Efeito dos óleos essenciais sobre a antracnose in vitro e em frutos de mamoeiro / Effect of essential oils on in vitro anthracnose and in fruits of the papaya plant

RESUMO As doenças pós-colheita do mamão são as principais responsáveis pelas perdas que ocorrem durante esse processo. A antracnose é uma doença causada pelo fungo Colletotrichum gloeosporioides. Esse patógeno tem a capacidade de se estabelecer no fruto imaturo, permanecendo em estado latente até que as condições se tornem favoráveis ao seu desenvolvimento. O presente estudo teve como objetivo determinar o efeito fungistático dos óleos essenciais sobre o fungo C.gloeosporioides. Os experimentos foram realizados no laboratório de Fitossanidade da Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul, Unidade Universitária de Cassilândia, foram três etapas, quais sejam: I efeito dos óleos essenciais sobre a germinação de conídios, II- ação in vitro dos óleos sobre micélios fúngicos e III- efeito dos óleos essenciais sobre o fungo em frutos do mamoeiro. Para as três fases o delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, em esquema fatorial 6 X 5, (óleos essenciais de alecrim, menta, capim-limão, anis, árvore-chá e canela) e cinco concentrações (0 μL, 10 μL, 30 μL, 50 μL, 100 μL), com 5 repetições. A germinação de conídios foi afetada drasticamente pelos óleos de menta e árvore-chá. O efeito fungitóxico do óleo de menta foi confirmado nos experimentos subsequentes, nos quais essa substância na concentração de 100 µL inibiu completamente o crescimento micelial invivo e in vitro do fungo C. gloeosporioides. Os óleos de alecrim e árvore-chá também afetam o crescimento micelial in vivo e in vitro desse fungo, embora em menor intensidade.

ABSTRACT Post-harvest papaya diseases are primarily responsible for the losses suffered during this process. Anthracnose is a disease caused by the Colletotrichum gloeosporioides fungus. This pathogen has the ability to settle in the immature fruit, remaining dormant until conditions become favorable for its development. The purpose of this study was to determine the fungicidal effect of essential oils on the C. gloeosporioides fungus. The experiments were undertaken in the Plant Health laboratory of the State University of Mato Grosso do Sul, at the University Unit of Cassilandia, where an evaluation was performed in three stages, namely: I) the effect of essential oils on spore germination, II) the in vitro action of oils on mycelium fungi, and III) the effect of essential oils on the fungus in papaya fruit. For the three phases, the experimental design was completely randomized in a 6 x 5 factorial arrangement (essential oils of rosemary, mint, lemongrass, anise, tea tree, and cinnamon) and five concentrations (0 uL, 10 uL, 30 uL, 50 uL, 100 uL) with five replications. The spore germination was drastically affected by the mint and tea tree oils. The fungitoxic effect of peppermint oil was confirmed in subsequent experiments in which this substance at a concentration of 100 uL completely inhibited the mycelial in vivo and in vitro growth of the C. gloeosporioides fungus. The rosemary and tea tree oils also affect the mycelial in vivo and in vitro growth of this fungus, albeit to a lesser degree.

Extratos vegetais no controle da antracnose e na conservação da qualidade em frutos de mamoeiro / Plant extracts in controlling anthracnose and quality conservation in papayas fruit

