Publicação
Study of antifungal activity and mechanisms of action of plant extracts with potential application in sustainable agricultural practices
| Resumo: | O grande impacto económico proveniente de danos nas culturas agrícolas causados por fungos fitopatogénicos leva, por vezes, ao uso exacerbado e continuado de fungicidas sintéticos na agricultura convencional. Alguns destes fungicidas, caracterizados pela alta especificidade do seu mecanismo de ação, resultaram no surgimento de estirpes resistentes e também efeitos prejudiciais para o ambiente. Estudos recentes abordam os extratos de plantas como potenciais antifúngicos naturais a serem usados na agricultura orgânica, pela sua complexidade e biodegradabilidade intrínseca, contudo ainda é necessário descobrir novos extratos com atividade antifúngica e de que forma é que estes atuam. Assim, com este trabalho pretendeu-se estudar a atividade antifúngica e possíveis mecanismos de ação de extratos de plantas com potencial aplicação em práticas agrícolas sustentáveis. Através de ensaios de viabilidade foi demostrado que, dos quatro extratos etanólicos testados, Callistemon citrinus (CC), Cistus ladanifer (CL), Fraxinus angustifolia (FA) e Pistacia terebinthus (PT), Saccharomyces cerevisiae é sensível ao extrato CL em todos os tempos avaliados, em particular, após 2 h de tratamento com 400 µg/ml de CL, a percentagem de viabilidade da celular foi 71,20 % ± 4,16. Além disso, foi determinada a percentagem de inibição do crescimento do micélio (%ICM) após 9 dias de incubação com o extrato CL em fungos fitopatogénicos. Concretamente, a %ICM de Colletotrichum acutatum, C. gloeosporioides e Diplodia corticola foi 38,09 % ± 4,00; 30,32 % ± 4,00 e 37,4 2% ± 8,76, respetivamente, após 9 dias de incubação com o extrato CL em fungos fitopatogénicos. O estudo de possíveis mecanismos de toxicidade envolvidos nas vias de biossíntese de ergosterol, integridade da parede celular e no processo de apoptose foi realizado através de ensaios de viabilidade com as estirpes mutantes de S. cerevisiae erg2, bck1, mkk1/mkk2 e yca1 e através da análise do potencial de membrana interna mitocondrial por citometria de fluxo. As mutantes erg2, bck1 e mkk1/mkk2 foram mais sensíveis e a mutante yca1 mais resistente ao extrato CL, comparativamente à estirpe selvagem. Segundo os resultados preliminares de citometria, CL desencadeia a despolarização da membrana mitocondrial. Assim, os resultados sugerem que o extrato CL apresenta atividade antifúngica e afeta estas vias. Contudo, novos estudos, com outras mutantes, por exemplo, devem ser realizados para confirmar os resultados obtidos, sobretudo o efeito do extrato no processo de apoptose, uma vez que os resultados de citometria sugerem despolarização da membrana mitocondrial após a exposição de S. cerevisiae ao extrato CL. |
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| Autores principais: | Machado, Diana Campos de Azevedo Ferraz |
| Assunto: | Fungos fitopatogénicos Biofungicida Extratos de plantas Mecanismo de ação Cistus ladanifer Phytopathogenic fungi Biofungicide Plant extracts Mechanism of action Cistus ladanifer Ciências Naturais::Ciências Biológicas |
| Ano: | 2022 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | inglês |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | O grande impacto económico proveniente de danos nas culturas agrícolas causados por fungos fitopatogénicos leva, por vezes, ao uso exacerbado e continuado de fungicidas sintéticos na agricultura convencional. Alguns destes fungicidas, caracterizados pela alta especificidade do seu mecanismo de ação, resultaram no surgimento de estirpes resistentes e também efeitos prejudiciais para o ambiente. Estudos recentes abordam os extratos de plantas como potenciais antifúngicos naturais a serem usados na agricultura orgânica, pela sua complexidade e biodegradabilidade intrínseca, contudo ainda é necessário descobrir novos extratos com atividade antifúngica e de que forma é que estes atuam. Assim, com este trabalho pretendeu-se estudar a atividade antifúngica e possíveis mecanismos de ação de extratos de plantas com potencial aplicação em práticas agrícolas sustentáveis. Através de ensaios de viabilidade foi demostrado que, dos quatro extratos etanólicos testados, Callistemon citrinus (CC), Cistus ladanifer (CL), Fraxinus angustifolia (FA) e Pistacia terebinthus (PT), Saccharomyces cerevisiae é sensível ao extrato CL em todos os tempos avaliados, em particular, após 2 h de tratamento com 400 µg/ml de CL, a percentagem de viabilidade da celular foi 71,20 % ± 4,16. Além disso, foi determinada a percentagem de inibição do crescimento do micélio (%ICM) após 9 dias de incubação com o extrato CL em fungos fitopatogénicos. Concretamente, a %ICM de Colletotrichum acutatum, C. gloeosporioides e Diplodia corticola foi 38,09 % ± 4,00; 30,32 % ± 4,00 e 37,4 2% ± 8,76, respetivamente, após 9 dias de incubação com o extrato CL em fungos fitopatogénicos. O estudo de possíveis mecanismos de toxicidade envolvidos nas vias de biossíntese de ergosterol, integridade da parede celular e no processo de apoptose foi realizado através de ensaios de viabilidade com as estirpes mutantes de S. cerevisiae erg2, bck1, mkk1/mkk2 e yca1 e através da análise do potencial de membrana interna mitocondrial por citometria de fluxo. As mutantes erg2, bck1 e mkk1/mkk2 foram mais sensíveis e a mutante yca1 mais resistente ao extrato CL, comparativamente à estirpe selvagem. Segundo os resultados preliminares de citometria, CL desencadeia a despolarização da membrana mitocondrial. Assim, os resultados sugerem que o extrato CL apresenta atividade antifúngica e afeta estas vias. Contudo, novos estudos, com outras mutantes, por exemplo, devem ser realizados para confirmar os resultados obtidos, sobretudo o efeito do extrato no processo de apoptose, uma vez que os resultados de citometria sugerem despolarização da membrana mitocondrial após a exposição de S. cerevisiae ao extrato CL. |
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