Aplicação de óleos essenciais como controle alternativo de fitopatógenos de citros (Colletotrichum abscissum e Colletotrichum gloeosporioides): avaliação antifúngica, sinergismo e identificação de compostos bioativos por análises quimiométricas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Moreira, Francielly Siguel
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Ponta Grossa
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia
UTFPR
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/38599
Resumo: The rapid post-harvest deterioration of fruits is a major challenge for the food industry. Essential oils (EOs) have been applied as food preservation additives due to their antimicrobial properties, presenting a potential alternative to extending fruit shelf life. Thus, this study aimed to evaluate the Minimum Inhibitory Concentration (MIC) and Minimum Fungicidal Concentration (MFC) of different EOs against the fungi Colletotrichum abscissum and Colletotrichum gloeosporioides, which cause diseases such as Postblom fruit drop (PFD) and Anthracnose, respectively. Furthermore, the study sought to identify the main bioactive compounds through correlation between the chemical profiles obtained by Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS) and MIC results, using the Partial Least Squares (PLS) chemometric regression method. The MIC and MFC of eleven EOs (pine, ginger, fennel, bitter orange, rosemary, sweet orange, basil, tea tree, thyme, cinnamon, and clove) were tested. Among them, the five EOs with the best results were selected to prepare ten binary combinations (50:50). The calculation of the Fractional Inhibitory Concentration Index (FICi) revealed synergistic effects for the combinations of cinnamon and tea tree EOs against C. abscissum, and cinnamon and clove EOs against C. gloeosporioides, with an MIC of 0,016% for both combinations. The chemical profile by GC-MS was obtained for all pure EOs. To further identify the bioactive compounds, the EOs that exhibited synergistic effects had their MICs and chemical profiles evaluated at different proportions (20:80 and 80:20). The chemical profile and MICs were correlated using PLS, and the active compounds were identified based on VIP scores and regression coefficient models. The mixture containing tea tree EO (20%) and cinnamon EO (80%) was the most promising, with an MIC of 0,0078% against C. abscissum, suggesting that cinnamaldehyde and 3-allylguaiacol were the possible active agents. For C. gloeosporioides, the binary mixture of clove and cinnamon EOs was the most effective, with a MIC of 0,016%, with eugenol, β-caryophyllene, and cinnamyl acetate identified as the probable antifungal agents. Antioxidant analyses were also performed to assess the ability of the studied EOs to combat oxidation, highlighting clove EO, which demonstrated antioxidant potential in the Folin-Ciocalteu assay, with a value of 2811,81 mg AGE/mg at a concentration of 3 mg/mL. These results indicate the potential of EOs as antifungal agents, suggesting that their incorporation into formulations for citrus fruit treatment could be a promising strategy for disease control. Future analyses may evaluate their direct application on fruits to confirm efficacy in controlling the spread of the studied pathogens, extending post-harvest shelf life, and reducing deterioration-related losses.
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Thus, this study aimed to evaluate the Minimum Inhibitory Concentration (MIC) and Minimum Fungicidal Concentration (MFC) of different EOs against the fungi Colletotrichum abscissum and Colletotrichum gloeosporioides, which cause diseases such as Postblom fruit drop (PFD) and Anthracnose, respectively. Furthermore, the study sought to identify the main bioactive compounds through correlation between the chemical profiles obtained by Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS) and MIC results, using the Partial Least Squares (PLS) chemometric regression method. The MIC and MFC of eleven EOs (pine, ginger, fennel, bitter orange, rosemary, sweet orange, basil, tea tree, thyme, cinnamon, and clove) were tested. Among them, the five EOs with the best results were selected to prepare ten binary combinations (50:50). The calculation of the Fractional Inhibitory Concentration Index (FICi) revealed synergistic effects for the combinations of cinnamon and tea tree EOs against C. abscissum, and cinnamon and clove EOs against C. gloeosporioides, with an MIC of 0,016% for both combinations. The chemical profile by GC-MS was obtained for all pure EOs. To further identify the bioactive compounds, the EOs that exhibited synergistic effects had their MICs and chemical profiles evaluated at different proportions (20:80 and 80:20). The chemical profile and MICs were correlated using PLS, and the active compounds were identified based on VIP scores and regression coefficient models. The mixture containing tea tree EO (20%) and cinnamon EO (80%) was the most promising, with an MIC of 0,0078% against C. abscissum, suggesting that cinnamaldehyde and 3-allylguaiacol were the possible active agents. For C. gloeosporioides, the binary mixture of clove and cinnamon EOs was the most effective, with a MIC of 0,016%, with eugenol, β-caryophyllene, and cinnamyl acetate identified as the probable antifungal agents. Antioxidant analyses were also performed to assess the ability of the studied EOs to combat