Avaliação do potencial de Bacillus velezensis LABIM40 no biocontrole de fungos fitopatogênicos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Julia Pezarini Baptista
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEL
Texto Completo: http://www.bibliotecadigital.uel.br/document/?code=vtls000224433
Resumo: O desenvolvimento de produtos biológicos vem crescendo devido a vários fatores, entre eles a conscientização ambiental, a preocupação com a saúde humana e a seleção cada vez mais comum de patógenos resistentes aos produtos químicos sintéticos. Dentre os gêneros estudados para o desenvolvimento de produtos biológicos, o gênero Bacillus spp. tem se destacado devido a produção de muitas moléculas antimicrobianas e a resistência em condições ambientais adversas pela formação de endósporos. Nesse contexto o objetivo do estudo foi identificar a cepa B. velezensis LABIM40 para realizar análises in silico, envolvendo comparações filogenômicas e a predição dos metabólicos secundários. Paralelamente, análises in vitro também foram realizadas para caracterização da atividade antifúngica de LABIM40, para isso, os ensaios foram conduzidos com os fungos: Sclerotinia sclerotiorum (SS), Macrophomina phaseolia (MP) e Botrytis cinerea (BC). As melhores condições de cultivo, a estabilidade aos valores de temperatura, pH e luz e a concentração inibitória mínima (CIM) foram avaliadas. Além dessas análises, o efeito do sobrenadante de LABIM40 no micélio fúngico de SS foi visualizado em Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). O resultado do sequenciamento indicou que LABIM40 pertence ao grupo B.velezensis e as análises de comparação mostraram uma alta similaridade com outras cepas com potencial biotecnológico já descrito. Os dados de predição do genoma de LABIM40 indicaram a presença de 33 BGCs (Biosynthetic Gene Clusters), dessas, 11 apresentaram algum nível de similaridade com alguma BGC já depositada na base de dados do Minimum Information about Biosynthetic Gene clusters (MiBiG). O sobrenadante de LABIM40 apresentou ter grande potencial antifúngico ao inibir mais de 60 % os fungos testados, não perdendo a atividade nos parâmetros de temperatura, pH e luz, no entanto a atividade caiu ao ser submetido as temperaturas de 70, 100 e 121 °C. Os dados da CIM foram 1,2% para SS, 2,5% MP e 20% para BC e alterações estruturais nas hifas de SS ao ser tratada com o sobrenadante livre de células também foram visualizadas, concluindo que B. velezensis LABIM40 produz metabólitos antifúngicos com estabilidade nos parâmetros testados, caracterizando os seus compostos para o uso em diferentes condições ambientais, sendo, portanto, um bom agente de biocontrole. Contudo muitas pesquisas ainda devem ser realizadas para otimizar a produção dos metabólitos antifúngicos, para identificar o princípio ativo e caracterizar a atividade in vivo.
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spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisAvaliação do potencial de Bacillus velezensis LABIM40 no biocontrole de fungos fitopatogênicosEvaluation of the potential of Bacillus velezensis LABIM40 in the biocontrol of phytopathogenic fungi2019-02-28Admilton Gonçalves de Oliveira Júnior . Luis Eduardo Azevedo Marques Lescano Ulisses de Pádua PereiraJulia Pezarini BaptistaUniversidade Estadual de Londrina. Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Microbiologia.URLBRO desenvolvimento de produtos biológicos vem crescendo devido a vários fatores, entre eles a conscientização ambiental, a preocupação com a saúde humana e a seleção cada vez mais comum de patógenos resistentes aos produtos químicos sintéticos. Dentre os gêneros estudados para o desenvolvimento de produtos biológicos, o gênero Bacillus spp. tem se destacado devido a produção de muitas moléculas antimicrobianas e a resistência em condições ambientais adversas pela formação de endósporos. Nesse contexto o objetivo do estudo foi identificar a cepa B. velezensis LABIM40 para realizar análises in silico, envolvendo comparações filogenômicas e a predição dos metabólicos secundários. Paralelamente, análises in vitro também foram realizadas para caracterização da atividade antifúngica de LABIM40, para isso, os ensaios foram conduzidos com os fungos: Sclerotinia sclerotiorum (SS), Macrophomina phaseolia (MP) e Botrytis cinerea (BC). As melhores condições de cultivo, a estabilidade aos valores de temperatura, pH e luz e a concentração inibitória mínima (CIM) foram avaliadas. Além dessas análises, o efeito do sobrenadante de LABIM40 no micélio