Microsoft Word - 12-Agra_15055.doc 884 Original Article Biosci. J., Uberlândia, v. 29, n. 4, p. 884-891, July/Aug. 2013 CONTROLE DO BOLOR AZUL EM FRUTOS DE MAÇÃ IMERSOS EM SOLUÇÃO DE ÁCIDO SALICÍLICO CONTROL OF BLUE MOLD ON APPLE FRUIT IMMERSED IN A SOLUTION OF SALICYLIC ACID Argus Cezar da ROCHA NETO1; Robson MARCELO DI PIERO1 1. Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Fitotecnia, Florianópolis, SC, Brasil. neto.acrn@gmail.com RESUMO: O bolor azul, causado por Penicillium expansum, é responsável por grandes perdas nos frutos de maçã armazenados. Buscando medidas alternativas aos tratamentos convencionais, avaliou-se o efeito de ácidos fenólicos (cinâmico, ferúlico, gálico, salicílico e vanílico) sobre Penicillium expansum e sobre a podridão ocasionada nos frutos. Em lâminas de microscopia escavadas, foram avaliados a porcentagem de germinação e o comprimento do tubo germinativo do fungo, empregando-se os fenólicos a 1, 2,5 e 5 mM. In vivo, avaliou-se a intensidade da podridão de Penicillium a partir da imersão dos frutos em soluções fenólicas a 2,5, 5 e 10 mM. Em todos os experimentos, o delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado com 4 repetições, sendo a parcela experimental representada por uma gota em lâmina escavada (bioensaios in vitro) ou 4 frutos no interior de uma bandeja plástica (bioensaios in vivo). Dentre os fenólicos, os ácidos cinâmico e salicílico inibiram completamente a germinação do fungo a 2,5 mM, mas somente o ácido salicílico controlou a doença causada por Penicillium expansum quando misturado à suspensão de esporos, reduzindo a incidência do bolor azul em 80%. Desta forma o ácido salicílico apresenta potencial para o tratamento fitossanitário de frutos de maçã em pós- colheita. PALAVRAS-CHAVE: Compostos fenólicos. Penicillium expansum. Pós-colheita. Podridão. INTRODUÇÃO O manuseio de frutos, sem os devidos cuidados, desde a sua colheita no campo ao processo de armazenamento, freqüentemente resulta no esmagamento interno dos tecidos, promovendo rachaduras e rupturas da epiderme e propiciando a penetração de organismos causadores de doenças, com reduções na quantidade e na qualidade dos frutos a serem comercializados (RESENDE; MACHADO, 2000). Estima-se que as perdas no processo de pós-colheita de maçãs sejam superiores a 20%, variando de acordo com o ano e a cultivar em questão (MARTINS et al., 2007). Os principais fungos causadores de podridões em frutos de maçã no pós-colheita são Penicillium expansum, Botrytis cinerea, Alternaria alternata, e Rhizopus stolonifer (SANHUEZA, 2011). O fungo causador do bolor azul em maçãs, P. expansum, apesar de ser extremamente agressivo e não seletivo, necessita de pequenos ferimentos na epiderme do fruto para que possa infectá-lo. Este fungo foi responsável por cerca de 90% das perdas em podridão pós-colheita de maçãs antes do advento das câmaras frias com atmosfera controlada (BLUM et al., 2004). Muitas vezes a deficiente ou nula renovação da água ou solução de lavagem das maçãs nas linhas de seleção e classificação dos frutos pode levar a um aumento da fonte de inóculo, contribuindo para a ocorrência de infecções nos frutos que apresentam ferimentos, servindo como um meio de propagação da doença ao invés de atenuá-la. Como medida de controle para o bolor azul, comercialmente são recomendados diferentes produtos à base de cloro ou mesmo fungicidas registrados à base de iprodione ou do grupo dos benzimidazóis. No entanto, os tratamentos feitos com cloro, mesmo sendo eficazes, causam danos indiretos ao maquinário, além da poluição ao meio ambiente. A utilização descontrolada de