Author(s):
Carnaval, Luana de Souza Cavalcante ; Cerboneschi, Matteo ; Tegli, Stefania ; Yoshida, Cristiana Maria Pedroso ; Melo, Enayde de Almeida ; Santos, Andrelina Maria Pinheiro
Date: 2022
Origin: Oasisbr
Subject(s): Bioativos de fonte vegetal; Nanopartículas; Atividade antimicrobiana; Antipatogenicidade; Antivirulência; Sistema de secreção tipo três; Quorum sensing.; Bioactivos de origen vegetal; Nanopartículas; Actividad antimicrobiana; Antipatogenicidad; Antivirulencia; Sistema de secreción tipo tres; Quorum sensing.; Vegetal source bioactives; Nanoparticles; Antimicrobial activity; Anti-pathogenicity; Antivirulence; Secretion system type three; Quorum sensing.
Description
The impact of phytopathogenic microorganisms in several crops causes significant losses in agrifood industry, spoilage throughout food chain and storage. Nanoparticles and plant extracts have been highlighted by their antimicrobial properties applied in food packaging, agriculture, drug delivery systems and other medical approaches. Over the past few years, this group have studied the application of ZnO nanoparticles and agroindustrial wastes in edible food coatings/films. This study aimed to evaluate active characteristics from the extract of seriguela processing wastes and nanoZnO regarding to their inhibitory activity against bacterial pathogenicity and virulence systems TTSS (Type Three Secretion System) and QS (Quorum Sensing) for Pseudomonas savastanoi. Also, antibacterial action (inhibition area) against species of Curtobacterium, Clavibacter, E. coli, Xanthomonas and Serratia, and antifungal against Botrytis cinerea (reduction in colony size). The 60% extract inhibited the activation of QS and TTSS system in 20.26% and 13.54%, respectively; while nanoZnO at 3% reduced 46.77% QS and increased 302.88% TTSS. Extract without dilution inhibited the growth of Clavibacter michiganensis pv michiganensis (Gram-positive) and Xanthomonas phaseoli (Gram-negative), inhibitory zone of 94.25 mm2 and 452.39 mm2 respectively. The latter also being inhibited by nanoZnO 1 and 2% (138.23 mm2) and 3% (275.67 mm2). Pure extract inhibited 17.38% growth of fungal colony and nanoZnO (1 and 3%) in 33.08%. Finally, the active agents studied showed to be promising in the prevention of phytopathogenic diseases and consequently economic losses, food films/coatings and the extract as a biopesticide, reducing the environmental impact.
El impacto de microorganismos fitopatógenos en varios cultivos provoca importantes pérdidas en industria agroalimentaria, deterioro a lo largo de cadena alimentaria y almacenamiento. Nanopartículas y extractos de plantas se han destacado por sus propiedades antimicrobianas aplicadas en envasado de alimentos, agricultura, sistemas de administración de fármacos y otros enfoques médicos. En los últimos años, este grupo ha estudiado aplicación de nanopartículas de ZnO y desechos agroindustriales en recubrimientos/películas comestibles de alimentos. Este estudio tuvo como objetivo evaluar características activas del extracto de residuos de procesamiento de seriguela y nanoZnO con respecto a actividad inhibitoria contra sistemas de virulencia y patogenicidad bacteriana TTSS (Sistema de Secreción Tipo Tres) y QS (Quorum Sensing) para Pseudomonas savastanoi. También, acción antibacteriana (zona de inhibición) frente a especies de Curtobacterium, Clavibacter, E. coli, Xanthomonas y Serratia, y antifúngica frente a Botrytis cinerea (reducción del tamaño de colonia). Extracto al 60% inhibió activación del sistema QS y TTSS en 20,26% y 13,54%, respectivamente; mientras nanoZnO al 3% redujo 46,77% QS y aumentó 302,88% TTSS. Extracto sin diluir inhibió crecimiento de Clavibacter michiganensis pv michiganensis (Gram-positivo) y Xanthomonas phaseoli (Gram-negativo), zona inhibidora 94,25 mm2 y 452,39 mm2 respectivamente. Esta última también inhibida por nanoZnO 1 y 2% (138,23 mm2) y 3% (275,67 mm2). Extracto puro inhibió 17.38% del crecimiento de colonia de hongos, y nanoZnO (1 y 3%) en 33.08%. Finalmente, los agentes activos estudiados demostraron ser prometedores en prevención de enfermedades fitopatogénicas y consecuentemente pérdidas económicas, películas/recubrimientos alimentarios, y el extracto como biopesticida reduciendo impacto ambiental.
O impacto de microrganismos fitopatogênicos em diversas safras causa perdas significativas para indústria agroalimentícia, deterioração na cadeia alimentar e de armazenamento. Nanopartículas e extratos vegetais têm se destacado por suas propriedades antimicrobianas applicadas em embalagens, agricultura, sistemas de distribuição de medicamentos e outras abordagens médicas. Nos últimos anos, este grupo tem estudado a aplicação de nanopartículas de ZnO e resíduos agroindustriais em revestimentos/filmes comestíveis para alimentos. Este trabalho teve como objetivo avaliar características ativas do extrato de resíduos do processamento da seriguela e do nanoZnO quanto à atividade inibitória contra sistemas de patogenicidade e virulência bacteriana: TTSS (Sistema de Secreção Tipo Três) e QS (Quorum Sensing) para Pseudomonas savastanoi. Além da ação antibacteriana (área de inibição) contra espécies de Curtobacterium, Clavibacter, E. coli, Xanthomonas e Serratia, e da antifúngica contra Botrytis cinerea (redução do tamanho da colônia). Extrato a 60% inibiu a ativação do sistema QS e TTSS em 20,26% e 13,54%, respectivamente; enquanto nanoZnO a 3% reduziu 46,77% QS e aumentou 302,88% TTSS. Extrato sem diluição inibiu o crescimento de Clavibacter michiganensis pv michiganensis (Gram-positiva) e Xanthomonas phaseoli (Gram-negativa), zona inibitória 94,25 mm2 e 452,39 mm2 respectivamente. Esta última também inibida por nanoZnO 1 e 2% (138,23 mm2) e 3% (275,67 mm2). Extrato puro inibiu em 17,38% o crescimento da colônia fúngica e o nanoZnO (1 e 3%) em 33,08%. Por fim, os agentes ativos estudados mostraram-se promissores na prevenção de doenças fitopatogênicas consequentemente perdas econômicas, filmes/revestimentos de alimentos e o extrato como biopesticida reduzindo o impacto ambiental.