RESUMO O presente trabalho teve como objetivo avaliar a ação antifúngica dos extratos de Allamanda blanchetti A.DC. e Momordica charantia L. no controle de Colletotrichumgloesporioides e qualidade pós-colheita em frutos de mamoeiro da cultivar Sunrise solo. Os experimentos foram conduzidos nos Laboratório de Fitopatologia e Laboratório de Produtos de Origem Animal, CCA-UFPB, Campus.II, Areia-PB. Os frutos foram colhidos no estádio 1 de maturação, em seguida, sanitizados com hipoclorito de sódio a 1% por três minutos e pulverizados com os extratos etanólicos de A. blanchetti e M. charantia nas concentrações: 0, 10, 100, 500 e 1000 µg.mL-1. Os frutos foram distribuídos em bandejas de polipropileno expandido em temperatura ambiente (23±2 °C) e umidade relativa em torno de 70%. Após doze dias de armazenamento, os frutos foram avaliados quanto à incidência natural de C. gloesporioides, severidade, atividade da enzima peroxidase, sólidos solúveis, acidez titulável, relação SS/AT, perda de massa e aparência externa dos frutos. Foi realizada análise de regressão polinomial testando modelos até o terceiro grau para as concentrações dos extratos utilizando análise de variância pelo teste F enquanto as médias foram comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade, através do programa SAS® 9.2. Não se observou diferença estatística quando avaliou-se a incidência natural de C. gloesporioides em frutos de mamoeiro utilizando os extratos de A. blanchetti e M. charantia. Já na avaliação da severidade da antracnose, verificou-se diferença para o tratamento com o extrato de A. blanchetti, que apresentou as menores escalas de notas em relação ao tratamento com a M. charantia. Observou-se atividade da peroxidase (POD) em frutos de mamoeiro nos extratos de A. blanchetti e M. charantia. Os frutos tratados com A. blanchetti apresentaram teor de acidez, com máximo de 0,12 g de ácido cítrico.100 g-1 e no de M. charantiaapresentou aumento para 0,15 g de ácido cítrico.100 g-1. A relação SS/AT diminuiu com o aumento das concentrações dos dois extratos. Os frutos tratados com A. blanchetti apresentaram maior perda de massa durante todo o armazenamento, sendo maior que 10% aos nove dias. Já a perda de massa dos frutos tratados com M. charantia apresentou comportamento linear, sendo superior a 12% aos 12 dias de armazenamento. A cor evoluiu de 1 (verde) para 6 (casca alaranjada) e a aparência dos frutos diminuiu com o decorrer do tempo de 5 (excelente) para 3 (regular) em todas concentrações dos extratos de A. blanchetti e M. charantia. Os extratos de A. blanchetti e M. charantia não reduziram a incidência natural, porém, só o extrato de A. blanchetti foi responsável por reduzir a severidade da antracnose. Ocorreu a atividade da enzima peroxidase em todos os tratamentos avaliados e conservaram a qualidade pós-colheita em frutos até os nove dias de armazenamento.

ABSTRACT This study aimed to evaluate the antifungal effect of the extracts Allamandablanchetti A.DC. and Momordica charantia L. in the control of Colletotrichum gloesporioides in papaya fruits of the Sunrise Solo cultivation, as well as their post-harvest quality. The trials were conducted in the Laboratory of Plant Pathology and Animal Products Laboratory, CCA-UFPB, Campus II, Areia-PB. The fruits were harvested at maturity stage 1, then sanitized with sodium hypochlorite 1% for three minutes and sprayed with ethanol extracts of A. blanchetti and M.charantia at concentrations of 0, 10, 100, 500 and 1000 μg.mL-1.The fruits were distributed in polypropylene trays expanded at room temperature (23±2 °C) and relative humidity around 70%. After twelve days of storage, the fruits were evaluated for natural incidence of C. gloesporioides, severity, peroxidase enzyme activity, soluble solids, titratable acidity, SS/TA ratio, weight loss and external appearance of the fruit. Polynomial regression testing models to the third degree were employed for the extracts of concentrations, using analysis of variance by F test. The averages were compared by Tukey test at 5% probability, through the SAS® 9.2 program. There was no statistical difference observed when we evaluated the natural incidence of C. gloesporioides in the papaya fruit, using extracts from A. blanchetti and M. charantia. In the assessment of the severity of the anthracnose, there was no statistical difference for the treatment with the extract of A. blanchetti, which had smaller scales of notes when compared with the treatment using the M. charantia. It was observed peroxidase activity (POD) in the papaya fruits treated with the extracts of A. blanchetti and M. charantia. The fruits treated with A. blanchetti presented a maximum dose of acidity of 0.12 g g-1 of citric acid.100 g-1. In the fruits treated with M. charantia this increase was of 0.15g of citric acid.100 g-1. The SS/TA ratio decreased with increasing concentrations of the two extracts. The fruits treated with A. blanchettipresented higher weight loss of approximately 10%, since the M. charantia was over 12%. The color evolved from 1 (green) to 6 (Orange Peel) and the appearance of the fruit got worse according to the time, from 5 (excellent) to 3 (regular) in all the concentrations of the extracts of A. blanchetti and M. charantia. The A. blanchetti and M. charantia extracts did not reduce the natural incidence, however, only the A. blanchetti extract was able to decrease the severity of the anthracnose. The peroxidase enzyme presented activity in all treatments and kept the postharvest quality of the fruits in the nine days of storage.