fungicidas tem selecionado patógenos resistentes aos princípios ativos utilizados, diminuindo sua eficiência. Somado a isso, a pressão da sociedade por produtos mais saudáveis, resultantes de tecnologias de baixo impacto ambiental, leva à necessidade de se buscar medidas alternativas ao controle de fitopatógenos. Os compostos fenólicos sintetizados nas plantas são substâncias que contêm hidroxilas e anéis aromáticos em sua estrutura, em formas simples ou de polímeros. Apresentam propriedades antioxidantes e de proteção às plantas contra infecções causadas por bactérias ou fungos (SHETTY et al., 2008). A ação antimicrobiana dos ácidos salicílico, caféico, ferúlico, cinâmico e giberélico foi relatada por diversos autores contra diferentes fitopatógenos (YU; ZHENG, 2006; ALMEIDA, 2007; SANZANI et al., 2008). Além Received: 03/05/12 Accepted: 05/10/12 885 Controle do bolor azul... ROCHA NETO, A. C.; DI PIERO, R. M. Biosci. J., Uberlândia, v. 29, n. 4, p. 884-891, July/Aug. 2013 disso, Kazemi et al. (2011) demonstraram que a imersão dos frutos de maçã em ácido salicílico a 1,5 e 3 mM preservou importantes características como a firmeza de polpa e o teor de sólidos solúveis totais, proporcionando ainda aumento no peso e na atividade de peroxidases. Diante do exposto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito antimicrobiano de ácidos fenólicos sobre P. expansum e buscar formas alternativas ao controle do bolor azul, através da imersão dos frutos de maçã em soluções contendo ácidos fenólicos. MATERIAL E MÉTODOS Todos os experimentos foram realizados entre agosto de 2010 a julho de 2011, no Laboratório de Fitopatologia do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal de Santa Catarina (CCA/UFSC, Florianópolis, SC). O fungo P. expansum, isolado a partir de frutos de maçã infectados, foi cedido pela pesquisadora Dra. Rosa Maria Valdebenito Sanhueza e armazenado na micoteca do Laboratório de Fitopatologia da UFSC, sob o código MANE 138. O isolado foi crescido em meio de cultura Batata-Dextrose-Ágar (BDA) e mantido a 25°C, sob luz fluorescente, sendo repicado periodicamente. As suspensões de esporos foram obtidas de culturas com duas semanas de idade, utilizando-se água destilada (testes in vivo) ou suco de maçã 4%, filtrado e estéril (testes in vitro). Os ácidos fenólicos (cinâmico [C9H8O2], ferúlico [C10H10O4], gálico [C7H6O5], salicílico [C7H6O3] e vanílico [C8H8O4]) foram adquiridos juntos à empresa Sigma, e utilizados em diferentes concentrações, em diferentes experimentos. Para a dissolução dos ácidos ferúlico e salicílico, utilizou- se etanol a 0,75%. Para a dissolução do ácido cinâmico, utilizou-se acetona a 0,75%. Os demais ácidos foram dissolvidos utilizando-se água destilada. Frutos de maçã (Malus domestica Borkh cv. Fuji) foram cedidos pela Cooperativa COOPERSERRA do estado de Santa Catarina, e mantidos em câmara fria a 4°C até sua utilização. Antes dos testes, os frutos passaram por um processo de desinfestação, sendo imersos em solução com cloro ativo 0,5% por 2 minutos, lavados em água corrente e secos ao ar. De modo a se verificar os efeitos de diferentes ácidos fenólicos sobre a germinação do agente causal do bolor azul, realizou-se uma série de testes in vitro, utilizando-se lâminas de microscopia contendo escavações. Em cada cavidade de uma lâmina foram adicionados 20 µ L de suspensão de esporos de Penicillium expansum (1x105 esporos/mL) sobre 25 µL de suspensão de um determinado ácido fenólico. Foram testados os ácidos cinâmico, ferúlico, gálico, salicílico e vanílico, nas concentrações 1, 2,5 e 5 mM. Como testemunha, utilizou-se água