Chemical composition and in vitro inhibitory effects of essential oils from fruit peel of three Citrus species and limonene on mycelial growth of Sclerotinia sclerotiorum / Composição química e efeito inibitório in vitro dos óleos essenciais das cascas dos frutos de três espécies de Citrus e do limoneno sobre o crescimento micelial de Sclerotinia sclerotiorum

Abstract Essential oils (EO) from aromatic and medicinal plants generally perform a diverse range of biological activities because they have several active constituents that work in different mechanisms of action. EO from Citrus peel have an impressive range of food and medicinal uses, besides other applications. EO from Citrus reticulata, C. sinensis and C. deliciosa were extracted from fruit peel and analyzed by GC-MS. The major constituent of EO under evaluation was limonene, whose concentrations were 98.54%, 91.65% and 91.27% for C. sinensis, C. reticulata and C. deliciosa, respectively. The highest potential of inhibition of mycelial growth was observed when the oil dose was 300 μL. Citrus oils inhibited fungus growth in 82.91% (C. deliciosa), 65.82% (C. sinensis) and 63.46% (C. reticulata). Anti-Sclerotinia sclerotiorum activity of 90% pure limonene and at different doses (20, 50, 100, 200 and 300 μL) was also investigated. This monoterpene showed to be highly active by inhibiting 100% fungus growth even at 200 and 300 μL doses. This is the first report of the in vitro inhibitory effect of natural products from these three Citrus species and its results show that there is good prospect of using them experimentally to control S. sclerotiorum, in both greenhouse and field conditions.

Resumo Óleos essenciais de plantas aromáticas e medicinais geralmente exibem uma gama diversificada de atividades biológicas, pois possuem vários constituintes ativos que atuam por meio de vários mecanismos de ação. Os óleos essenciais das cascas de Citrus têm uma variedade impressionante de usos em alimentos, medicamentos entre várias outras aplicações. Os óleos essenciais (OE) de Citrus reticulata, C. sinenses e C. deliciosa foram extraídos das cascas dos frutos e analisados por CG-EM. O limoneno foi o constituinte majoritário encontrado nos óleos essenciais avaliados, nas concentrações de 98,54%, 91,65% e 91,27% para C. sinensis, C. reticulata e C. deliciosa, respectivamente. Os maiores potenciais de inibição do crescimento micelial foi observado na dose de 300 µL dos óleos. Os óleos de Citrus inibiram em 82,91% (C. deliciosa), 65,82% (C. sinensis) e 63,46% (C. reticulata) o crescimento do fungo. A atividade anti-Sclerotinia sclerotiorum do limoneno 90% puro e em diferentes doses (20, 50, 100, 200 e 300 µL) foi também investigada e este monoterpeno demonstrou-se altamente ativo inibindo 100% o crescimento do fungo inclusive nas doses de 200 e 300 µL. Este é o primeiro relato sobre o efeito inibitório in vitro dos óleos essenciais destas três espécies de Citrus e os resultados deste estudo mostram que existe uma boa perspectiva de uso destes produtos naturais experimentalmente para controlar o S. sclerotiorum tanto em condições de estufa como em condições de campo.

Lentinus crinitus response to blue light on carbohydrate-active enzymes / Resposta de Lentinus crinitus à luz azul em enzimas ativas por carboidratos

Fungi are capable of sensing light from ultraviolet to far-red and they use light as a source of information about the environment anticipating stress and adverse conditions. Lentinus crinitus is a lignin-degrading fungus which produces laccase and other enzymes of biotechnological interest. The effect of blue light on fungal enzymatic activity has been studied; however, it has not been found studies on the effect of the blue light on carbohydrate-active enzymes and on mycelial biomass production of L. crinitus. We aimed to investigate carbohydrate-active enzymes activity and mycelial biomass production of L. crinitus cultivated under continuous illumination with blue light. L. crinitus was cultivated in malt extract medium in the dark, without agitation, and under continuous illumination with blue light-emitting diodes. The blue light reduced the total cellulase, pectinase and xylanase activities but increased the endoglucanase activity. Blue light reduced the mycelial growth of L. crinitus in 26% and the enzymatic activity-to-mycelial biomass ratio (U mg-1 dry basis) increased in 10% total cellulase, 33% endoglucanase, and 16% pectinase activities. Also, it is suggested that L. crinitus has a photosensory system and it could lead to new process of obtaining enzymes of biotechnological interest.

