Eliciadores proteicos e glicídicos de Adiantum capillus-veneris L. para fitoalexinas em sorgo Sorghum bicolor (L. ) Moench / Proteinaceous and carbohydrate elicitors from Adiantum capillus-veneris inducing phytoalexins in sorghum

Este trabalho objetivou a purificação parcial, por precipitação com sulfato de amônio (SA) e cromatografia de filtração em gel (CFG), de compostos presentes no decocto de Adiantum capillus-veneris (avenca) eficientes na indução de fitoalexinas em mesocótilos de Sorghum bicolor sorgo. Decocto de A. capillus-veneris a 1% (peso seco/volume) foi precipitado com concentrações de SA variando de 0 a 100% (em intervalos de 20%), e essas frações foram submetidas à CFG. Para o decocto não precipitado foram obtidos nove picos proteicos e um pico glicídico com massas moleculares variando de 0,61 à 0,01 KDa. Para a precipitação fracionada obteve-se: na fração 0-20% dois picos proteicos (menores que 0,01 KDa) e dois glicídicos com concentração de açúcares variando de 4,1 a 17,5 µg mL-1; na fração 20-40% três picos proteicos (111,5 à 0,98 KDa) e cinco glicídicos (11,3 a 73,7 µg de açúcares mL-1); na fração 40-60% dois picos proteicos (111,5 à 0,09 KDa) e dois glicídicos (5,6 a 7, 5 µg de açúcares mL-1); na fração 60-80% seis picos proteicos (menores que 0,02 KDa) e dois glicídicos (16,5 a 51,3 µg de açúcares mL-1); e na fração 80-100% três picos proteicos (menores que 0,09 KDa). Mesocótilos de sorgo foram tratados com as frações provenientes da CFG, além do decocto a 1%, acibenzolar-S-metil (ASM) (125 mg L-1 do i.a. como eliciador de referência) e tampão fosfato de sódio 10 mM pH 6,0. O pico proteico II (0,09 KDa) do decocto não precipitado induziu fitoalexinas, 6,68% superior a ASM. Entre os precipitados, a fração 60-80% de SA induziu 76% mais que ASM. Dessa forma, pôde-se obter frações proteicas e/ou glicídicas indutoras de fitoalexinas em sorgo de maneira superior ao extrato (decocto) do qual é originária, indicando o potencial dessas moléculas para trabalhos futuros sobre indução de resistência.

This study aimed to partially purify the compounds present in decoction of Adiantum capillus-veneris, which are efficient in the induction of phytoalexins in sorghum mesocotyl, by ammonium sulphate (AS) fractionation and gel filtration chromatography (GFC). The decoction of A. capillus-veneris at 1% (weight/volume) was precipitated with AS at the concentration of 0-20%, 20-40%, 40-60%, 60-80% and 80-100%, and these fractions were subjected to GFC. For the decoction not precipitated with AS, nine protein peaks and one carbohydrate peak were obtained with molecular weights ranging from 0.61 to 0.01 KDa. For the AS precipitation, we obtained: for the fraction 0-20%, two protein peaks (0.01 KDa) and two carbohydrate peaks with concentration of sugars ranging from 4.1 to 17.5 µg of sugar mL-1; for the 20-40%, three protein peaks (0.98 to 111.5 KDa) and five carbohydrate peaks (11.3 to 73.7 µg sugar mL-1); for the 40-60%, two protein peaks (0.09 to 111.5 KDa) and two carbohydrate peaks (5.6 to 7.5 µg of sugar mL-1); for the 60-80%, six protein peaks (lower than 0.02 KDa) and two carbohydrate peaks (16.5 to 51.3 µg of sugar mL-1); and for the 80-100%, three protein peaks with molecular weight equivalent to 0.09 KDa. The sorghum mesocotyls were treated with GFC fractions, decoction (1%), acibenzolar-S-methyl (ASM) (125 mg L-1 a.i. as elicitor reference) and sodium phosphate buffer (10 mM, pH 6.0). The protein peak II (0.09 KDa) from the decoction not precipitated was effective in inducing phytoalexin, exceeding in 6.68% the ASM. Among the fractions, the one with 60-80% of AS increased in 76% the induction of phytoalexin compared to ASM. According to the results, we could obtain protein and/or carbohydrate fractions capable of inducing phytoalexins in sorghum better than the decoction from which they are derived from, showing the potential of these molecules for future research studies on the induction of resistance.

Avaliação do potencial da planta Adiantum capillus-veneris (L) no controle de fitopatógenos / Evaluation of the potential of the medicinal plant Adiantum capillus veneris (L) for the control of phytopathogens