destilada, além de etanol e acetona a 0,75%. Após a preparação das lâminas, estas foram dispostas no interior de placas de Petri e incubadas durante um período de 24 horas, com fotoperíodo de 12 horas de luz a uma temperatura de 25oC + 1oC sob alta umidade relativa. Foram feitas ao menos 4 repetições por tratamento nos diferentes experimentos. Em cada repetição, representada por uma cavidade da lâmina escavada, foram avaliados 100 esporos quanto à percentagem de germinação, e 20 esporos quanto ao comprimento do tubo germinativo, com auxílio de microscópio óptico e ocular micrométrica. Nos bioensaios in vivo, após a desinfestação em cloro 0,5% e lavagem em água corrente, os frutos foram distribuídos em bandejas plásticas com dimensões (mm) de 400x270x133. Com auxílio de uma agulha padronizada, apresentando 5 mm de comprimento e 1 mm de diâmetro, foram feitos dois ferimentos na região equatorial de cada fruto. Foram realizadas 4 repetições para cada tratamento, e a parcela experimental foi constituída por uma bandeja contendo 4 frutos. Para avaliar o efeito protetor dos ácidos cinâmico, ferúlico, gálico, salicílico e vanílico, os frutos foram imersos em solução de um ácido fenólico a 10 mM por 3 minutos e, após a secagem, realizou-se a inoculação dos frutos através da imersão em suspensão contendo 1x105 esporos/mL de P. expansum durante 2 minutos. No caso do efeito curativo, os frutos foram inicialmente inoculados com P. expansum, através da imersão em suspensão contendo 1x105 esporos/mL, e posteriormente imersos nas soluções de fenólicos a 5 mM. Para avaliar o efeito erradicante dos ácidos fenólicos, os frutos foram diretamente imersos por 2 minutos em misturas de ácidos fenólicos com inóculo fúngico. Essas misturas foram preparadas de forma a apresentar 2,5 mM e 1 x 104 esporos/mL como concentrações finais de fenólicos e de P. expansum, respectivamente. Em todos os experimentos com frutos, as bandejas foram incubadas a 25oC + 1oC, sob condições de escuro. Para avaliar a severidade da podridão, mediu-se o diâmetro horizontal e vertical das lesões dos frutos. As medidas foram tomadas a cada 4 dias, iniciando-se a avaliação quando os frutos apresentaram os primeiros sintomas da doença (3o dia após a inoculação). A partir do valor 886 Controle do bolor azul... ROCHA NETO, A. C.; DI PIERO, R. M. Biosci. J., Uberlândia, v. 29, n. 4, p. 884-891, July/Aug. 2013 médio do diâmetro das lesões ao longo do tempo, em cada bandeja, construiu-se a Área Abaixo da Curva de Progresso da Doença (AACPD) para cada repetição, conforme Shaner; Finney (1977): AACPD=Σ[(y i +y i+1 )/2 x (t i+1 -t i )], onde y i representa o diâmetro médio da lesão no tempo t i , em dias, e y i+1 é o diâmetro da lesão no tempo t i+1 . RESULTADOS E DISCUSSÃO As plantas produzem uma grande quantidade de metabólitos secundários, sendo encontrado em vários deles o grupamento fenol, caracterizando os compostos fenólicos. Extratos obtidos de plantas, contendo estas substâncias, têm demonstrado eficiência no controle de fitopatógenos. Estes compostos possuem tanto ação direta sobre microrganismos, inibindo o crescimento e desenvolvimento dos mesmos, como indireta, ativando mecanismos de defesa vegetal (SCHWAN- ESTRADA, 2002). No presente trabalho, os ácidos fenólicos cinâmico, ferúlico, gálico, salicílico e vanílico exibiram atividade antimicrobiana sobre o fungo P. expansum. Quando utilizados na concentração de 1 mM, o ácido cinâmico e o ácido salicílico reduziram significativamente a germinação de esporos de P. expansum e provocaram um retardamento na elongação do tubo germinativo dos poucos esporos germinados, sendo