Perini, V. B. M. et al. 70
Vol. 4, N.1: pp. 70-77, February 2013 ISSN: 2179-4804
Journal of Biotechnology and Biodiversity
Effect of vegetal extract in the inhibition of mycelial growth of Pyricularia grisea
Vilma Borges de Moura Perini2, Henrique Guilhon de Castro1,*, Gil Rodrigues dos Santos2 , Aloisio Freitas Chagas Júnior2, Dione Pereira Cardoso2, Raimundo Wagner de Souza Aguiar2, Adriano de Aguiar Soares 2
ABSTRACT
The objective of this study was to evaluate the effect of the oil extracted from four plant species and different types of citronella grass extracts in the inhibition of the mycelial growth of the fungi Pyricularia grisea. The fungitoxicity of the essential oil of citronella grass (Cymbopogon nardus), eucalyptus (Eucalyptus citriodora), copaiba (Copaifera officinalis) and buriti (Mauritia flexuosa) were evaluated. The commercial oil of copaiba and buriti were acquired in free markets of Gurupi-TO and the essential oil of citronella grass and eucalyptus were extracted by steam distillation. In other experiment, five types of the citronella grass extracts were used: maceration, infusion, decoction, essential oil and hydrolate. The use of essential oil of citronella grass provided greater potential in inhibition of the mycelial growth of P. grisea (CE50 = 0,191 ppm) when compared to the others oils evaluated and the others types of citronella grass extracts.
Key-words: Cymbopogon nardus, fungitoxicity, medicinal plants, plant oil.
Efeito de extratos vegetais na inibição do crescimento micelial de Pyricularia grisea
RESUMO
O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de óleos extraídos de quatro espécies vegetais e de diferentes tipos de extratos do capim citronela na inibição do crescimento micelial do fungo Pyricularia grisea. Foram avaliados a fungitoxicidade dos óleos essenciais do capim citronela (Cymbopogon nardus), eucalipto (Eucalyptus citriodora ), copaíba (Copaifera officinalis) e buriti (Mauritia flexuosa). Os óleos de buriti e de copaíba foram adquiridos em feiras livres de Gurupi-TO e os óleos essenciais do capim citronela e do eucalipto foram extraídos por arraste a
vapor. No outro experimento, foram utilizados cinco tipos de extratos do capim citronela: maceração, infusão, decocção, óleo essencial e hidrolato. A utilização do óleo essencial do capim citronela proporcionou maior potencial na inibição do crescimento micelial de P. grisea (CE50 = 0,191 ppm) em comparação aos outros óleos avaliados e aos outros tipos de extratos do capim citronela.
Palavras-Chave: Cymbopogon nardus, fungitoxicidade, plantas medicinais, óleos vegetais.
*Autor para correspondência .
1Professor do Curso de Agronomia, Universidade Federal do Tocantins, Campus Universitário de Gurupi, Caixa.Postal 66, 77.404-970, Gurupi-TO, Brasil, hguilhon@uft.edu.br
2Departamento de Agronomia; Universidade Federal do Tocantins; Gurupi - TO – Brasil, vilmaperini@hotmail.com,
gilrsan@uft.edu.br, chagasjraf@uft.edu.br, cardoso.dione@gmail.com, rwsa@uft.edu.br,
adriano.agro@hotmail.com
J. Biotec. Biodivers. v. 4, N.1: pp. 70-77, Feb. 2013
https://doi.org/10.20873/jbb.uft.cemaf.v4n1.perini
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INTRODUÇÃO
Entre as doenças do arroz, a brusone, cujo a gente
causal é Pyricularia grisea (Cooke) Sacc., é a que mais prejuízo causa à cultura de terras altas, sem irrigação e com irrigação suplementar. Os
prejuízos causados pela brusone são variáveis, dependendo do grau de resistência da cultivar, da
época de incidência, das práticas culturais e das condições climáticas. As perdas causadas por brusone nas folhas são indiretas e afetam a fotossíntese e a respiração. Nas panículas, os danos são diretos, em virtude de seu efeito em
diferentes componentes da produção. As perdas estimadas em cinco cultivares de ciclo precoce e cinco de ciclo médio de arroz de terras altas variaram de 15 a 44% (Prabu et al., 2003).