Fungos são capazes de sentir a luz com comprimentos de onda que variam do ultravioleta ao infravermelho e usam a luz como fonte de informação sobre o ambiente, antecipando condições adversas e de estresse. Lentinus crinitus é um fungo ligninolítico que produz lacase e outras enzimas de interesse biotecnológico. O efeito da luz azul na atividade enzimática de fungos já foi estudado, contudo, ainda não há estudos sobre o efeito da luz azul na produção de enzimas ativas sobre carboidratos (CAZymes, carbohydrate-active enzymes) e de biomassa micelial de L. crinitus. O objetivo deste estudo foi investigar a avitivade de CAZymes e a produção de biomassa micelial de L. crinitus cultivado sob iluminação continua com luz azul. L. crinitus foi cultivado em meio extrato de malte, sem agitação, na ausência de luz e sob luz continua fornecida por diodos emissores de luz azul. A luz azul reduziu a atividade de cellulase total, pectinase e xilanase, mas aumentou a atividade de endoglucanase. A luz azul reduziu o crescimento micelial de L. crinitus em 26% e aumentou a razão atividade enzimática/biomassa micelial (U mg-1 em base seca) de cellulase total em 10%, endoglucanase em 33% e pectinase em 16%. Além disso, sugere-se que L. crinitus possua um sistema fotossensorial que poderia ser explorado para a otimização de bioprocessos que visam a obtenção de enzimas de interesse biotecnológico.

Chemical composition and in vitro inhibitory effects of essential oils from fruit peel of three Citrus species and limonene on mycelial growth of Sclerotinia sclerotiorum

Abstract Essential oils (EO) from aromatic and medicinal plants generally perform a diverse range of biological activities because they have several active constituents that work in different mechanisms of action. EO from Citrus peel have an impressive range of food and medicinal uses, besides other applications. EO from Citrus reticulata, C. sinensis and C. deliciosa were extracted from fruit peel and analyzed by GC-MS. The major constituent of EO under evaluation was limonene, whose concentrations were 98.54%, 91.65% and 91.27% for C. sinensis, C. reticulata and C. deliciosa, respectively. The highest potential of inhibition of mycelial growth was observed when the oil dose was 300 L. Citrus oils inhibited fungus growth in 82.91% (C. deliciosa), 65.82% (C. sinensis) and 63.46% (C. reticulata). Anti-Sclerotinia sclerotiorum activity of 90% pure limonene and at different doses (20, 50, 100, 200 and 300 L) was also investigated. This monoterpene showed to be highly active by inhibiting 100% fungus growth even at 200 and 300 L doses. This is the first report of the in vitro inhibitory effect of natural products from these three Citrus species and its results show that there is good prospect of using them experimentally to control S. sclerotiorum, in both greenhouse and field conditions.

Resumo Óleos essenciais de plantas aromáticas e medicinais geralmente exibem uma gama diversificada de atividades biológicas, pois possuem vários constituintes ativos que atuam por meio de vários mecanismos de ação. Os óleos essenciais das cascas de Citrus têm uma variedade impressionante de usos em alimentos, medicamentos entre várias outras aplicações. Os óleos essenciais (OE) de Citrus reticulata, C. sinenses e C. deliciosa foram extraídos das cascas dos frutos e analisados por CG-EM. O limoneno foi o constituinte majoritário encontrado nos óleos essenciais avaliados, nas concentrações de 98,54%, 91,65% e 91,27% para C. sinensis, C. reticulata e C. deliciosa, respectivamente. Os maiores potenciais de inibição do crescimento micelial foi observado na dose de 300 µL dos óleos. Os óleos de Citrus inibiram em 82,91% (C. deliciosa), 65,82% (C. sinensis) e 63,46% (C. reticulata) o crescimento do fungo. A atividade anti-Sclerotinia sclerotiorum do limoneno 90% puro e em diferentes doses (20, 50, 100, 200 e 300 µL) foi também investigada e este monoterpeno demonstrou-se altamente ativo inibindo 100% o crescimento do fungo inclusive nas doses de 200 e 300 µL. Este é o primeiro relato sobre o efeito inibitório in vitro dos óleos essenciais destas três espécies de Citrus e os resultados deste estudo mostram que existe uma boa perspectiva de uso destes produtos naturais experimentalmente para controlar o S. sclerotiorum tanto em condições de estufa como em condições de campo.