Análise sazonal da produção e da atividade enzimática de látex fresco coletado de frutos de plantas femininas e hermafroditas de mamão (Carica papaya L. ) / Seasonal analysis of yield and enzyme activity of fresh latex collected from fruits of female and hermaphrodite plants of papaya (Carica papaya L. )

RESUMO O látex obtido do fruto de Carica papaya L. (mamão) é de grande importância industrial e farmacêutica. Sua obtenção, através do cultivo dessa espécie, depende de vários fatores ainda pouco estudados. Nesse sentido, o presente trabalho tem por objetivo avaliar e comparar plantas femininas e hermafroditas de C. papaya em relação à produção de látex e sua atividade enzimática em coletas semanais e consecutivas durante o 12º mês de cultivo (verão) e no decorrer do segundo ano de desenvolvimento das plantas, e em mais três coletas abrangendo as demais estações do ano (outono, inverno e primavera). Os resultados mostraram que, em quatro coletas semanais e sucessivas durante o verão, a massa de látex da primeira coleta foi superior às demais para plantas femininas. Plantas hermafroditas tiveram comportamento oscilante para esta variável. Plantas femininas tiveram médias de produção superiores comparadas com as hermafroditas. As médias das atividades enzimáticas desse período se mostraram superiores para plantas hermafroditas. Nas coletas estacionais foi observado que plantas hermafroditas têm um comportamento mais oscilante em relação à produção de látex e atividade enzimática. Plantas femininas produzem, em média, maior massa de látex e são mais constantes na produção. Nas estações avaliadas, observaram-se semelhanças nas médias das atividades enzimáticas entre plantas femininas e hermafroditas.

ABSTRACT The latex obtained from the fruit of Carica papaya L. (papaya) is of great industrial and pharmaceutical importance. Its obtainment, through the cultivation of this specie, depends on several factors still poorly studied. In this sense, this study aims to evaluate and compare hermaphrodite and female plants of C. papaya for the production of latex and its enzymatic activity in weekly and consecutive collections of fruits during the 12th month of cultivation (summer) and during the second year of the plant´s development, in three collections covering the other seasons (autumn, winter and spring). The results showed that, in four successive weekly tapping during the summer, the latex mass of the first collection was superior to the others, for female plants. Hermaphrodite plants had oscillating behavior for this variable. Female plants had higher production averages, compared with the hermaphrodites ones. The averages of the enzymatic activities of this period were higher for hermaphrodite plants. The seasonal tapping showed that hermaphrodite plants had oscillating behavior in the production of latex and enzyme activity. Female plants produced, on average, greater mass and were constant in latex production. In the evaluated seasons, similarities in the averages of the enzymatic activities between female and hermaphrodite plants were observed.

Individual and Combined Antibacterial Activity of Crude Extracts from Medicinal Plants Carissa spinarum Linn and Carica papaya Linn.

Aim: To assess inhibitory effect of extracts, alone and in combination, from Carissa spinarum Linn (C. spinarum L.) and Carica papaya Linn (C. papaya L.) on Staphylococcus aureus (S. aureus) and Escherichia coli (E. coli). The combined extracts used were C. papaya L leaves petroleum ether extract/C. spinarum L root methanolic extract (CPLP/CSRM), C. spinarum L leaves petroleum ether extract/C. papaya L seed ethanolic extract (CSLP/CPSE), C. spinarum L root ethanolic extract/C. papaya L leaves ethanolic extract (CSRE/CPLE), C. papaya L root ethanolic extract/C. spinarum L bark ethanolic extract (CPRE/CSBE) and C. papaya L leaves methanolic extract/C. spinarum L leaves methanolic extract (CPLM/CSLM). Study Design: In vitro antibacterial assay. Place and Duration of Study: Samples were collected from Samunge village at Loliondo in Ngorongoro district located in northern Tanzania. Antimicrobial bioassay was carried out at the Department of Molecular Biology and Biotechnology, University of Dar-es- Salaam, between March 2013 and June 2013. Methodology: The broth micro dilution method was used to determine minimum inhibition concentration (MIC). Fractional inhibitory concentrations were calculated from MICs of individual and combined extracts to determine interactions. Results: Plant extracts demonstrated MICs ranging from 312 to 5000 μg/ml. The combination of plant extracts against S. aureus resulted into antibacterial activity of CPSE, CPRE, CPLM, CSLM and CPLP extracts to increase by 4-, 2-, 4-, 4-, and 2-fold, respectively. Activity of CSLP, CPLM and CSLM increased by 2-fold against E. coli. Synergy was demonstrated by CPLM/CSLM against S. aureus. Some combinations were additive including CPRE/CSBE, CPLP/CSRM and CSLP/CPSE against S. aureus and CSLP/CPSE, CPRE/CSBE, CPLM/CSLM against E. coli. Nevertheless, antagonism was demonstrated by CSRE/CPLE, CPLP/CSRM against E. coli and CSLP/CPSE and CSRE/CPLE against S. aureus. Conclusion: This study revealed the importance of using plant-based antibacterial agents in combined therapy to increase efficacy. Extracts of C. spinarum L and C. papaya L could be a source of antibacterial agents when utilized in combination therapy for patients with severe E. coli and staphylococcal infections. These predictors, however, need to be validated to improve their quality.

