Primeira etapa do desenvolvimento de fungicida microbiológico de 1ª e 3ª geração a base de Streptomyces spp.: triagem e ensaio in vitro
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11138/tde-03102025-104953/ |
Resumo: | Streptomyces spp. é um gênero de actinobactérias conhecido pelo seu grande potencial na produção de metabólitos secundários; e suas atividades biológicas são frequentemente relatadas na literatura para controle de fungos, incluindo os fitopatógenos de importância agrícola. No entanto, não há produtos biológicos a base de Streptomyces spp. registrados no Brasil. Haja visto o prejuízo causado pelas doenças fúngicas a cultura da soja e a resistências destes patógenos a fungicidas químicos, os fungicidas microbiológicos se destacam como ferramenta no manejo destas pragas. Com isso, o objetivo deste trabalho foi realizar a primeira etapa do desenvolvimento de fungicida microbiológico de primeira e terceira geração a partir da seleção de cepas de Streptomyces spp. e testes in vitro. Para isso, 20 actinobactérias foram avaliadas contra 4 fitopatógenos da soja, Cercospora kikuchii, Corynespora cassiicola, Macrophomina faseolina e Phomopsis sojae. O co-cultivo em placas de Petri entre as actinobactérias e os fitopatógenos foram avaliados em três ensaios para selecionar cepas mais ativas e determinar seu nível de inibição aos fungos. Além disso, foi feito o cultivo líquido das Streptomyces spp. selecionadas para extração dos metabolitos secundários, determinação do perfil cromatográfico e avaliação seus efeitos fungitoxicos sem a presença da actinobactéria. Quatro cepas de Streptomyces spp. foram selecionadas por apresentarem inibição do crescimento dos fungos maior que 50 % em pelo menos três fitopatógenos avaliados. Em cultivo pareado a cepa de Streptomyces spp. apresentaram 75% de inibição sobre C. cassiicola, 68% sobre M. faseolina e 61% sobre P. sojae. O tratamento das sementes com mais de 1x107 UFC/semente inibiu a germinação das sementes de soja, a dose ideal para cada actinobactéria variou entre 2x102 e 5,5x103 UFC/semente. O extrato bruto contendo os metabólitos secundários da A12.2 foi o mais eficiente na inibição do crescimento dos 4 fitopatógenos com uma inibição média de 91,97% e a extrato da A35 foi o menos eficiente na inibição com menos de 37,45% de inibição. Todos os extratos diminuíram taxa de crescimento dos fitopatógenos, exceto o extrato de A35 para M. phaseolina. Os perfis cromatográficos das actinobactérias se diferenciaram entre si e entre o controle do meio de cultivo, indicando a presença de compostos diferentes. As quatro cepas de Streptomyces spp. foram selecionadas para a segunda fase do desenvolvimento de fungicida microbiológico de primeira geração, e a cepa A12.2 foi selecionada para a desenvolvimento de fungicida microbiológico de terceira geração. |
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Primeira etapa do desenvolvimento de fungicida microbiológico de 1ª e 3ª geração a base de Streptomyces spp.: triagem e ensaio in vitroThe first stage of development of 1st and 3rd generation microbiological fungicide based on Streptomyces spp.: screening and in vitro testingGlycine maxGlycine maxBiological controlChemical fungicidesControle biológicoFungicidas químicosFungos fitopatogênicosMetabólitos secundáriosPhytopathogenic fungiSecondary metabolitesStreptomyces spp. é um gênero de actinobactérias conhecido pelo seu grande potencial na produção de metabólitos secundários; e suas atividades biológicas são frequentemente relatadas na literatura para controle de fungos, incluindo os fitopatógenos de importância agrícola. No entanto, não há produtos biológicos a base de Streptomyces spp. registrados no Brasil. Haja visto o prejuízo causado pelas doenças fúngicas a cultura da soja e a resistências destes patógenos a fungicidas químicos, os fungicidas microbiológicos se destacam como ferramenta no manejo destas pragas. Com isso, o objetivo deste trabalho foi realizar a primeira etapa do desenvolvimento de fungicida microbiológico de primeira e terceira geração a partir da seleção de cepas de Streptomyces spp. e testes in vitro. Para isso, 20 actinobactérias foram avaliadas contra 4 fitopatógenos da soja, Cercospora kikuchii, Corynespora cassiicola, Macrophomina faseolina e Phomopsis sojae. O co-cultivo em placas de Petri entre as actinobactérias e os fitopatógenos foram avaliados em três ensaios para selecionar cepas mais ativas e determinar seu nível de inibição aos fungos. Além