A pesquisa fitopatológica visando o controle de fungos e outros microrganismos, principalmente aqueles que provocam danos à agricultura, por
meio do uso de óleos, bálsamos e extratos
vegetais, vem ganhando destaque nos últimos anos (Diniz et al., 2008; Valarini et al., 1994; Franzener et al., 2003; Balbi-Peña et al., 2006; Rodrigues et
al., 2007; Kuhn et al., 2006). De acordo com
Marques et al. (2004), a utilização de fungicidas de origem vegetal poderá constituir um método
alternativo e promissor para o controle de pragas, pois além de serem de fácil obtenção e baixo
custo, minimizam os problemas de toxici dade apresentados pelos produtos químicos sintéticos.
Diversos trabalhos com óleos essenciais têm
indicado o seu potencial no controle de bactérias (Silva et al., 2010; Demuner et al., 2011;
Nascimento et al., 2011) e de fungos fitopatogênicos, considerando que a inibição do
desenvolvimento de fungos pode ser tanto pela ação direta, inibindo o crescimento micelial e a
germinação de esporos, quanto pela indução de
resistência a diversos patógenos (Donlaporn e Suntornsuk, 2010; Deus et al., 2011; Perini et a l., 2011; Seixas et al., 2011; Garcia et al., 2012;
Passos et al., 2012; Silva et al., 2008).
Os extratos de plantas medicinais contêm metabólitos secundários que são considerados produtos finais do metabolismo das plantas e têm importância ecológica para as plantas que os sintetizam. Uma das funções dessas substâncias é fornecer proteção às plantas contra o ataque de organismos patogênicos (Silva et al., 2008; Castro
et al., 2004).
Esse trabalho teve por objetivo avaliar o efeito de extratos e óleo essencial de Cymbopogon nardus
(L.) Rendle, Eucalyptus citriodora (Hook.) K. D. Hill & L. A. S. Johnson, Mauritia flexuosa L. f. e Copaifera officinalis (Jacq.) L., na inibição do
crescimento micelial do fungo Pyricularia grisea (Cooke) Sacc., agente causal da brusone do arroz.
MATERIAL E MÉTODO S
Os experimentos foram conduzidos no Laboratório de Fitopatologia da Universidade Federal do Tocantins, Campus Universitário de Gurupi (11º43’45”S; 49°04’07”W; e altitude média de 300 m).
Efeito do óleo de quatro espécies vegetais
Os tratamentos utilizados neste experimento foram constituídos por óleo essencial de folhas do capim citronela (Cymbopogon nardus (L.) Rendle), óleo essencial de folhas de eucalipto ( Eucalyptus citriodora (Hook.) K. D. Hill & L. A. S. Johnson), óleo de buriti (Mauritia flexuosa L. f. e Copaifera
officinalis (Jacq.) L.) e óleo de copaíba ( Copaifera
officinalis (Jacq.) L.), compondo cinco alíquotas (30, 60, 90, 120 e 150 µL). A testemunha do experimento foi constituída pela cultura do
fitopatógeno contendo apenas o meio de cultura
batata-dextrose-agar (BDA) em placas de Petri, sem adição de qualquer tipo de extrato ou
fungicida (Veloso et., 2012). O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente
casualizado em esquema fatorial (4 tipos de óleo x 5 alíquotas), com três repetições.
Os óleos comerciais de buriti e de copaíba foram
adquiridos em feiras livres do município de Gurupi-TO. O óleo essencial do capim citronela
foi obtido de plantas matrizes do Campus Universitário de Gurupi e o material vegetal
utilizado para extração do óleo essencial do eucalipto foi obtido de um produtor rural do
município de Alvorada-TO (12º 28’ 48” sul e 49º
07’ 29” oeste, altitude média de 289 m). O óleo essencial do capim citronela e do eucalipto foi extraído por arraste a vapor de folhas desidratadas.
O óleo essencial utilizado neste experimento foi constituído pelo sobrenadante do líquido resultante
da hidrodestilação por um período de duas horas e o hidrolato a fase inferior (Perini, 2008).
O isolado de P. grisea foi obtido a partir de plantas de arroz da cultivar EPAGRI 109, exibindo sintomas típicos da doença e proveniente do município de Formoso do Araguaia-TO. Para o
isolamento de P. grisea, foi empregado o meio de cultura batata-dextrose-agar (BDA) em placas de Petri. Fragmentos de folhas com sintomas
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previamente desinfetadas em hipoclorito de sódio (1,5% de cloro ativo) foram transferidos para as placas de Petri e posteriormente incubadas a 25ºC
por 10 dias e fotoperíodo de 12 h.
