%sugarcane, fiber%cane, turbidity, total phenolics, glucose and fructose. The higher concentration of reducing sugars contributed to reducing the purity of the juice, which can interfere with the sugar recovery process. The lower concentration of glucose, compared to fructose, in samples with a higher bacterial titer may have occurred due to the consumption of this sugar as a carbon source for bacterial growth. In the third experiment, the disease did not reduce the quality of plant cane, since samples with the highest Lxx titers showed statistically higher values for pol%juice, purity and total recoverable sugars and statistically lower values for reducing sugars%sugarcane, pH, ICUMSA color, turbidity, total phenolics and total flavonoids. The enzymatic activity of peroxidase and polyphenoloxidase and the percentage of total bagasse lignin showed no statistical difference between treatments, showing that the amount of bacteria was not sufficient to influence these parameters.
 
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Fecha de Publicación
2021-01-15
 
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