A formulation based on cationic porphyrins in the photoinactivation of Pseudomonas syringae pv. actinidiae

• Autor(a) principal: Correia, Diana Martins
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/22547
• topic: Bioquímica; Porfirinas; Terapia fotodinâmica; Kiwi (Fruto)

A Pseudomonas syringae pv. actinidiae (Psa) é uma bactéria fitopatogénica Gram negativa responsável por causar cancro bacteriano na planta do kiwi. Na última década, esta bactéria afetou fortemente a produção deste fruto a nível mundial, levando a perdas económicas significativas. Geralmente, o controlo da Psa baseia-se no uso de pulverização à base de cobre que apresenta elevada ecotoxicidade e persistência ambiental. A aplicação da terapia fotodinâmica antimicrobiana como uma alternativa promissora na inativação da Psa já foi demonstrada em estudos recentes tendo-se alcançado reduções do teor de Psa de 4 log, usando como fotossensibilizador o derivado porfirínico tetracatiónico Tetra-Py+-Me em 3 ciclos de tratamento com irradiância de 150 mW cm-2. Neste tipo de terapia é necessária a ação conjunta de um fotossensibilizador (PS), oxigénio molecular e luz visível que conduz à produção de espécies reativas de oxigénio (ROS), capazes de comprometer a integridade da célula microbiana. Dada a inespecificidade da ação fotodinâmica, as espécies reativas de oxigénio produzidas podem reagir com diferentes alvos celulares, tornando-se improvável o desenvolvimento de resistências por parte dos microrganismos. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência fotodinâmica de uma formulação constituída por cinco porfirinas catiónicas na inativação da Psa. Esta formulação foi preparada de modo a ter como principal componente a porfirina tri-catiónica considerada um dos fotossensibilizadores mais eficientes na fotoinativaçao de diversos microrganismos. Os estudos in vitro realizados na concentração de 5.0 μM e uma irradiância de 4.0 mW cm-2, permitiram obter uma fotoinativação de 7,4 log ao fim de 60 min de irradiação. Dada a eficiência fotodinâmica observada foram realizados diversos ensaios com o fotossensibilizador numa concentração de 50 μM em folhas de kiwi (ex vivo), sob diferentes condições de irradiação e de contaminação: 1) luz artificial de baixa irradiância (4.0 mW cm-2) com inoculação artificial, 2) radiação solar (23 e 60 mW cm-2) com inoculação artificial e 3) radiação solar (23 mW cm-2) com folhas naturalmente contaminadas. Foram ainda avaliadas neste estudo a recuperação de viabilidade da Psa e o desenvolvimento de resistências após sucessivos tratamentos fotodinâmicos sub-letais. Os ensaios ex vivo com folhas artificialmente contaminadas com Psa permitiram observar uma fotoinativação de 2,8 e 4,5 log em condições de iluminação artificial e radiação solar, respetivamente, após 90 min de irradiação. Após um segundo tratamento com radiação solar a fotoinativação foi de 6,2 log. A fotoinativação da Psa nas folhas de kiwi naturalmente contaminadas foi de cerca de 2,3 log após 90 min de irradiação ao sol. Ao fim de 10 ciclos de tratamento em condições sub-letais de fotoinativação da Psa não se observou desenvolvimento de resistências (manteve-se o perfil de inativação fotodinâmico) nem ocorreu recuperação de viabilidade por parte da Psa. Os resultados deste estudo sugerem que a terapia fotodinâmica antimicrobiana poderá ser uma alternativa aos métodos atuais no controlo da Psa, uma vez que a sua inativação foi demonstrada inclusive sob radiação solar, sem se terem observado efeitos negativos sobre as folhas de kiwi.