oxidation, highlighting clove EO, which demonstrated antioxidant potential in the Folin-Ciocalteu assay, with a value of 2811,81 mg AGE/mg at a concentration of 3 mg/mL. These results indicate the potential of EOs as antifungal agents, suggesting that their incorporation into formulations for citrus fruit treatment could be a promising strategy for disease control. Future analyses may evaluate their direct application on fruits to confirm efficacy in controlling the spread of the studied pathogens, extending post-harvest shelf life, and reducing deterioration-related losses.A rápida deterioração pós-colheita de frutas é um grande desafio para a indústria de alimentos. Óleos essenciais (OEs) têm sido aplicados como aditivos para conservação de alimentos devido às suas propriedades antimicrobianas, podendo ser uma alternativa para aumentar o tempo de prateleira dos frutos. Assim, este estudo teve como objetivo avaliar a Concentração Inibitória Mínima e a Concentração Fungicida Mínima (CIM e CFM) de diferentes OEs frente aos fungos Colletotrichum abscissum e Colletotrichum gloeosporioides, agentes causadores de doenças como a Podridão Floral dos Citros (PFC) e a Antracnose, respectivamente. Além disso, buscou-se identificar os principais compostos bioativos por meio da correlação entre os perfis químicos obtidos por Cromatografia Gasosa Acoplada à Espectrometria de Massas (CG-EM) e os resultados de CIM, utilizando o método quimiométrico de Regressão de Mínimos Quadrados Parciais (PSL). Foram testadas a CIM e CFM de onze OEs (pinho, gengibre, funcho, laranja azeda, alecrim, laranja doce, manjericão, melaleuca, tomilho, canela e cravo). Dentre eles, os cinco OEs com melhores resultados foram selecionados para o preparo de dez combinações binárias (50:50). A avaliação do cálculo do Índice de Concentração Inibitória Fracionada (FICi), revelou efeitos sinérgicos para as combinações entre os OEs de canela e melaleuca para C. abscissum, e entre os OEs de canela e cravo para C. gloeosporioides, com CIM de 0,016% para ambas as combinações. O perfil químico por CG-EM foi obtido para todos os OEs puros e visando aprofundar a identificação dos compostos bioativos, os OEs que apresentaram efeito sinérgico tiveram suas CIMs e perfis químicos avaliados também para diferentes proporções (20:80 e 80:20). O perfil químico e as CIMs foram correlacionados por PLS e os compostos ativos foram apontados por VIP scores e modelo de coeficiente de regressão. A mistura contendo OE de melaleuca (20%) e OE de canela (80%) foi a mais promissora, com CIM de 0,0078% para C. abscissum, apontando o cinamaldeído e o 3-alilguaiacol como os possíveis responsáveis pela atividade. Para C. gloeosporioides, a mistura binária entre os OEs de cravo e canela foi a mais eficiente, com CIM de 0,016%, sendo o eugenol, o ³-cariofileno e o acetato de cinamila apontados como os prováveis responsáveis pela ação antifúngica. Análises antioxidantes também foram realizadas a fim de avaliar a capacidade dos OEs estudados em combater a oxidação, dando destaque para o OE de cravo, que apresentou potencial antioxidante pelo ensaio de Folin-Ciocalteu, com valor de 2811,810 mg AGE/mg na concentração de 3 mg/mL. Estes resultados indicam o potencial dos OEs como agentes antifúngicos, sugerindo que a incorporação em formulações para tratamento de frutas cítricas pode ser uma estratégia promissora para o controle dessas doenças. Análises futuras podem avaliar sua aplicação direta em frutos, visando comprovar a eficácia no controle da disseminação dos patógenos estudados, prolongamento da vida útil pós-colheita e redução das perdas por deterioração.Universidade Tecnológica Federal do ParanáPonta GrossaBrasilPrograma de Pós-Graduação em BiotecnologiaUTFPRCoqueiro, Alinehttps://orcid.org/0000-0002-9597-1322https://lattes.cnpq.br/8905298735420756Valderrama, Patríciahttps://orcid.org/0000-0002-6680-1260https://lattes.cnpq.br/7543235815267877Coqueiro, Alinehttps://orcid.org/0000-0002-9597-1322https://lattes.cnpq.br/8905298735420756Pivatto, Marcoshttps://orcid.org/0000-0002-1564-9107http://lattes.cnpq.br/7781239794922114Ribeiro, Maria Carolina de Oliveirahttps://orcid.org/0000-0003-4242-6416https://lattes.cnpq.br/3261695828340553Moreira, Francielly Siguel2025-10-08T17:24:43Z2025-10-08T17:24:43Z2025-02-27info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfMOREIRA, Francielly Siguel. Aplicação de óleos essenciais como controle alternativo de fitopatógenos de citros (Colletotrichum abscissum e Colletotrichum gloeosporioides): avaliação antifúngica, sinergismo e identificação de compostos bioativos por análises quimiométricas. 2025. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2025.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/38599porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2025-10-09T06:15:06Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/38599Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2025-10-09T06:15:06Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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Application of essential oils as alternative control of citrus phytopathogens (Colletotrichum abscissum e Colletotrichum gloeosporioides): antifungal evaluation, synergism and identification of bioactive compounds by chemometric analysis
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Essências e óleos essenciais
Frutas cítricas
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