Clonagem e análise da expressão de genes de proteínas de mamão papaia com atividade inibitória sobre poligalacturonases fúngicas / Cloning and expression analysis of papaya genes encoding proteins with inhibitory activity against fungal polygalacturonases

As proteínas inibidoras de poligalacturonases (PGIPs) presentes na parede celular são capazes de limitar o potencial destrutivo da poligalacturonase (PG) fúngica e, assim, constituem um tipo importante dentre os diversos sistemas de defesa do tecido vegetal frente à infecção fúngica. No mamão, o ataque fitopatogênico é o principal causador de danos pós-colheita, e sua alta susceptibilidade pode estar relacionada com a baixa eficácia ou pouca abundância dos meios de defesa anti-fitopatogênica. Uma vez que isso pode estar relacionado com as PGIPs e nada se conhece sobre o papel dessas proteínas nesse fruto, o objetivo do trabalho foi clonar os genes das PGIPs de mamoeiro e definir seu padrão de expressão em diferentes órgãos e tecidos e ao longo do amadurecimento. Para tanto, foram identificadas no genoma do mamoeiro, a partir de critérios que definem a identidade de uma PGIP, duas prováveis sequências dentre 13 candidatas iniciais. Ambas foram clonadas a partir das sequências genômicas e de cDNA, sequenciadas e sua identidade confirmada, sendo denominadas Cppgip4 e Cppgip6. As análises de expressão relativa em diversos tecidos e idades fisiológicas do mamoeiro demonstraram que os dois genes apresentaram diminuição da expressão com o desenvolvimento dos frutos, sendo que com a polpa apresentou redução dos níveis de expressão relativa de Cppgip4 em até 18 vezes dos 30 dias pós-antese (DPA) ao 9 dias pós-colheita (DPC). Na casca também houve redução significativa da expressão com o desenvolvimento. Para a expressão absoluta, nos frutos, sementes, caules, raízes e folhas, o número de cópias de ambos os transcritos decresceu com o desenvolvimento, sendo cerca de cem mil vezes mais abundante para Cppgip6 que para Cppgip4. As tentativas de expressão de proteínas recombinantes em Pichia pastoris não geraram resultado positivo, provavelmente em virtude das condições ideais de indução ainda não terem sido estabelecidas corretamente para o ensaio. A atividade de PGIPs extraídas diretamente do tecido foi medida por análise de difusão em ágar empregando pectinase de Aspergillus niger e revelou uma tendência à diminuição da porcentagem de inibição à medida que os frutos se desenvolveram, em concordância com os resultados da análise por qPCR. O conjunto de resultados sugere que a expressão varia com o estádio de desenvolvimento do fruto e é tecido-específica, possivelmente em resposta à diferente susceptibilidade dos tecidos ao ataque fitopatogênico, indicando que menores níveis de transcritos e atividade no amadurecimento, período de maior susceptibilidade, poderiam sinalizar para a regulação do processo degradativo marcando o início da senescência

