Mecanismos de ação do ácido salicílico no controle do bolor azul (Penicillium expansum) em frutos de maçã

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e Biociências, Florianópolis, 2014.O bolor azul causado por P. expansum é uma doença de grande importância em pós-colheita de frutos de maçã, sendo considerada nos países produtores a doença mais importante na perda da qualidade e quantidade dos frutos armazenados. A aplicação de ácido salicílico (AS) em pós-colheita de frutos pode representar uma eficiente forma de controle alternativo de doenças. Este trabalho objetivou avaliar o efeito do AS no desenvolvimento do fitopatógeno e da doença visando a proteção dos frutos de maçã cv. Fuji das categorias 1, 2 e 3 contra o bolor azul, além de elucidar os mecanismos de ação pelo qual o AS poderia atuar. In vitro, esporos de P. expansum tiveram sua germinação reduzida em 80% quando o AS foi aplicado a 0,5 mM, chegando a 100% de inibição a uma dose de 2,5 mM em contato com os esporos por 60 minutos, equivalendo-se ao cloro ativo. A atividade antimicrobiana do AS foi dependente do pH da solução, com maior redução da germinação de P. expansum em pH em torno de 3 e perda total da atividade quando o pH foi elevado a 6. Com o aumento do tempo de contato do AS a 2,5 mM com os esporos, notou-se um aumento linear na liberação de espécies reativas de ácido tiobabitúrico (ATB), atingindo um valor máximo de 6000 pmol de ATB por mg de proteína após 120 minutos de contato. De forma semelhante, após a exposição do micélio de P. expansum ao AS (2,5 mM) por 120 minutos, observou-se um extravasamento de 3,2 µg de proteína solúvel por g de micélio, duas vezes maior do que o apresentado pelo micélio do fungo submetido ao tratamento com água destilada. Tais resultados corroboraram os obtidos por microscopia de fluorescência e eletrônica de transmissão, evidenciando danos do AS associados à membrana plasmática do fungo sem, por outro lado, afetar sua parede celular. Quando aplicado nos frutos de maçã, o AS apresentou apenas efeito erradicante, reduzindo a incidência do bolor azul em até 100% no tratamento em que os esporos de P. expansum permanecerem em contato por 30 min em solução de AS (2,5 mM) antes da imersão dos frutos. A atividade de peroxidases, polifenoloxidases e glucanases dos frutos, assim como o teor de compostos fenólicos e de flavonóides foram pouco influenciados pelo tratamento com o AS a 2,5 mM ou pela inoculação com o fitopatógeno durante as primeiras 80 h, sem diferir também entre as categorias de maçã. Nas características físico-químicas dos frutos, o AS a 2,5 mM promoveu a manutenção da massa, dos teores de sólidos solúveis e da acidez titulável nas maçãs a valores próximos àqueles encontrados no início do experimento, contra alterações de até 50% nos frutos da testemunha. Os resultados do presente estudo mostram a capacidade do AS de controlar doenças pós-colheita como o bolor azul, principalmente através dos danos à membrana plasmática de P. expansum, e de proporcionar a manutenção das características fisiológicas dos frutos de maçã, possibilitando um aumento no tempo de prateleira.Abstract : The blue mold caused by P. expansum is a disease of great importance in apple post-harvest, being considered the most important disease in the loss of quality and quantity of stored fruits in producing countries. The application of salicylic acid (SA) in postharvest fruit can be an efficient form of control the disease alternatively. This study evaluated the effect of AS on the pathogen and disease development, by protecting the apple fruit of categories 1, 2 and 3 against the blue mold, besides elucidating the mechanisms by which AS could act. In vitro, spores of P. expansum had their germination reduced by 80 % when AS was applied at 0.5 mM, reaching 100 % of inhibition at a dose of 2.5 mM in contact with the spores for 60 minutes, equivalent to the active chlorine. The antimicrobial activity of AS depends of the pH of the solution, exhibiting total reduction of the P. expansum germination in pH around 3 and a total waste of activity when the pH was raised to 6. With the increase of the time of contact between the spores and AS (2.5 mM), a linear increase in the release of thiobabituric acid reactive species was noted, reaching a maximum of 6000 thiobabituric acid per pmol per mg protein after 120 minutes of contact. Similarly, after exposure with AS at 2.5 mM for 120 minutes, there was a leakage of 3.2 mg of soluble protein per g of the mycelium of P. expansum, twice greater than that presented by mycelia treated with distilled water. These results corroborate to those obtained from fluorescence and transmission electron microscopy, showing that the damage was associated with the plasma membrane of the fungus without, moreover, damaging its cell wall. When applied in apple fruit, AS (2.5 mM) only showed eradicative effect, reducing the incidence of the blue mold by up to 100% in the treatment in which the spores of P. expansum remain in contact for 30 minutes in a AS (2.5 mM) solution after the fruits immersion. The activity of peroxidases, polyphenoloxidases, glucanases and accumulation of phenolic compounds and flavonoids were little influenced by AS treatment or inoculation with the pathogen during the first 80 hours without differ between apple categories. Considering the physico-chemical characteristics of fruits, AS at 2.5 mM promoted the maintenance of mass, soluble solids and titratable acidity util the end of the experiments, against changes of 50% in the fruits treated with control-treatment. The results of this study show the ability of AS to control postharvest diseases such as blue mold, mainly through damage to the plasma membrane of P. expansum and providing maintenance of the physiological characteristics of apple fruit, allowing an increased shelf life