Os óleos foram distribuídos uniformemente, conforme cada tratamento, sobre o meio de cultura
BDA com auxílio de uma alça de Drigalski. Em seguida, no centro de cada placa (90 mm) foi
depositado um disco de 8 mm de diâmetro do meio
BDA contendo micélio de P. grisea com sete dias de crescimento. As placas foram vedadas com fita
PVC, identificadas e incubadas à temperatura de 25ºC. A partir da incubação, foi mensurado o
diâmetro médio das colônias por meio da medição em dois sentidos diametralmente opostos, até 28
dias após a aplicação dos tratamentos.
A porcentagem de inibição de crescimento micelial (PIC) dos tratamentos foi determinada por meio da seguinte fórmula (Edginton et al., 1971):
Efeito de diferentes tipos de extratos do capim citronela
Neste experimento foram utilizados cinco tipos de
extratos obtidos das folhas desidratadas do capim citronela (Cymbopogon nardus): maceração,
infusão, decocção, óleo essencial e hidrolato, em cinco alíquotas (30, 60, 90, 120 e 150 µL). A testemunha do experimento foi composta pela
cultura do fitopatógeno contendo apenas o meio de cultura BDA. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado em
esquema fatorial (5 tipos de extratos x 5 alíquotas), com cinco repetições.
As amostras vegetais foram trituradas na proporção de 10% (p/v) (100 g da amostra vegetal desidratada/ 1000 mL de água destilada
esterilizada). Para a obtenção do extrato por
maceração, folhas do capim citronela foram submetidas ao processo de extração por maceração
em água por um período de 24 horas. Na fase de
infusão, água em ebulição foi vertida sobre as folhas trituradas do capim citronela, sendo
mantidas em repouso por 15 minutos em recipiente fechado. No extrato obtido por decocção, as folhas trituradas foram mantidas em água em ebulição
durante 5 minutos. A extração do óleo essencial e
do hidrolato foram obtidos como descrito no primeiro experimento.
Os líquidos obtidos foram coados em gaze e em papel de filtro. Em seguida, foram autoclavados a 120ºC e 1 atm por 20 minutos e mantidos em
frasco de vidro armazenados a 4ºC. Os
procedimentos de instalação do experimento e o cálculo da porcentagem de inibição de crescimento
micelial (PIC) foram os mesmos descritos no experimento citado anteriormente.
Com o objetivo de verificar a concentração
mínima inibitória no crescimento micelial do fungo P. grisea, foi utilizado o óleo essencial do
capim citronela em alíquotas menores, avaliada em quatro leituras (L1- 7 dias após repicagem; L2- 14
dias após repicagem; L3- 21 dias após repicagem e L4- 28 dias após repicagem). Neste experimento foi utilizado o delineamento inteiramente casualizado com cinco repetições, utilizando seis
alíquotas do óleo essencial do capim citronela (1, 5, 10, 15, 20 e 25 µL) e a testemunha constituída
apenas por meio de cultura BDA. Os procedimentos de montagem e avaliação desse
experimento foram os mesmos anteriormente citados.
Análise estatística
Os dados foram interpretados por meio de análise
de variância não paramétrica e as médias foram comparadas pelo teste de Kruskal-wallis, a 5% de
probabilidade de erro. A análise de Probit foi utilizada para calcular o valor da CE 50
(concentração inibitória do crescimento micelial em 50%) para os óleos essenciais do capim citronela, eucalipto e copaíba (Ribeiro Júnior e Melo, 2008).
RESULTADOS E DISCUSS ÃO
Efeito do óleo de quatro espécies vegetais
Os resultados obtidos mostraram que apenas o
óleo de buruti não apresentou inibição do crescimento micelial do fungo P. grisea em todas as alíquotas utilizadas. O óleo essencial do capim
citronela apresentou inibição total do crescimento micelial do fungo em todas as concentrações.
Quanto ao óleo essencial de eucalipto, este apresentou inibição total no crescimento do fungo a partir de 90 µL. Na concentração de 30 µL o
óleo essencial de eucalipto proporc ionou porcentagem de inibição do crescimento micelial de 30%, e na concentração de 60 µL, uma
porcentagem de inibição do crescimento micelial de 83,79% (Tabela 1).
