Resumo
Resistance of corn hybrids, cultivated or in phase of genetic improvement in Paraná, was evaluated against the attack of Sitophilus zeamais, main grain pest of corn storage. Samples of kernels of eleven hybrids of corn, IPD T1/3AC, IPD 029, IPT 4/029, AG 5011, IPS G/58, IPT 2/15, IPT 4/15, IPT T/23, IPT 5/T02, IPT 2/92 and IPT 9/13, were infested with adults of S. zeamais and maintained in BOD, at 27±1C, 75±5% RH and 12 hours of photophase. After 30 days of infestation the following parameters of resistance were evaluated: susceptibility index, reduce of dry mass of the grains, number of emerged insects, biological cycle and adult mass. The most susceptible hybrids to the attack of S. zeamais were: IPD T1/3AC and IPD 029; while the most resistant were: IPT 4/029, AG 5011, IPS G/58, IPT 2/15 and IPT 4/15.
A resistência de híbridos de milho, cultivados ou em fase de melhoramento genético no Paraná, foi avaliada com relação ao ataque de Sitophilus zeamais, principal praga de grãos armazenados de milho. Amostras de grãos de onze híbridos de milho, IPD T1/3AC, IPD 029, IPT 4/029, AG 5011, IPS G/58, IPT 2/15, IPT 4/15, IPT T/23, IPT 5/T02, IPT 2/92 e IPT 9/13, foram infestadas com adultos de S. zeamais e mantidas em BOD, a 27±1C, 75±5% UR e 12 horas de fotofase. Após trinta dias da infestação foram avaliados os seguintes parâmetros de resistência: índice de suscetibilidade, perda de massa seca dos grãos, número de insetos emergidos, ciclo biológico e massa dos adultos. Os híbridos mais suscetíveis ao ataque de S. zeamais foram: IPD T1/3AC e IPD 029, enquanto que os mais resistentes foram: IPT 4/029, AG 5011, IPS G/58, IPT 2/15 e IPT 4/15.
Resumo
Mycotoxin requires special attention in public health due to pathological hazard in human and animals. Among these toxins, emphasized are the fumonisin produced mainly by Fusarium verticillioides, which is primary pathogen in corn. This study aimed the development of mathematical models in fumonisin production, as well as to evaluate the chromatography profile of secondary metabolites of Fusarium verticillioides. Corn (heat-treated or not) was adjusted to 15, 20 and 25% moisture content, and it was inoculated or not with F. verticillioides. These flasks were incubated at 20, 25 and 30º C for 20 days, and the fumonisins were quantified by high performance liquid chromatography (HPLC). The temperature affected the fumonisin production in higher extension than moisture content, and the highest fumonisin level was reached at 20º C with 25% moisture content. The chromatogram profiles showed many peaks with retention time which differed of fumonisin, suggesting diversity in compounds arisen from metabolic pathway, which were also from F. verticillioides. These metabolites were not observed in optimized condition for fumonisin production, showing decreased trend when other fungal growth was increased. The mathematical models predicted the fumonisin level trend at the 20th days performance in a real data contamination evaluated in corn, which were submitted to graphical and mathematic
As micotoxinas merecem atenção especial no contexto de saúde pública por desencadearem alterações patológicas em humanos e animais. Dentre estas toxinas, destacam-se as fumonisinas, produzidas principalmente por Fusarium verticillioides, um patógeno primário de milho. O trabalho objetivou desenvolver modelos matemáticos para produção de fumonisinas, bem como avaliar o perfil cromatográfico de metabólitos secundários de Fusarium verticillioides. Grãos de milho submetidos ou não ao tratamento térmico tiveram a umidade ajustada para 15, 20 e 25%, sendo inoculados ou não com F. verticillioides. Os grãos permaneceram incubados a 20, 25 e 30º C por 20 dias e, após este período, as fumonisinas foram quantificadas por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). A temperatura exerceu maior efeito em comparação à umidade e, a maior produção da toxina ocorreu em grãos mantidos a 25% de umidade sob 20º C. Os perfis cromatográficos apontaram uma variabilidade nos picos com tempo de retenção diferente de fumonisinas, sugerindo serem compostos oriundos de atividade metabólica, principalmente de F. verticillioides. Estes compostos não foram observados nas condições ótimas para produção de fumonisinas e, reduziram com o crescimento de outros gêneros fúngicos. Os modelos matemáticos possibilitaram a predição dos níveis de fumonisinas no 20º dia subseqüente a partir de dados reais de grãos d
