Potencial biocida de extratos e óleos essenciais de plantas para Erwinia amylovora

• Autor(a) principal: Costa, Teresa Martins Duarte da
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.26/18077
• topic: Agricultura biológica; Planta medicinal; Planta aromática; Concentração mínima bacteriana; Concentração mínima inibitória; Controlo biológico; Fogo bacteriano

O fogo bacteriano é uma doença provocada pela bactéria Erwinia amylovora, que se propaga rapidamente, causando elevados prejuízos económicos essencialmente aos produtores de pomoideas, nomeadamente de maçãs, peras e marmelos que, para além de verem as suas produções reduzidas, são obrigados a adotar programas de erradicação e controlo de elevados custos. Atualmente não são conhecidos métodos de controlo suficientemente eficazes para esta doença. No entanto, a estratégia de controlo tem-se focado fundamentalmente na prevenção e na redução do inóculo. Para tal, têm sido essenciais os sistemas de previsão de risco da doença, que procuram determinar o tempo adequado para intervir, realizando tratamentos nos momentos de maior risco de desenvolvimento da doença, conjugados com outros meios de controlo. É permitida a aplicação de cobre e antibióticos, contudo, os produtos cúpricos não podem ser utilizados após a ponta verde, por serem fitotóxicos e prejudicarem folhas e frutos e os antibióticos de utilização autorizada não têm apresentado eficácia, para além de poderem induzir resistência bacteriana. Entre os antibióticos, a estreptomicina tem mostrado alguma eficácia no controlo do fogo bacteriano, no entanto, o seu uso é interdito na União Europeia. Pelos motivos atrás mencionados, nos últimos anos, tem-se assistido a um aumento no interesse do uso de plantas aromáticas e medicinais. Procura-se igualmente que estas plantas possam vir a servir como alternativa aos compostos químicos de síntese, com o intuito de reduzir os drásticos efeitos negativos por estes causados, tanto a nível ambiental como de saúde pública, nomeadamente o aumento das resistências das bactérias aos antibióticos. Neste contexto, surge este trabalho, no qual foi avaliado o potencial biocida de várias plantas em relação a Erwinia amylovora. Foram preparados extratos aquosos, obtidos por maceração, na concentração de 5 g de planta em 30 mL de água, de Acacia dealbata, Allium sativum, Cinnamomum camphora, Eucalyptus globulus, Laurus nobilis, Origanum vulgare, Rosmarinus officinalis, Thymus mastichina, T. vulgaris e óleo de Ricinus communis puro. Foi ainda avaliado o efeito biocida dos óleos essenciais de Cinnamomum camphora, Eucalyptus globulus, Origanum vulgare, Rosmarinus officinalis, Thymus mastichina e de T. vulgaris. O efeito v antibacteriano em Erwinia amylovora foi avaliado primeiramente utilizando antibiogramas, através do método de difusão em meio sólido. Posteriormente foi determinada a concentração mínima inibitória (CMI) dos óleos que apresentaram efeito antibacteriano nos antibiogramas, tendo ainda sido determinada a concentração mínima bactericida (CMB) dos óleos essenciais que demonstraram ter concentração mínima inibitória. Os resultados obtidos mostraram que os extratos aquosos das plantas estudadas não inibiram o crescimento de Erwinia amylovora. No entanto, no que se refere aos óleos, verificou-se que todos inibiram o crescimento da bactéria, com exceção do óleo de rícino. O óleo que apresentou o maior halo de inibição foi o de Origanum vulgare, com 3,3 cm, seguido do de Thymus vulgaris, com 3,2 cm, e do de Rosmarinus officinalis, com 2,4 cm. Todos estes apresentaram maior halo de inibição do que a estreptomicina a uma concentração de 0,02% que serviu de controlo positivo. Observou-se que, na determinação das CMI e CMB para a Erwinia amylovora, todos os óleos essenciais apresentaram efeito inibitório e bactericida, sendo o de Rosmarinus officinalis o que apresentou melhores resultados, CMI = 0,5 µL/mL e CMB = 23,3 µL/mL. Palavras-chave: concentração mínima bactericida, concentração mínima inibitória, controlo biológico, fogo bacteriano, plantas aromáticas e medicinais (PAM). vi Abstract Fire blight is a disease, caused by the bacterium Erwinia amylovora, that spreads rapidly, causing elevated economic losses, essentially to pome fruit growers, namely apples, pears and quinces, which apart from seeing the yield reduced are forced to adopt costly eradication and control programmes. Currently there is no known method for controlling this disease with sufficient efficacy. So, the control strategy has focused fundamentally on the prevention and the reduction of the inoculum. For such strategy, prediction systems that evaluate the risk of the disease are essential, these systems seek to determine the appropriate period to intervene, applying treatments at the moment of greater risk in disease development, conjugated with other control methods. The application of copper and antibiotics is allowed, however, the cupric products cannot be used after initial blossoming as they are phytotoxic and harmful to leaves and fruits, and the authorized antibiotics, as well as inducing bacterial resistance, are not proven to be efficient. Amongst the available antibiotics, the streptomycin has shown some efficacy in controlling fire blight however, its usage is prohibited in the European Union. For the same reasons mentioned above, there is an increased interest in the use of aromatic and medicinal plants. We equally agree that these plants provide an alternative to the synthesis of chemical compounds, aiming to reduce the drastic negative effects caused to public health and to the environment, namely increasing bacterial resistance to antibiotics. In this dissertation, the biocide potential of various plants in relation to Erwinia amylovora is evaluated. Aqueous extracts of plants were obtained by maceration, in the concentration of 5 g of plant in 30 mL of water of Acacia dealbata, Allium sativum, Cinnamomum camphora, Eucalyptus globulus, Laurus nobilis, Origanum vulgare, Rosmarinus officinalis, Thymus mastichina, T. vulgaris; and the pure concentration of Ricinus communis oil. The biocide effects of the essential oils of Cinnamomum camphora, Eucalyptus globulus, Origanum vulgare, Rosmarinus officinalis, Thymus mastichina and T. vulgaris were also evaluated. The antibacterial effect was initially assessed using antibiograms through the disk-diffusion method in solid medium. Subsequently, it was determined the vii minimum inhibitory concentration (MIC) of the oil that showed antibacterial effect in antibiograms, having also been determined the minimum bactericidal concentration (MBC) of essential oils that demonstrated minimal inhibitory concentration. The results showed that the plant extracts did not inhibit the growth of Erwinia amylovora. However, all the oils inhibited the bacterial growth except for castor oil (Ricinus communis). The oil that presented the largest halo of inhibition was Origanum vulgare, with 3,3 cm, followed by Thymus vulgaris, with 3,2 cm, and Rosmarinus officinalis, with 2,4 cm. All the olis induced a larger halo of inhibition than the streptomycin in a concentration of 0,02%, which served as a positive control. When determining the CMIs and CMBs (MICs and MBCs) for Erwinia amylovora it was observed that all essential oils presented inhibitory and bactericidal effects, being Rosmarinus officinalis the one that presented best results, CMI = 0,5 μL/mL and CMB = 23,3 μL/mL. Keywords: biological control, fire blight, essential oils, medicinal and aromatic plants (MAP), minimum inhibitory concentration, minimum bactericidal concentration.