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O óleo de copaíba apresentou comportamento intermediário de inibição do crescimento micelial , em comparação aos demais óleos testados. Com o
aumento da alíquota do óleo de copaíba houve
tendência de aumento da porcentagem de inibição do crescimento micelial de P. grisea, atingindo 57,43 % de inibição na alíquota de 150 µL (Tabela
1).
Tabela 1. Porcentagem de inibição do crescimento micelial (PIC) de P. grisea em cinco dosagens do óleo
essencial do capim citronela (OEC), óleo essencial de eucalipto (OEE), óleo de copaíba (OCO), óleo de buriti (OBU) e a testemunha (TES)
Alíquotas (µL)
Extratos 30 60 90 120 150
OEC 100,00 a 100,00 a 100,00 a 100,00 a 100,00 a
OEE 30,00 ab 83,79 ab 100,00 a 100,00 a 100,00 a
OCO 20,39 ab 20,74 ab 29,91 ab 41,15 ab 57,43 ab
OBU 0,00 b 0,00 b 0,00 b 0,00 b 0,00 b
TES 0,00 b 0,00 b 0,00 b 0,00 b 0,00 b
Nas colunas, valores médios seguidos por mesma letra não diferem entre si pelo teste de Kruskal-wallis, a 5% de probabilidade.
Efeito de diferentes tipos de extratos do capim
citronela
Os extratos do capim citronela hidrolato, infusão e decocção, não apresentaram inibição no crescimento micelial do fungo em todas as alíquotas utilizadas. Em relação à maceração, foi
observada baixa porcentagem de inibição do
crescimento do fungo em todas as alíquotas do extrato, atingindo 5,16% na dosagem de 150 µL . Quanto ao óleo essencial do capim citronela, verificou-se 100% de inibição do crescimento micelial do fungo, em todas as dosagens (Tabela
2).
Tabela 2. Porcentagem de inibição do crescimento micelial (PIC) de P. grisea de cinco tipos de extratos do capim citronela (óleo essencial- OEC, maceração- MAC, Infusão- INF, decocção- DEC, hidrolato -
HID e testemunha- TES), em cinco alíquotas.
Alíquotas (µL)
Extratos 30 60 90 120 150
OEC 100,00 a 100,00 a 100,00 a 100,00 a 100,00 a
MAC 2,32 ab 2,38 ab 3,36 ab 4,46 ab 5,16 ab
INF 0,00 b 0,00 b 0,00 b 0,00 b 0,00 b
DEC 0,00 b 0,00 b 0,00 b 0,00 b 0,00 b
HID 0,00 b 0,00 b 0,00 b 0,00 b 0,00 b
TES 0,00 b 0,00 b 0,00 b 0,00 b 0,00 b
Nas colunas, valores médios seguidos por mesma letra não diferem entre si pelo teste de Kruskal-wallis, a 5% de probabilidade.
No ensaio experimental considerando alíquotas menores do óleo essencial do capim citronela (1,
5, 10, 15, 20 e 25 µL), verificou-se que houve
redução do crescimento micelial de P. grisea em relação a alíquota do óleo essencial do capim
citronela. Nas alíquotas de 10, 15, 20 e 25 µL, o
óleo essencial do capim citronela inibiu totalmente o crescimento micelial do fungo P. grisea em
todas as avaliações. Na alíquota de 1 µL, o óleo essencial do capim citronela proporcionou, na
última avaliação (28 dias após repicagem) ,
porcentagem de inibição do crescimento micelial do fungo de 16,02%. Na alíquota de 5 µL o óleo
essencial do capim citronela proporcionou
porcentagem de inibição do crescimento micelial na última avaliação de 20,29% (Figura 1).
