Bioprospecção De Plantas Da Família Solanaceae Com Atividade Fungitóxica À Moniliophthora Perniciosa
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1 Universidade de São Paulo Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” Bioprospecção de plantas da família Solanaceae com atividade fungitóxica à Moniliophthora perniciosa Flávio Rocha Tese apresentada para obtenção do título de Doutor em Ciências. Área de concentração: Microbiologia Agrícola Piracicaba 2015 2 Flávio Rocha Biólogo Bioprospecção de plantas da família Solanaceae com atividade fungitóxica à Moniliophthora perniciosa versão revisada de acordo com a resolução CoPGr 6018 de 2011 Orientador: Profa. Dra. SIMONE POSSEDENTE DE LIRA Tese apresentada para obtenção do título de Doutor em Ciências. Área de concentração: Microbiologia Agrícola Piracicaba 2015 Dados Internacionais de Catalogação na Publicação DIVISÃO DE BIBLIOTECA - DIBD/ESALQ/USP Rocha, Flávio Bioprospecção de plantas da família Solanaceae com atividade fungitóxica à Moniliophthora perniciosa / Flávio Rocha. - - versão revisada de acordo com a resolução CoPGr 6018 de 2011. - - Piracicaba, 2015. 211 p. : il. Tese (Doutorado) - - Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”. 1. Produto natural 2. Fitopatógeno 3. Saponina 4. Brunfelsia uniflora 5. Solanum seaforthianum 6. Cestrum nocturnum I. Título CDD 635.64 R672b “Permitida a cópia total ou parcial deste documento, desde que citada a fonte – O autor” 3 DEDICATÓRIA A minha família, especialmente aos meus pais Cícero e Emília por sempre acreditarem na minha dedicação. Aos meus sobrinhos Samira, Maria Eduarda e Gabriel que, apesar de pequenos, já se orgulham de seu tio coruja. E à minha futura família que será construída ao lado de minha amada, Muriel Prado. 4 5 AGRADECIMENTOS A Universidade de São Paulo, a CAPES e a FAPESP pela infraestrutura, apoio financeiro e pela bolsa de doutorado (Processo FAPESP 2012/02861-0). Agradeço novamente a FAPESP pelo apoio financeiro por meio de projeto regular (Processo FAPESP 2014/15760-3) e de projeto temático (Processo FAPESP 2013/50228-8). A minha orientadora Dra. Simone Possedente de Lira pela amizade, confiança, paciência e pela condução deste trabalho. Ao Dr. Luiz Humberto Gomes e a Dra. Keila Maria Roncato Duarte pela amizade, ajuda e por me guiarem até este momento. Ao aluno de iniciação científica Jorge Henrique Custodio (FAPESP, processo 2011/11272-6) pelo tempo que participou e colaborou neste trabalho. Ao Dr. Vinicius Castro Souza e Dr. Gerson Oliveira Romao (Herbário ESA, ESALQ) pela coleta e identificação das plantas. Ao Dr. Roberto Gomes de Souza Berlinck (QOSBio, IQSC) por disponibilizar laboratório e o equipamento CLAE-UV-ELSD-MS. E as técnicas Dra. Fabiana Tessari Rodrigues e Dra. Karin Fabiana Bandeira de Camargo por toda ajuda e paciência. Ao Dr. Antonio Gilberto Ferreira e a técnica Ms. Luciana Vizotto (Laboratório de Ressonância Magnética Nuclear, UFSCAR) pela obtenção dos espectros de RMN. Ao Dr. Edson Rodrigues Filho (LaBioMMi, UFSCAR) e ao Dr. Douglas Ferreira pela recepção, ajuda e obtenção de espectros de HRMS e RMN. Ao Dr. Antônio Vargas de Oliveira Figueira e Ms. Juliana Leles Costa (CENA, USP) pelo auxilio nos ensaios biológicos e por disponibilizar basidiósporos de M. perniciosa. A Dra. Daniela Paula Toledo Thomazella pela recepção e por disponibilizar linhagens de M. perniciosa. A Dra. Aline Aparecida Pizzirani Kleiner e ao técnico José Antonio da Silva (Zezo) (ESALQ) por fornecer algumas das linhagens fúngicas utilizadas neste trabalho. Ao Dr. Marcos Yassuo Kamogawa, Dr. Arquimedes Lavorenti, Dr. Marcelo Eduardo Alves e a Dra. Wanessa Melchert Mattos por disponibilizar laboratório e equipamentos. Aos técnicos Ms. Felipe Gabriel Andrino, Janaina Truffi, Gertrudes C. B. Fornazier, Lenita M. C. P. E. Oliveira e Rita de Cassia L. de Castro pelos vários auxílios. A secretária Maria Fernanda Almeida Prado, do Programa de Pós-Graduação em Microbiologia Agrícola, por todo auxilio durante este curso. 6 Aos meus amigos e companheiros de laboratório Luciana Mecatti Elias, Joze Aparecida Marciano Corrêa, Diana Fortkamp, Gislâine Vicente dos Reis, Richtier Gonçalves da Cruz, José Brites Neto, Ana Claudia Lo Buono Tavares, Isabela Maria Nascimento, Marcos Pinto Monteiro de Oliveira e Natália Alexandrino pelos momentos de diversão, criatividade e auxilio na execução deste trabalho. Aos meus amigos de departamento Jeane Maria Cunha Machado, Cleiton dos Santos Mattos, Amanda Ribeiro Martins da Silva, Fernanda Souza Krupek e Jeová Correia Miranda pelo companheirismo e pelos bons momentos. Ao Sergio Birello Sartori e Marcos Canto Machado pela amizade, disposição em ajudar e pelas releituras deste trabalho. Aos alunos de iniciação científica Camila Fortunato da Silva, Natasha Linhares de Lima Braga, Higor Augusto Seraphim Pimpinato, Isabelli Casagrande e Jessica Aparecida Ferrarezi pela amizade e aos bons momentos. Aos meus amigos do Instituto de Zootecnia e Pontifícia Universidade Católica de Campinas pelas boas lembranças. A minha namorada Maria Muriel de Cássia Silva Prado pelas releituras, por me acompanhar, tolerar e me compreender durante toda a execução deste trabalho. 