o efeito do ácido salicílico mais pronunciado, reduzindo a germinação do fungo em torno de 85%. Os demais ácidos utilizados apresentaram efeitos fungicidas menos expressivos, diminuindo a germinação de esporos, mas sem reduzir o crescimento do tubo germinativo do fungo (Figura 1). Figura 1. Porcentagem de germinação e comprimento do tubo germinativo do fungo P. expansum tratado com compostos fenólicos a 1 mM. Médias com letras iguais não diferem entre si pelo teste de Tukey 5%. CV germinação (%): 9,4; CV comprimento tubo (%): 16,0. Aumentando a dose dos compostos fenólicos para 2,5 mM, encontrou-se novamente que os compostos fenólicos que apresentaram melhores resultados foram os ácidos cinâmico e salicílico, inibindo completamente a germinação dos esporos do fungo Penicillium expansum. Nessa concentração, os ácidos ferúlico, gálico e vanílico reduziram apenas parcialmente a germinação de esporos bem como o comprimento do tubo germinativo do fungo (Figura 2). O efeito antibiótico in vitro desses três ácidos também não foi muito pronunciado quando utilizados a 5 mM (dados não mostrados). Constatou-se, por fim, que o efeito dos solventes orgânicos, etanol e acetona a 0,75%, sobre a germinação e comprimento do tubo germinativo do fungo P. expansum foi muito pequeno quando comparado com o efeito dos ácidos cinâmico e salicílico (Figura 3), evidenciando que o efeito inibitório sobre o fungo foi em decorrência da atividade dos ácidos cinâmico ou salicílico. Esses resultados corroboram com aqueles encontrados por Yu; Zheng (2006), que trabalhando com o ácido salicílico e leveduras contra o fungo P. expansum, mostraram que o ácido salicílico possui efeito fungicida in vitro quando aplicado em uma concentração maior que 100 ppm (aproximadamente 0,6 mM). Iniciando os bioensaios in vivo visando o controle da podridão de Penicillium nos frutos de maçã de forma preventiva, através da indução de resistência ou mesmo do efeito fungicida direto, os frutos tratados com os ácidos cinâmico, gálico e salicílico apresentaram maior severidade do bolor azul, diferindo significativamente da testemunha quando aplicados a uma concentração de 10 mM (Figura 4). 887 Controle do bolor azul... ROCHA NETO, A. C.; DI PIERO, R. M. Biosci. J., Uberlândia, v. 29, n. 4, p. 884-891, July/Aug. 2013 Figura 2. Porcentagem de germinação e comprimento do tubo germinativo do fungo P. expansum tratado com compostos fenólicos a 2,5 mM. Médias com letras iguais não diferem entre si pelo teste de Tukey 5%. CV germinação (%): 6,2; CV comprimento tubo (%): 8,4. Figura 3. Porcentagem de germinação e comprimento do tubo germinativo do fungo P. expansum tratados com compostos fenólicos e solventes orgânicos. Médias com letras iguais não diferem entre si pelo teste de Tukey 5%. CV germinação (%): 5,9; CV comprimento tubo germinativo (%): 20. Figura 4. Efeito preventivo de ácidos fenólicos, a 10 mM, sobre a severidade da podridão causada pelo fungo P. expansum (1x105 esporos/mL) em frutos tratados por imersão. Médias com letras iguais não diferem entre si pelo teste de Tukey 5%. CV(%): 18,3. Provavelmente a alta dose utilizada deixou os frutos mais suscetíveis ao ataque do patógeno. Isso pode estar relacionado ao fato de que os fenólicos, sob a alta concentração empregada nesse ensaio (10 mM), podem ter atuado como agentes pró-oxidativos, promovendo uma degeneração mais rápida das células, ao invés de exibirem um efeito anti-oxidativo, o qual normalmente é associado a tais compostos (DECKER, 1997). Dessa forma, nos testes subseqüentes com frutos, diminuiu-se a concentração dos ácidos fenólicos utilizados, evitando-se qualquer tipo de fitotoxidez nos frutos. 