fúngico de SS foi visualizado em Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). O resultado do sequenciamento indicou que LABIM40 pertence ao grupo B.velezensis e as análises de comparação mostraram uma alta similaridade com outras cepas com potencial biotecnológico já descrito. Os dados de predição do genoma de LABIM40 indicaram a presença de 33 BGCs (Biosynthetic Gene Clusters), dessas, 11 apresentaram algum nível de similaridade com alguma BGC já depositada na base de dados do Minimum Information about Biosynthetic Gene clusters (MiBiG). O sobrenadante de LABIM40 apresentou ter grande potencial antifúngico ao inibir mais de 60 % os fungos testados, não perdendo a atividade nos parâmetros de temperatura, pH e luz, no entanto a atividade caiu ao ser submetido as temperaturas de 70, 100 e 121 °C. Os dados da CIM foram 1,2% para SS, 2,5% MP e 20% para BC e alterações estruturais nas hifas de SS ao ser tratada com o sobrenadante livre de células também foram visualizadas, concluindo que B. velezensis LABIM40 produz metabólitos antifúngicos com estabilidade nos parâmetros testados, caracterizando os seus compostos para o uso em diferentes condições ambientais, sendo, portanto, um bom agente de biocontrole. Contudo muitas pesquisas ainda devem ser realizadas para otimizar a produção dos metabólitos antifúngicos, para identificar o princípio ativo e caracterizar a atividade in vivo.The development of biological products has been growing due to various factors, such as environmental awareness, the concern for human health and the increasingly common selection of pathogens resistant to synthetic chemicals. Among the studied genera related to the development of biological products, the Bacillus spp. genus stood out for its production of many antimicrobial molecules, as well as its resistance to adverse conditions by forming endospores. In this context, the objective of the study was to identify the antifungal agent B. velezensis LABIM40 in order to perform in silico analysis, with phylogenomic comparisons and predictions regarding secondary metabolites. At the same time, in vitro tests were performed for the characterization of LABIM40?s antifungal activity. In order to do that, the experiment was conducted with the fungi: Sclerotinia sclerotiorum (SS), Macrophomina phaseolia (MP) and Botrytis cinerea (BC). The best growth conditions, the stability of temperature, pH and light values as well as the minimal inhibition concentration (MIC) were evaluated. Aside from those tests, the effect of LABIM40?s supernatant on SS?s mycelium was observed in Scanning Electron Microscopy (SEM). The results of the sequencing pointed that LABIM40 belongs to the group B. velezensis, and the comparison analysis showed a high similarity with other strains, already described as with biotechnological potential. The prediction data indicated the presence of 33 BGCs (Biosynthetic Gene Clusters) in the genome. Of those, 11 presented some level of similarity with a BGC already included in the Minimum Information about Biosynthetic Gene clusters (MiBiG) database. LABIM40?s supernatant showed great antifungal potential when inhibiting more than 60% of the tested fungi, not lowering its activity on the parameters of temperature, pH and light. However, the activity lowered when submitted to temperature levels of 70, 100 and 121ºC. The MIC data was 1,2% for SS, 2,5% for MP and 20% for BC, and it was possible to visualize alterations on the structure of SS?s hypha when treated with the supernatant free of cells, leading to the conclusion that B. velezensis LABIM40 produces antifungal metabolites stable on the tested parameters, characterizing its components as viable for use in different environmental conditions, therefore being a good biocontrol agent. Nevertheless, there are still many researches that must be done to optimize the production of antifungal metabolites, to identify its active principle and characterize the in vivo activity.http://www.bibliotecadigital.uel.br/document/?code=vtls000224433porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UELinstname:Universidade Estadual de Londrina (UEL)instacron:UELinfo:eu-repo/semantics/openAccess2023-12-11T09:30:57Zoai:uel.br:vtls000224433Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bibliotecadigital.uel.br/PUBhttp://www.bibliotecadigital.uel.br/OAI/oai2.phpbcuel@uel.br||opendoar:2021-01-21T12:15:06Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEL - Universidade Estadual de Londrina (UEL)false
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