Padronização dos métodos de análises da cercosporina e isocercosporina do extrato de Cercospora brachiata e avaliação da atividade herbicida e de danos à biomembranas de lipossomas
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFU |
Texto Completo: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/39981 http://doi.org/10.14393/ufu.te.2023.637 |
Resumo: | The fungus Cercospora brachiata was reported in Brazil for the first time in 2019 as Caruru leaf spot, and as it belongs to the genus Cercospora, it is known to be responsible for diseases in several plant species, causing great economic losses. However, phytopathogenicity can be used to develop new herbicides or bioherbicides. This research, therefore, aimed to evaluate the herbicidal activity of the ethyl acetate extract of this fungus, as well as its phytotoxin cercosporin, against the plant species Amaranthus viridis (Caruru). This work also reported for the first time the production of the phytotoxin cercosporin and its main isomer isocercosporin, in the species C. brachiata, as not all species of this genus are capable of producing this substance. Furthermore, it was possible to characterize the substances by NMR (Nuclear Magnetic Resonance), quantification by HPLC (High Performance Liquid Chromatography) and assessment of damage caused by cercosporin to lecithin liposome biomembranes, before and after exposure to substance to light. During the study, it was found that the fungus produces phytotoxins (cercosporin and isocercosporin) only when its growth occurs in the presence of light. Quantification by HPLC showed that the cercosporin content is equivalent to 20% of the extract, while the amount of isocercosporin is equivalent to 0.36% of the extract. In the evaluation of herbicidal activity, cercosporin did not show activity against Caruru at the concentration evaluated, but the extract showed activity at a concentration of 5.0 mg mL-1. The analysis of damage to the liposome biomembrane was carried out using the PTS/MV system (sodium pyrene tetrasulfonate/methyl violagen) allowing to verify that non-irradiated and irradiated cercosporin can promote damage to liposome biomembranes, but that the speed of damage is very higher in the presence of irradiation. Other studies must be carried out to understand the interactions between the substance under study and the cell membrane layer systems and evaluate other components that may interfere with the herbicidal activity of the fungus studied. |
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Padronização dos métodos de análises da cercosporina e isocercosporina do extrato de Cercospora brachiata e avaliação da atividade herbicida e de danos à biomembranas de lipossomasStandardization of analysis methods for cercosporin and isocercosporin from Cercospora brachiata extract and assessment of herbicidal activity and damage to liposome biomembranesFungoFungusCercosporaCercosporaFitotoxinaPhytotoxinBioherbicidaBioherbicideQuantificaçãoQuantificationCromatografiaChromatographyLipossomasLiposomesCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRAODS::ODS 12. Consumo e produção responsáveis - Assegurar padrões de produção e de consumo sustentáveis.ODS::ODS 3. Saúde e bem-estar - Assegurar uma vida saudável e promover o bem-estar para todos, em todas as idades.The fungus Cercospora brachiata was reported in Brazil for the first time in 2019 as Caruru leaf spot, and as it belongs to the genus Cercospora, it is known to be responsible for diseases in several plant species, causing great economic losses. However, phytopathogenicity can be used to develop new herbicides or bioherbicides. This research, therefore, aimed to evaluate the herbicidal activity of the ethyl acetate extract of this fungus, as well as its phytotoxin cercosporin, against the plant species Amaranthus viridis (Caruru). This work also reported for the first time the production of the phytotoxin cercosporin and its main isomer isocercosporin, in the species C. brachiata, as not all species of this genus are capable of producing this substance. Furthermore, it was possible to characterize the substances by NMR (Nuclear Magnetic Resonance), quantification by HPLC (High Performance Liquid Chromatography) and assessment of damage caused by cercosporin to lecithin liposome biomembranes, before and after exposure to substance to light. During the study, it was found that the fungus produces phytotoxins (cercosporin and isocercosporin) only when its growth occurs in the presence of light. Quantification