888 Controle do bolor azul... ROCHA NETO, A. C.; DI PIERO, R. M. Biosci. J., Uberlândia, v. 29, n. 4, p. 884-891, July/Aug. 2013 Os frutos de maçã foram tratados curativamente com os ácidos fenólicos a 5 mM, por imersão, não se observando também o controle do bolor azul. Entretanto, nessa concentração, a severidade da podridão nos frutos tratados com ácidos fenólicos não diferiu estatisticamente da testemunha (dados não mostrados). Utilizando-se os ácidos fenólicos a 2,5 mM de forma erradicante, através da imersão dos frutos em misturas de fenólicos com inóculo fúngico, o ácido salicílico controlou significativamente o bolor azul provocado por Penicillium expansum, confirmando, de certo modo, os resultados encontrados nos ensaios in vitro, reduzindo a severidade da podridão em mais de 90% (Figura 5) e da incidência em cerca de 80%, não havendo sintomas de fitotoxidez. Os demais ácidos fenólicos não exibiram efeito erradicante, incluindo-se o ácido cinâmico, o qual, a exemplo do ácido salicílico, havia apresentado elevada atividade antifúngica in vitro a 2,5 mM (Figura 2). Com isso, é provável que a ação direta sobre o fitopatógeno não seja o único mecanismo de ação do ácido salicílico contra a podridão de P. expansum. Figura 5. Efeito erradicante de ácidos fenólicos a 2,5 mM sobre a severidade da podridão causada pelo fungo P. expansum (1x104 esporos/mL) em frutos tratados por imersão. Médias com letras iguais não diferem entre si pelo teste de Tukey 5%. CV(%): 18,0. Kazemi et al. (2011) mostraram que a aplicação de ácido salicílico aumentou significativamente a produção de enzimas superóxido dismutase e peroxidases em frutos de maçã, diminuindo a oxidação do ácido ascórbico, responsável por capturar e neutralizar espécies reativas de oxigênio, mantendo características físicas do fruto como a firmeza de polpa. Esses tipos de ação poderiam ter auxiliado na redução de podridões promovida pelo ácido salicílico. Da mesma forma, Yu; Zheng (2006) mostraram que o ácido salicílico potencializou a ação da levedura Cryptococcus laurentii, propiciando aumentos nas atividades de enzimas de defesa, tal como peroxidases, fenilalanina amônia-liase e lipoxigenases em frutos de maçã, e contribuindo significativamente para elevar o nível de controle da podridão de Penicillium exercido pela levedura. Tratando frutos do conde com ácido salicílico a 0,8 mM, Mo et al. (2008) observaram diminuição nas taxas de respiração dos frutos, bem como na síntese de etileno, agindo como um antioxidante. Outros pesquisadores relataram que o tratamento com ácido salicílico, a partir da aspersão, reduziu o apodrecimento de frutos de banana, nectarina, peras, kiwi e maçã (REGLINSKI et al., 1997; BAXBER et al., 2001; MO et al., 2008;), e diminuiu as injúrias causadas pelo frio em tomate e pepino armazenados sob baixa temperatura (MO et al., 2008). Estes resultados podem estar relacionados ao fato de que o ácido salicílico, por ser um composto fenólico presente na maioria das plantas, apresentando ação reguladora de crescimento, atividade antioxidante, participando do fechamento estomático e da permeabilidade das membranas, poderia atuar, de algum modo, também na indução de resistência (ARFAN, 2009). Atuando como indutor de resistência contra doenças foliares, o ácido salicílico em sua forma ativa, participa na via de acionamento de genes que codificam para um aumento no número de proteínas relacionadas à patogênese. Em sua forma conjugada (glicosídeo do ácido salicílico), no entanto, ele é inativo, constituindo-se em fonte de reserva para suprir futuras demandas