7 EPÍGRAFE "O homem científico não pretende alcançar um resultado imediato, ele não espera que suas ideias avançadas sejam imediatamente aceitas. Seus trabalhos são como sementes para futuro, seu dever é lançar as bases para aqueles que estão por vir e apontar o caminho.". Nikola Tesla 8 9 SUMÁRIO RESUMO................................................................................................................... 13 ABSTRACT ............................................................................................................... 15 1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 27 2 OBJETIVOS ........................................................................................................... 29 2.1 Objetivo principal ................................................................................................. 29 2.2 Objetivos específicos .......................................................................................... 29 3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ................................................................................... 31 3.1 Importância econômica e distribuição do cacaueiro ............................................ 31 3.2 Principais doenças do cacaueiro ......................................................................... 32 3.3 Origem e impacto econômico da vassoura-de-bruxa .......................................... 33 3.4 Ciclo da infecção por Moniliophthora perniciosa no cacaueiro ............................ 34 3.5 Métodos de controle da vassoura-de-bruxa ........................................................ 36 3.6 Controle químico da vassoura-de-bruxa.............................................................. 38 3.7 Produtos naturais como pesticidas ...................................................................... 39 3.8 Produtos naturais como fungicidas ..................................................................... 41 3.9 Metabólitos vegetais inibidores de fungos fitopatógenos .................................... 44 3.10 Metabólitos antifúngicos de solanáceas ............................................................ 45 3.11 Participação das saponinas no mecanismo de defesa vegetal ......................... 48 3.12 Mecanismos de resistência aos compostos vegetais ........................................ 50 4 MATERIAL E MÉTODOS ....................................................................................... 53 4.1 Obtenção de plantas pertencentes a família Solanaceae ................................... 53 4.1.1 Coleta de plantas solanáceas .......................................................................... 53 4.1.2 Cultivo de plantas solanáceas .......................................................................... 53 4.1.3 Identificação botânica das espécies e depósito em herbário ........................... 53 4.2 Obtenção dos extratos aquosos .......................................................................... 54 4.3 Técnicas cromatográficas para purificação dos compostos ................................ 54 4.3.1 Partição líquido-líquido ..................................................................................... 54 4.3.2 Cromatografia em coluna pré-empacotada ...................................................... 54 4.3.3 Cromatografia em coluna por permeação em gel ............................................ 55 4.3.4 Cromatografia em Camada Delgada (CCD) ..................................................... 55 4.3.5 Cromatografia Liquida de Alta Eficiência .......................................................... 56 4.4 Técnicas utilizadas para Estudo químico dos compostos ................................... 56 4.4.1 Espectrometria de Massas e Ultravioleta ......................................................... 56 4.4.2 Espectrometria de Massas de Alta Resolução ................................................. 58 4.4.3 Ressonância Magnética Nuclear ...................................................................... 58 4.5 Reação de hidrólise ácida com as frações SsM5d6a e BuM8i4 .......................... 59 10 4.6 Protocolos dos bioensaios e fitopatógenos utilizados ......................................... 59 4.6.1 Fungos fitopatógenos utilizados ...................................................................... 59 4.6.2 Preservação e armazenamento dos fungos .................................................... 60 4.6.3 Ensaio biológico por diluição em ágar ............................................................