by HPLC showed that the cercosporin content is equivalent to 20% of the extract, while the amount of isocercosporin is equivalent to 0.36% of the extract. In the evaluation of herbicidal activity, cercosporin did not show activity against Caruru at the concentration evaluated, but the extract showed activity at a concentration of 5.0 mg mL-1. The analysis of damage to the liposome biomembrane was carried out using the PTS/MV system (sodium pyrene tetrasulfonate/methyl violagen) allowing to verify that non-irradiated and irradiated cercosporin can promote damage to liposome biomembranes, but that the speed of damage is very higher in the presence of irradiation. Other studies must be carried out to understand the interactions between the substance under study and the cell membrane layer systems and evaluate other components that may interfere with the herbicidal activity of the fungus studied.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorTese (Doutorado)O fungo Cercospora brachiata foi relatado no Brasil pela primeira vez em 2019 como mancha foliar de Caruru, e por pertencer ao gênero Cercospora, sabe-se que é responsável por doenças em diversas espécies vegetais, causando grandes prejuízos econômicos. No entanto, a fitopatogenicidade pode ser utilizada para o desenvolvimento de novos herbicidas ou bioerbicidas. Este trabalho, portanto, teve como objetivo avaliar a atividade herbicida do extrato acetato de etila deste fungo, bem como de sua fitotoxina cercosporina, contra a espécie vegetal Amaranthus viridis (Caruru). Este trabalho também relatou pela primeira vez a produção da fitotoxina cercosporina e seu principal isômero isocercosporina, na espécie C. brachiata, já que não são todas as espécies deste gênero que são capazes de produzir esta substância. Além disto, foi possível realizar a caracterização das substâncias por RMN (Ressonância Magnética Nuclear), a quantificação por CLAE (Cromatografia Líquida de Alta Eficiência) e a avaliação de dano causado pela cercosporina à biomembranas de lipossomas de lecitina, antes e após a exposição da substância à luz. Durante o estudo, verificou-se que o fungo produz as fitotoxinas (cercosporina e isocercosporina) apenas quando seu crescimento ocorre na presença de luz. A quantificação por CLAE mostrou que o teor de cercosporina equivale a 20% do extrato, enquanto que a quantidade de isocercosporina equivale a 0,36% do mesmo. Na avaliação da atividade herbicida, a cercosporina não apresentou atividade contra o Caruru na concentração avaliada, mas o extrato apresentou atividade na concentração de 5,0 mg mL-1. A análise de dano à biomembrana de lipossomas foi realizada através do sistema PTS/MV (pireno tetrasulfonato de sódio/metil viologeno) permitindo verificar que a cercosporina não irradiada e irradiada pode promover dado à biomembranas de lipossomas, mas que a velocidade do dano é muito superior na presença da irradiação. Outros estudos devem ser feitos para compreender as interações entre a substância em estudo e os sistemas de camadas das membranas celulares e avaliar outros componentes que podem interferir na atividade herbicida do fungo estudado.Universidade Federal de UberlândiaBrasilPrograma de Pós-graduação em QuímicaOliveira, Alberto dehttp://lattes.cnpq.br/4527028926494710Sousa, Raquel Maria Ferreira dehttp://lattes.cnpq.br/6064800347452834Aquino, Francisco José Torres dehttp://lattes.cnpq.br/7823381835168021Guzmán, Valeska Barceloshttp://lattes.cnpq.br/2185139420704527Martins, Carla de Mourahttp://lattes.cnpq.br/8918116589808091Nascimento, Michelle Nauara Gomes dohttp://lattes.cnpq.br/3819389576655991Felisbino, John Kenedy Rodrigues Pereira2023-12-18T17:44:50Z2023-12-18T17:44:50Z2023-11-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfFELISBINO, John Kenedy Rodrigues Pereira. Padronização dos métodos de análises da cercosporina e isocercosporina do extrato de Cercospora brachiata e avaliação da atividade herbicida e de danos à biomembranas de lipossomas. 2023. 88 f. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2023.637.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/39981http://doi.org/10.14393/ufu.te.2023.637porAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United Stateshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2023-12-19T06:22:35Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/39981Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2023-12-19T06:22:35Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false |
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