O uso de compostos secundários de plantas medicinais, com propriedades antimicrobianas, pode ser uma alternativa para o controle de fitopatógenos. Diante disso, este trabalho teve como objetivo avaliar a atividade antimicrobiana de derivados obtidos da planta Adiantum capillus-veneris (avenca) contra fungos e bactérias fitopatogênicos. Os derivados, obtidos do pó de folhas de avenca secas ao ar, foram preparados por infusão, maceração e decocção, autoclavados ou não, nas concentrações de 0,1%, 0,25%, 0,5%, 1%, 1,25%, 2,5%, 5%, 10% e 20%. Foram avaliadas a germinação de esporos dos fungos Phakopsora euvitis e Pseudocercospora vitis, o crescimento micelial dos fungos Colletotrichum musae e Sclerotium rolfsii e a multiplicação das bactérias Erwinia sp. e Bacillus subtilis. O extrato obtido por maceração não autoclavado foi o que apresentou maior efeito sobre P. euvitis e P. vitis com reduções de 75% e 99% na germinação de esporos na concentração de 20%, respectivamente. O menor crescimento micelial de C. musae e S. rolfsii foi obtido pelo macerado autoclavado, com redução de 39% e 83%, respectivamente. Para Erwinia sp., o maior efeito inibitório foi obtido com o macerado autoclavado que, na concentração de 25%, inibiu 99% a multiplicação bacteriana. Para B. subtilis, não houve inibição significativa. Esses resultados indicam o potencial de derivados de avenca para o controle de fitopatógenos.

The use of secondary compounds of medicinal plants, with antimicrobial properties, can be an alternative for the control of phytopathogens. The aim of the present study was to evaluate the antimicrobial activity of derivatives obtained from the medicinal plant Adiantum capillus-veneris (maidenhair fern) against phytopathogenic fungi and bacteria. The derivatives, obtained from the powder of shadow-dried maidenhair fern leaves, were prepared by infusion, maceration and decoction, autoclaved and non-autoclaved, in the concentration of 0.1%, 0.25%, 0.5%, 1%, 1.25%, 2.5%, 5%, 10%, and 20%. The germination of Phakopsora euvitis and Pseudocercospora vitis spores, the mycelial growth of Colletotrichum musae and Sclerotium rolfsii, and the multiplication of Erwinia sp. and Bacillus subtilis bacteria were evaluated. The extract obtained by non-autoclaved maceration presented the best effect against P. euvitis, with reduction of 75% on uredospores germination in the concentration of 20%. Against P. vitis, the derivative obtained by non-autoclaved maceration was more effective, presenting 99% of reduction on conidia germination in the concentration of 20%. The smallest mycelial growth of C. musae and S. rolfsii was obtained by autoclaved maceration with 39% and 83% reduction, respectively. For Erwinia sp., the greatest inhibitory effect was obtained with the 25% autoclaved maceration that inhibited the bacterial growth at 99%. For B. subtilis, there was no significant inhibition. These results indicate the potential of maidenhair fern derivatives for the control of phytopathogens.

Controle de crestamento bacteriano comum (Xanthomonas axonopodis Ppv. phaseoli) e alterações bioquímicas em feijoeiro induzidas por Pycnoporus sanguineus / Control of bacterial blight (Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli) and biochemical analyses of bean resistance treated with Pycnoporus sanguineus extracts

O objetivo deste trabalho foi verificar as atividades antibacteriana e indutora de resistência de extratos de Pycnoporus sanguineus para controle do crestamento bacteriano comum, causado por Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli, em feijoeiro. In vitro foram utilizados extratos aquosos de basidiocarpo, micélio e filtrado de cultura de P. sanguineus nas concentrações de 1, 5, 10, 15 e 20%, além das testemunhas água, acibenzolar-S-metil (ASM - 125 mg i.a. L-1) e antibiótico (22,5 mg L-1 de oxitetraciclina + 225 mg L-1 de estreptomicina). In vivo foram realizadas avaliações de severidade e atividade de peroxidase, polifenoloxidase, ß-1,3 glucanase e fenilalanina amônia-liase, com o uso de extrato aquoso de micélio e de basidiocarpo e filtrado de cultura de P. sanguineus a 5% e 10%. Verificou-se atividade antibacteriana apenas para o filtrado de cultura em concentrações acima de 15% e para o extrato de basidiocarpo nas concentrações de 1 a 20%. In vivo, os resultados indicaram o potencial de extratos de basidiocarpos de P. sanguineus para o controle de X. axonopodis pv. phaseoli em feijoeiro, com redução média de 56% na severidade, o que pode ter ocorrido tanto por atividade antimicrobiana direta quanto por indução de resistência, envolvendo principalmente a ativação das enzimas de defesa vegetal peroxidase e polifenoloxidase.

The aim of this work was to verify the antimicrobial and resistance induction activities of Pycnoporus sanguineus extracts for the control of common bacterial blight caused by Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli. In vitro assays were performed using aqueous extracts from basidiocarp, mycelium and culture filtrate of P. sanguineus in concentrations of 1, 5, 10, 15 and 20%, with water, acibenzolar-S-methyl (ASM - 125 mg a.i. L-1) and antibiotic (oxytetracycline 22.5 mg L-1 + streptomycin 225 mg L-1) as control treatments. For the in vivo assays the disease severity and the activities of peroxidase, polyphenol oxidase, ß-1,3 glucanase and phenylalanine ammonia-lyase were evaluated using extracts of mycelium, basidiocarp and culture filtrate of P. sanguineus at 5% and 10%. Antibacterial activity was verified only for culture filtrate in concentrations above 15% and for concentrations of 1% to 20% of basidiocarp extract. The results of the in vivo assays indicated the potential of basidiocarps extracts from P. sanguineus for the control of X. axonopodis pv. phaseoli in beans, with an average severity reduction of 56%, which may have been due either to direct antimicrobial activity or to resistance induction involving mainly the activation of the plant defense enzymes peroxidase and polyphenol oxidase.