Polygalacturonase inhibiting proteins (PGIPs) present in plant cell walls are able to inhibit the destructive action of fungal polygalacturonase (PG). In this way, they constitute an important type of plant defense system against fungal infections. In papaya fruit, the pathogenic attack is the main cause of post harvesting loss, and its high susceptibility may be related to the low efficiency or low abundance of anti-phytopathogenic defense. Since this fact could be related to PGIPs expression and little is known about the response of these proteins in the fruit, the aim of the present work was to clone the genes of PGIPs papaya fruit and set their expression pattern in different organs and tissues throughout fruit ripening. Thus, two probable PGIP sequences among 13 initial candidates were identified in the papaya genome by using specific criteria. Both sequences were cloned from cDNA and genomic samples, sequenced and confirmed its identity, and then being named Cppgip4 and Cppgip6. Analysis of relative expression in various tissues at different physiological stages demonstrated that both genes were down regulated during fruit development. The relative expression levels of Cppgip4 in papaya pulp was reduced by 18 times from the 30 days post-anthesis (DPA) to the 9 days post-harvest (DPH). Similarly, gene expression in papaya peel was significant down regulated during fruit development. Absolute expression analysis revealed gene expressions in the fruit pulp, seed, stem, root and leaf were also down regulated within development. Moreover, Cppgip6 gene expression was a hundred thousand times more abundant than Cppgip4. The recombinant protein expression in Pichia pastoris did not result positive, probably because of the ideal conditions of induction have not been properly established the yet. The activity of PGIPs extracted directly from the tissue was measured by the agar diffusion assay using pectinase from Aspergillus niger and showed decrease of inhibition during fruit developed in accordance with the results of the qPCR analysis. Based on the results it is possible to suggest the expression of these genes varies temporally with the developmental stage of the fruit and is tissue-specific, possibly in response to the different susceptibility of tissues to pathogenic attack. In addition, the lowest levels of PGIP expression were achieved at the fruit ripening, when the susceptibility to fungal infection is high and could signal for regulating the degradation process characterized by the onset of senescence

Estudio nutritivo, bioquímico y toxicológico del fruto de la carica stipulata V. M. Badillo (papayita olorosa) / Nutritional, biochemical and toxicological study of the fruit of carica stipulata V. M. Badillo (aromatic small papaya)

El estudio de Carica stipulata V. M. Badillo nos permitió determinar su composición química y nutritiva demostrando que es una fuente de minerales como el hierro (2.65 mg/100 g) y magnesio (217.22 mg/100 g), además de la vitamina C (45 mg/100 g) y la pectina (1 mg/100 g). Muestra un bajo valor calórico de 25,06 KCal/100 g de alimentos. Presenta además flavonoles y ácidos fenólicos principalmente ferúlico (25.26 ppm) y cafeico (15.49 ppm). El estudio bioquímico en ratas adultas que ingirieron la pulpa liofilizada del fruto mostró un aumento significativo de glucosa sanguínea en el grupo de la dosis de 600 y 300 mg/kg de peso con respecto al grupo control confirmando que la papaya aumenta los niveles séricos de glucosa. Se encontró además una disminución significativa en los niveles de colesterol sérico siendo mayor en el grupo de 300 mg/kg de peso. Los niveles de proteína subieron significativamente especialmente en el grupo de dosis de 600 mg/kg de peso, habiendo un aumento significativo de globulina especialmente en los grupos de la dosis de 600 y 300 mg/Kg de peso respectivamente. Los resultados de toxicidad mostraron que es prácticamente no tóxica con un valor de DL50 de 7629.4 mg/kg de peso corporal.

The study of Carica stipulata V. M. Badillo allowed us to determine its chemical and nutritional composition, demonstrating that it is a mineral source of iron (2.65 mg/100 g) and magnesium (217.22 mg/100 g), in addition to vitamin e (45 mg/100 g) and pectin (1 mg%), it Shows a low caloric value of 25,06 Kcal/100 grams of food. It presents flavonoids and phenolic acids mainly ferulic (25.26 ppm) and caffeic (15.49 ppm). The biochemical study in adult rats that ingested the freeze-dried pulp of the fruit showed a significant increase in blood glucose specially in the group of dose of 600 and 300 mg/kg of weight with respect to the control group confirming that papaya increases the serum levels of glucose. There was a significant decrease in cholesterol levels, being more significant in the group of dose of 300 mg/kg of weight. The protein levels raised significantly specially in the group of dose of 600 mg/kg, finding a significant increase of globulin, mainly in the group that received doses of 600 and 300 mg/kg respectively. The toxicity results showed that it is practically nontoxic with a value of DL50 of 7629.4 mg/kg of corporal weight.