nos mecanismos de resistência contra novas infecções que possam surgir (KLESSING, 1994). Isso ficou comprovado em um 889 Controle do bolor azul... ROCHA NETO, A. C.; DI PIERO, R. M. Biosci. J., Uberlândia, v. 29, n. 4, p. 884-891, July/Aug. 2013 experimento feito por Vieira e Valle (2006) que, ao aplicar um produto à base de ácido salicílico em mudas de cacau suscetíveis à vassoura de bruxa (Moniliophtora perniciosa) 30 dias antes da inoculação, encontraram redução de 50% na intensidade da doença. Em plantas de feijão, por exemplo, a aspersão de ácido salicílico a 0,01 M, no estádio V2, elevou a atividade de glucanases e quitinases, o que resultou em menor severidade da doença causada pelo fungo Colletotrichum lindemuthianum (CAMPOS et al., 2009). Nos frutos de maçã, a menor dose de ácido salicílico capaz de promover um controle significativo do bolor azul quando misturada ao inóculo de P. expansum foi a de 0,5 mM (Figura 6). Esse tratamento foi comparável ao cloro ativo, muito utilizado nas cooperativas de Santa Catarina para reduzir as perdas de pós-colheita causadas por fitopatógenos. Dada sua elevada atividade antimicrobiana, demonstrada nos bioensaios in vitro e nos testes erradicantes com frutos, junto com outras propriedades que propiciam aumento no tempo de vida útil dos frutos, o ácido salicílico poderá se constituir como opção para o emprego na água de lavagem utilizada para o transporte dos frutos de maçã dentro dos packing-houses, em substituição aos tratamentos convencionais. Figura 6. Efeito erradicante do ácido salicílico em diferentes concentrações sobre a severidade da podridão causada pelo fungo P. expansum (1x104 esporos/mL) em frutos tratados por imersão. Médias com letras iguais não diferem entre si pelo teste de Tukey 5%. CV(%): 13,75. CONCLUSÕES Os ácidos cinâmico e salicílico apresentam elevada atividade antimicrobiana sobre Penicillium expansum, agente causal do bolor azul. O ácido salicílico exibe efeito erradicante contra o bolor azul sob baixas doses, podendo se constituir uma alternativa para o manejo de podridões em pós-colheita. AGRADECIMENTOS À FAPESC, pelos recursos disponibilizados ao desenvolvimento do trabalho e à COOPERSERRA, pelos frutos de maçã cedidos. ABSTRACT: The blue mold, caused by Penicillium expansum, is responsible for great losses in stored apple fruit. Searching alternatives measures to conventional treatment, the effect of phenolic acids (cinnamic, ferulic, gallic, vanillic and salicylic acid) on Penicillium expansum and on blue mold intensity were evaluated. In vitro, the percentage of germination and the germ tube length of the fungus were assessed, using the phenolics at 1, 2,5 and 5 mM. In vivo, we evaluated the severity of Penicillium decay in fruits immersed on phenolic solutions at 2,5, 5 and 10 mM. In all experiments, the experimental design was completely randomized with four replications, and the experimental plot was represented by a drop on a microscope slide cavity or by 4 fruits inside a plastic tray. Cinnamic and salicylic acids completely inhibited the germination of the fungus at 2,5 mM, but only salicylic acid controlled the disease caused by Penicillium expansum when it was mixed with a spore suspension, reducing the incidence of blue mold by 80%. Thus salicylic acid has potential to control post-harvest decays. KEYWORDS: Phenolic compounds. Penicillium expansum. Postharvest. Decay. 890 Controle do bolor azul... ROCHA NETO, A. C.; DI PIERO, R. M. Biosci. J., Uberlândia, v. 29, n. 4, p. 884-891, July/Aug. 2013 REFERÊNCIAS ALMEIDA, A. A. P. 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