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Figura 1. Porcentagem de inibição do crescimento micelial (PIC) de P. grisea em quatro leituras (L1- 7, L2- 14, L3-21 e L4- 28 dias após repicagem), em seis alíquotas do óleo essencial do capim citronela
Verificou-se que a inibição do crescimento micelial determinada pela análise de Probit, o menor valor da CE50 (concentração inibitória do crescimento micelial em 50%) foi obtida com o
uso do óleo essencial do capim citronela (0,191 ppm), demonstrando que a utilização do óleo essencial do capim citronela in vitro foi efetiva na
inibição do isolado de P. grisea (CE50 ≤ 11 ppm) (Silveira et al., 2003). O óleo essencial de eucalipto também foi efetivo, com CE50 de 1,89 ppm. Em relação ao óleo de copaíba, a CE50 foi alta (7,96 ppm) comparada aos óleos de citronela e eucalipto.
Outros trabalhos realizados com óleos essenciais no controle de fungos fitopatogênicos têm sido
relatados por vários pesquisadores. Lima (2007) estudou o uso dos óleos essenciais extraídos de folhas de citronela (Cymbopogus nardus) e
eucalipto (Eucalyptus citriodora), no controle
alternativo da ramulose do algodoeiro, constatando que o óleo essencial do capim citronela
(Cymbopogon nardus) propiciou alta inibição do crescimento micelial do fungo Colletotrichum
gossypii. Pattnaik et al. (1996), Begum et al. (1993), Dikshit e Husain (1984) verificaram que o
óleo essencial de Cymbopogon winterianus inibiu
o crescimento de bactérias e fungos fitopatogênicos.
Valarini et al. (1994), estudando a bioatividade do
óleo essencial do capim-limão ( Cymbopogon citratus), observaram inibição total do crescimento
micelial de Fusarium solani, Sclerotinia sclerotiorum e Rhizoctonia solani. Bankole e Joda (2004) relataram que o óleo essencial e o pó de
folhas do capim limão (Cymbopogon citratus ) reduzem a deterioração de sementes de melão
inoculadas com Aspergillus flavus e Penicillium
citrinum. Os autores verificaram também que o óleo essencial do capim limão nas concentrações
de 0,1 e 0,25% proporcionou significativa redução da produção de aflatoxina em sementes de melão descascadas e inoculadas com Aspergillus flavus . Diniz et al. (2008) estudaram o efeito do óleo essencial de Mentha arvensis no controle dos fungos fitopatogênicos Aspergillus sp., Penicilum
rubrum, Sclerotinia sp., Fusarium moniliforme e
Corynespora cassiicola, concluindo que o óleo de Mentha arvensis foi capaz de inibir em taxas superiores a 80% o crescimento dos fungos
estudados.
Perini (2008) avaliou o efeito curativo e preventivo do óleo essencial do capim citronela no
controle da brusone do arroz. Para o efeito curativo, a aplicação do fungicida (tiofanato
metílico) teve o mesmo efeito que a aplicação do óleo essencial do capim citronela na concentração
de 2%, isto é, as plantas não apresentaram
sintomas da brusone em 50% das linhas avaliadas. Em relação ao efeito preventivo, as plantas não apresentaram sintomas da doença em 50% das
linhas avaliadas nas concentrações de 1,5, 1,75 e 2% do óleo essencial do capim citronela.
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Os óleos essenciais atuam na parede celular dos fungos, causando o vazamento do conteúdo celular (Amaral e Bara, 2005). O efeito sobre as paredes
celulares pode estar associado à oxidação de
lipídios da membrana celular induzida por alguns dos constituintes do óleo (Montanari et al., 2012).
Rasooli et al. (2006), usando microscopia eletrônica de transmissão, também observaram que
o óleo essencial de Thymus eriocalyx promoveu danos severos para as paredes, membranas e
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CONCLUSÕES
Os resultados do presente estudo mostraram que o óleo do capim citronela apresentou maior efeito na
inibição do crescimento micelial do fungo P.
grisea, em comparação aos óleos de eucalipto, capaíba e buriti e aos outros tipos de extratos do capim citronela (maceração, infusão, decocção e
hidrolato).
O óleo do capim citronela apresentou 100% de inibição do crescimento micelial do fungo P. grisea, nas alíquotas superiores a 10 µL. Nas dosagens de 1 e 5 µL o efeito inibitório foi menor,
apresentando redução da porcentagem de inibição à medida que aumentou o tempo de leitura .
AGRADECIMENTO
Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), à Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e à Secretaria de Ciência e Tecnologia do Estado do Tocantins pelo apoio financeiro.
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Recebido: 08/10 /2012 Received: 11/08 /2012
Aprovado: 02/02 /2013 Approved: 02/0 2/2013
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