Monitoramento da biodeterioração da madeira de três espécies amazônicas pela técnica da colorimetria / Monitoring of biodeterioration of three Amazonian wood species by the colorimetry technique

This work aimed to evaluate the use of colorimetry in the characterization of biodeterioration marupá, jequitibá and cumaru wood, submitted to white and brown rot. For this purpose, specimens of each Amazonian species were submitted to accelerated decay tests, according to American Society for Testing and Materials - ASTM D2017, during 20 weeks. With a colorimeter, the colorimetric parameters L* (lightness), a* (green-red coordinate), b* (blue-yellow coordinate) and total color change (ΔE) were determined weekly until the fourth week, and then every two weeks until the twentieth week. Additionally, it was determined the mass loss. The results indicated that the colorimetry was effective in monitoring of biodeterioration of wood, as well as to differentiate white and brown rot. The best predictions of natural resistance to white and brown rot were obtained with the parameters b* and L*, respectively. We also emphasizes the use of ΔE to estimate the biodeterioration of wood, because of their significant correlations with weight loss.

Objetivou-se avaliar o emprego da colorimetria na caracterização da biodeterioração das madeiras de marupá, jequitibá e cumaru submetidas ao ataque de fungos de podridão branca e parda. Para tanto, corpos de prova de cada espécie amazônica foram submetidos a ensaios de apodrecimento acelerado, de acordo com a American Society for Testing and Materials - ASTM D2017, durante 20 semanas. Os parâmetros colorimétricos L* (luminosidade), a* (coordenada verde-vermelho), b* (coordenada amarelo-azul) e a variação total da cor (ΔE) foram determinados semanalmente até a quarta semana, e posteriormente a cada duas semanas até a vigésima semana, com auxílio de um espectrofotocolorímetro. Adicionalmente, foram determinadas as perdas de massa dos corpos de prova. Os resultados permitiram destacar que a colorimetria foi eficaz no monitoramento da biodeterioração da madeira, bem como para diferenciação da podridão branca e parda. As melhores predições da resistência natural aos fungos de podridão branca e parda foram obtidas com os parâmetros b* e L*, respectivamente. Enfatiza-se também, o emprego da ΔE como parâmetro auxiliar na estimativa da biodeterioração da madeira, em razão de suas correlações significativas com a perda de massa.

Efeito de fungicidas e herbicidas no controle de Sclerotinia sclerotiorum / Effect of fungicides and herbicides in the control of Sclerotinia sclerotiorum

O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito de fungicidas e herbicidas sobre o crescimento micelial de S. sclerotiorum, e o efeito preventivo e curativo de fungicidas no controle da podridão branca da haste da soja. No experimento in vitro, vinte e oito fungicidas e quatro herbicidas, na concentração de 100 µg.i.a.mL-1, foram incorporados ao meio BDA e avaliados sobre o crescimento micelial de dois isolados. No experimento em campo, os fungicidas fluazinam, epoxiconazol+piraclostrobina, tebuconazol+trifloxistrobina, tebuconazol, ciproconazol+propiconazol, procimidona, iprodiona, vinclozolin, protioconazol, azoxistrobina+ciproconazol e tiofanato metílico, foram testados preventiva e curativamente no controle da doença. Com exceção de azoxistrobina, clorothalonil, pencycuron, quintozeno, tiofanato metílico, carboxin+thiram e carbendazim, todos os outros fungicidas inibiram entre 98% a 100% do crescimento micelial dos dois isolados. Dentre os herbicidas, clorimurom-etílico reduziu em 79,4% e 84,1% o crescimento micelial dos isolados. Os fungicidas protioconazol, iprodiona, ciproconazol+propiconazol, fluazinam, vinclozolin e epoxiconazol+piraclostrobina proporcionaram menor severidade da doença quando aplicados preventivamente. Em aplicações curativas, apenas iprodione destacou-se na redução da doença.