disso, foi feito o cultivo líquido das Streptomyces spp. selecionadas para extração dos metabolitos secundários, determinação do perfil cromatográfico e avaliação seus efeitos fungitoxicos sem a presença da actinobactéria. Quatro cepas de Streptomyces spp. foram selecionadas por apresentarem inibição do crescimento dos fungos maior que 50 % em pelo menos três fitopatógenos avaliados. Em cultivo pareado a cepa de Streptomyces spp. apresentaram 75% de inibição sobre C. cassiicola, 68% sobre M. faseolina e 61% sobre P. sojae. O tratamento das sementes com mais de 1x107 UFC/semente inibiu a germinação das sementes de soja, a dose ideal para cada actinobactéria variou entre 2x102 e 5,5x103 UFC/semente. O extrato bruto contendo os metabólitos secundários da A12.2 foi o mais eficiente na inibição do crescimento dos 4 fitopatógenos com uma inibição média de 91,97% e a extrato da A35 foi o menos eficiente na inibição com menos de 37,45% de inibição. Todos os extratos diminuíram taxa de crescimento dos fitopatógenos, exceto o extrato de A35 para M. phaseolina. Os perfis cromatográficos das actinobactérias se diferenciaram entre si e entre o controle do meio de cultivo, indicando a presença de compostos diferentes. As quatro cepas de Streptomyces spp. foram selecionadas para a segunda fase do desenvolvimento de fungicida microbiológico de primeira geração, e a cepa A12.2 foi selecionada para a desenvolvimento de fungicida microbiológico de terceira geração.Streptomyces spp. is a genus of actinobacteria known for its great potential in the production of secondary metabolites; and its biological activities are frequently reported in the literature for the control of fungi, including phytopathogens of agricultural importance. However, there are no biological products based on Streptomyces spp. registered in Brazil. Having seen the damage caused by fungal diseases to soybean crops and the resistance of these pathogens to chemical fungicides, microbiological fungicides stand out as a tool in directly managing these diseases. Therefore, the objective of this study was to carry out the first stage of developing a third-generation microbiological fungicide from the selection of Streptomyces spp. strains and in vitro tests. For this, 20 actinobacteria were evaluated against 4 soybean phytopathogens, Cercospora kikuchii, Corynespora cassiicola, Macrophomina phaseolina, and Phomopsis sojae. The co-cultivation in Petri dishes between actinobacteria and phytopathogens was evaluated in three assays to select the most active strains and determine their level of inhibition against fungi. In addition, the liquid culture of selected Streptomyces spp. was performed to extract of secondary metabolites, determination of the chromatographic profile, and their fungitoxic effects without the presence of actinobacteria. Four strains of Streptomyces spp. were selected to present inhibition of fungal growth greater than 50% in at least three phytopathogens evaluated. In paired culture with the Streptomyces spp. strain, there was 75% inhibition on C. casicola, 68% on M. phaseolina, and 61% on P. sojae. Seed treatment with more than 1x107 CFU/seed inhibits soybean seed germination, with an ideal dose for each actinobacteria ranging from 2x102 to 5.5x103 CFU/seed. The crude extract containing secondary metabolites of A12.2 was the most efficient in inhibiting the growth of the four phytopathogens, with an average inhibition of 91,97% , and an extract of A35 was the least efficient in inhibiting the growth, with less than 37,45% inhibition. All extracts decreased the growth rate of phytopathogens, except the A35 extract for M. phaseolina. The chromatographic profiles of the actinobacteria differed among themselves and the culture medium, reducing the presence of different compounds. The four strains of Streptomyces spp. were selected for the second phase of developing a first-generation microbiological fungicide, and strain A12.2 was selected for the development of a third- generation microbiological fungicide.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPLira, Simone Possedente deTeixeira, Juan Lopes2025-08-01info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11138/tde-03102025-104953/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-10-06T20:30:03Zoai:teses.usp.br:tde-03102025-104953Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-10-06T20:30:03Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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