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Mycotoxin requires special attention in public health due to pathological hazard in human and animals. Among these toxins, emphasized are the fumonisin produced mainly by Fusarium verticillioides, which is primary pathogen in corn. This study aimed the development of mathematical models in fumonisin production, as well as to evaluate the chromatography profile of secondary metabolites of Fusarium verticillioides. Corn (heat-treated or not) was adjusted to 15, 20 and 25% moisture content, and it was inoculated or not with F. verticillioides. These flasks were incubated at 20, 25 and 30º C for 20 days, and the fumonisins were quantified by high performance liquid chromatography (HPLC). The temperature affected the fumonisin production in higher extension than moisture content, and the highest fumonisin level was reached at 20º C with 25% moisture content. The chromatogram profiles showed many peaks with retention time which differed of fumonisin, suggesting diversity in compounds arisen from metabolic pathway, which were also from F. verticillioides. These metabolites were not observed in optimized condition for fumonisin production, showing decreased trend when other fungal growth was increased. The mathematical models predicted the fumonisin level trend at the 20th days performance in a real data contamination evaluated in corn, which were submitted to graphical and mathematic
As micotoxinas merecem atenção especial no contexto de saúde pública por desencadearem alterações patológicas em humanos e animais. Dentre estas toxinas, destacam-se as fumonisinas, produzidas principalmente por Fusarium verticillioides, um patógeno primário de milho. O trabalho objetivou desenvolver modelos matemáticos para produção de fumonisinas, bem como avaliar o perfil cromatográfico de metabólitos secundários de Fusarium verticillioides. Grãos de milho submetidos ou não ao tratamento térmico tiveram a umidade ajustada para 15, 20 e 25%, sendo inoculados ou não com F. verticillioides. Os grãos permaneceram incubados a 20, 25 e 30º C por 20 dias e, após este período, as fumonisinas foram quantificadas por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). A temperatura exerceu maior efeito em comparação à umidade e, a maior produção da toxina ocorreu em grãos mantidos a 25% de umidade sob 20º C. Os perfis cromatográficos apontaram uma variabilidade nos picos com tempo de retenção diferente de fumonisinas, sugerindo serem compostos oriundos de atividade metabólica, principalmente de F. verticillioides. Estes compostos não foram observados nas condições ótimas para produção de fumonisinas e, reduziram com o crescimento de outros gêneros fúngicos. Os modelos matemáticos possibilitaram a predição dos níveis de fumonisinas no 20º dia subseqüente a partir de dados reais de grãos d
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The primary maize pathogen, Fusarium verticillioides (F. moniliforme Sheldon) is responsible for fumonisin production, which is harmful to human and animal health. In addition, maize can be more susceptible to fungal infection after insect attack. The activity of amylase and protease inhibitors in AG 5011 and CD 307 hybrids were determined during germination with controlled and not controlled conditions of temperature and relative humidity and, they were correlated to maize resistance against Sithophilus zeamais. The inhibitory activity during corn germination was evaluated at 0, 24, 48, 72, 96 and 168 h. Amylase and protease inhibitory activity increased during germination in both hybrids, which ranged respectively from 2.8 to 39.5 UIA/g, and 550.0 to 3633.9 UIP/g. The highest levels of inhibitory activity occurred in hybrid CD 307 in germination chamber. The biologic cycle and susceptible rate were evaluated for corn resistance test. The AG 5011 hybrid was less susceptible to S. zeamais and showed higher inhibitory activity (time 0 h), demonstrating possible relationship between resistance against the insect and inhibitory enzymes. These results indicated that maize natural defense mechanism plays an important role on phytopathogen control.
Fusarium verticillioides, patógeno primário do milho, destaca-se pela produção da fumonisina, prejudicial à saúde humana e animal. Considerando que os mecanismos naturais de defesa são ferramentas promissoras no controle de fitopatógenos, avaliou-se: a atividade dos inibidores de amilase e protease presente nos híbridos de milho AG 5011 e CD 307 durante a germinação em câmara de germinação (25ºC e 90-95%UR) e em casa de vegetação (sem controle de temperatura e umidade) contra amilase e protease de F. verticillioides. Paralelamente, avaliou-se a resistência do milho a Sitophilus zeamais. A atividade inibitória de enzimas avaliada nos tempos 0, 24, 48, 72, 96 e 168 h, aumentou durante a germinação em ambos os híbridos, sendo que a atividade inibidora de amilase variou de 2,8 a 39,5 UIA/g, enquanto que a atividade inibidora de protease variou de 550,0 a 3633,9 UIP/g. Os maiores índices de atividade inibidora foram observados em câmara de germinação, e em CD 307. O híbrido AG 5011 apresentou-se menos susceptível a S. zeamais e tendeu a maior atividade inibidora de enzimas no tempo 0 h. Os resultados obtidos indicaram possível desempenho de inibidores enzimáticos na germinação na defesa do milho contra F. verticillioides e S. zeamais.