This study evaluated the effect of fungicides and herbicides on mycelial growth of S. sclerotiorum, and the preventive and curative effects of fungicides on the control of soybean stem white rot. Twenty eight fungicides and four herbicides were used in the in vitro experiment, at the concentration of 100 µg a.i. mL-1, incorporated into the medium PDA, and evaluated on the mycelial growth of two isolates. The fungicides fluazinam, epoxiconazole+piraclostrobine, tebuconazole+trifloxistrobine, tebuconazole, ciproconazole+propiconazole, procimidone, Biosci. J., Uberlândia, v. 29, n. 6 , p. 1989-1996, Nov./Dec. 2013 iprodione, vinclozolin, protioconazole, azoxistrobine+ciproconazole and methyl thiophanate were tested in the field for the preventive and curative control of the disease. Except for the fungicides azoxistrobine, clorothalonil, pencycuron, quintozene, methyl thiophanate, carboxin+thiram and carbendazim, all others inhibited from 98% to 100% of the mycelial growth of both isolates. Among the herbicides, clorimurom-ethyl reduced from 79.4% to 84.1% the growth of both isolates. The fungicides protioconazol, iprodione, ciproconazole+propiconazole, fluazinam, vinclozolin and epoxiconazole+piraclostrobine provided lower disease severity in prventive application; in contrast, only iprodione was effective in curative effect of disease reduction.

Dureza Rockwell da madeira de três espécies amazônicas submetidas a ensaios de apodrecimento acelerado / Rockwell hardness of the wood of three Amazon species submitted to decay accelerated tests

Objetivou-se avaliar o emprego de ensaios de dureza Rockwell na caracterização da biodeterioração das madeiras de Simarouba amara (marupá), Cariniana micrantha (jequitibá) e Dipteryx odorata (cumaru), submetidas ao ataque dos fungos apodrecedores Trametes versicolor (podridão branca) e Gloeophyllum trabeum (podridão parda). Para tanto, corpos de prova de cada espécie amazônica foram submetidos a ensaios de apodrecimento acelerado, de acordo com a ASTM D2017 (2005), durante 20 semanas. A caracterização da dureza Rockwell foi realizada semanalmente até a 4ª semana e, posteriormente, a cada duas semanas, até a 20ª semana. Adicionalmente, foram determinadas as perdas de massa, conforme critérios estabelecidos pela ASTM D2017 (2005). Quanto aos resultados, destaca-se que a dureza Rockwell pode ser empregada como ferramenta principal na caracterização da biodeterioração da madeira, sendo sensível na predição dos estágios iniciais. Dentre as madeiras amazônicas, o cumaru apresentou a maior resistência natural aos fungos apodrecedores. Com relação aos fungos, a podridão parda atacou mais intensamente as três madeiras amazônicas.

This study aimed to evaluate the use of Rockwell hardness in the characterization of the biodeterioration of Simarouba amara (marupá), Cariniana micrantha (jequitibá) e Dipteryx odorata (cumaru) woods, which were submitted to decay fungi Trametes versicolor (white rot) and Gloeophyllum trabeum (brown rot). For this purpose, specimens of each Amazon species were submitted to decay fungi, according to ASTM D2017 (2005). The characterization of the Rockwell hardness was performed weekly until the fourth week, and then every two weeks until the twentieth week. Additionally, it was determined the mass loss, according to criteria established by ASTM D2017 (2005). The results indicated that the Rockwell hardness can be used as a primary tool in the characterization of the biodeterioration of wood, being sensitive in predicting the early stages. Among the Amazon woods, cumaru wood showed a greater natural resistance to decay fungi. With respect to decay fungi, brown rot more intensely attacked the three Amazon woods.