Efficacy of Purpureocillium lilacinum AUMC 10149 as biocontrol agent against root-knot nematode Meloidogyne incognita infecting tomato plant

Abstract Root-knot nematode Meloidogyne incognita is among the biotic factors which has greatly affected both the yield and the quality of the tomato crop. The egg parasitic nematode, Purpureocillium lilacinum (Pl) is considered as one of the most promising agents in controlling and overcoming this plant pathogen. The nematicidal effect of the native isolate Pl AUMC 10149 on second stage juveniles survival and egg hatching of M. incognita at different times of exposure was tested in vitro. The obtained data showed that Pl gave a maximum percentage of J2 mortality (97.6%) and egg hatching inhibition (79.8%) after 72 hours of exposure. The potentiality of Pl as well as Bio-Nematon to control M. incognita infecting tomato was conducted using different times of application in vivo. Nine treatments with five replicates were used for such bioagents compared with the nematicide Oxamyl. Each seedling was inoculated with 1000 J2s of nematode/pot and 10 mL of Pl (1x1010 CFU/mL) or Bio-Nematon spore suspension (1x108 CFU/mL) 10mL/pot. The results indicated that the most effective treatments in reducing nematode population, number of galls and egg masses of M. incognita in plant roots was performed with treatment by Pl pre-planting and post-infection with Pl (Rf 1.9) giving a significant enhancement in plant length (64.9%), fresh weight (72.52%) and shoot dry weight (163.41%) without negatively impacting environment. Therefore, the present study confirmed that using P. lilacinum AUMC 10149 can be used as a practical supplement to environmentally friendly disease management of root-knot nematodes in Egypt.

Resumo O nematoide-das-galhas Meloidogyne incognita está entre os fatores bióticos que afetaram enormemente a produção e a qualidade da cultura do tomate. O nematoide parasita de ovos, Purpureocillium lilacinum (Pl), é considerado um dos mais promissores agentes no controle e superação desse fitopatógeno. O efeito nematicida do isolado nativo Pl AUMC 10149 na sobrevivência de juvenis de segundo estágio e na eclosão dos ovos de M. incognita em diferentes momentos de exposição foi testado in vitro. Os dados obtidos mostraram que o Pl deu um percentual máximo de mortalidade de J2 (97.6%) e inibição da eclosão dos ovos (79.8%) após 72 horas de exposição. A potencialidade de Pl e de Bio-Nematon para controlar M. incognita infectando tomate foi conduzida em diferentes tempos de aplicação in vivo. Nove tratamentos com cinco repetições foram usados para tais bioagentes em comparação com o nematicida Oxamyl. Cada muda foi inoculada com 1.000 J2s de nematoide / vaso e 10 mL de Pl (1×1010 CFU/mL). Ou suspensão de esporos Bio-Nematon (1×108 CFU/mL) 10mL/pot. Os resultados indicaram que os tratamentos mais eficazes na redução da população de nematoides, número de galhas e desovas de M. incognita nas raízes das plantas foram realizados com Pl pré-plantio e pós-infecção com Pl (Rf 1.9), dando um aumento significativo no comprimento da planta (64.9%), massa fresca (72.52%) e massa seca da parte aérea (163.41%) sem impactar negativamente o meio ambiente. Portanto, o presente estudo confirmou que o uso de P. lilacinum AUMC 10149 pode ser usado como um suplemento prático para o manejo ecologicamente correto de nematoides-das-galhas no Egito.

Efficacy of Purpureocillium lilacinum AUMC 10149 as biocontrol agent against root-knot nematode Meloidogyne incognita infecting tomato plant / Eficácia de Purpureocillium lilacinum AUMC 10149 como agente de biocontrole contra o nematoide Meloidogyne incógnita que infecta plantas de tomate

Abstract Root-knot nematode Meloidogyne incognita is among the biotic factors which has greatly affected both the yield and the quality of the tomato crop. The egg parasitic nematode, Purpureocillium lilacinum (Pl) is considered as one of the most promising agents in controlling and overcoming this plant pathogen. The nematicidal effect of the native isolate Pl AUMC 10149 on second stage juvenile's survival and egg hatching of M. incognita at different times of exposure was tested in vitro. The obtained data showed that Pl gave a maximum percentage of J2 mortality (97.6%) and egg hatching inhibition (79.8%) after 72 hours of exposure. The potentiality of Pl as well as Bio-Nematon to control M. incognita infecting tomato was conducted using different times of application in vivo. Nine treatments with five replicates were used for such bioagents compared with the nematicide Oxamyl. Each seedling was inoculated with 1000 J2s of nematode/pot and 10 mL of Pl (1x1010 CFU/mL) or Bio-Nematon spore suspension (1x108 CFU/mL) 10mL/pot. The results indicated that the most effective treatments in reducing nematode population, number of galls and egg masses of M. incognita in plant roots was performed with treatment by Pl pre-planting and post-infection with Pl (Rf 1.9) giving a significant enhancement in plant length (64.9%), fresh weight (72.52%) and shoot dry weight (163.41%) without negatively impacting environment. Therefore, the present study confirmed that using P. lilacinum AUMC 10149 can be used as a practical supplement to environmentally friendly disease management of root-knot nematodes in Egypt.

Resumo O nematoide-das-galhas Meloidogyne incognita está entre os fatores bióticos que afetaram enormemente a produção e a qualidade da cultura do tomate. O nematoide parasita de ovos, Purpureocillium lilacinum (Pl), é considerado um dos mais promissores agentes no controle e superação desse fitopatógeno. O efeito nematicida do isolado nativo Pl AUMC 10149 na sobrevivência de juvenis de segundo estágio e na eclosão dos ovos de M. incognita em diferentes momentos de exposição foi testado in vitro. Os dados obtidos mostraram que o Pl deu um percentual máximo de mortalidade de J2 (97.6%) e inibição da eclosão dos ovos (79.8%) após 72 horas de exposição. A potencialidade de Pl e de Bio-Nematon para controlar M. incognita infectando tomate foi conduzida em diferentes tempos de aplicação in vivo. Nove tratamentos com cinco repetições foram usados ​​para tais bioagentes em comparação com o nematicida Oxamyl. Cada muda foi inoculada com 1.000 J2s de nematoide / vaso e 10 mL de Pl (1×1010 CFU/mL). Ou suspensão de esporos Bio-Nematon (1×108 CFU/mL) 10mL/pot. Os resultados indicaram que os tratamentos mais eficazes na redução da população de nematoides, número de galhas e desovas de M. incognita nas raízes das plantas foram realizados com Pl pré-plantio e pós-infecção com Pl (Rf 1.9), dando um aumento significativo no comprimento da planta (64.9%), massa fresca (72.52%) e massa seca da parte aérea (163.41%) sem impactar negativamente o meio ambiente. Portanto, o presente estudo confirmou que o uso de P. lilacinum AUMC 10149 pode ser usado como um suplemento prático para o manejo ecologicamente correto de nematoides-das-galhas no Egito.

Endophytic Bacillus subtilis P10 from Prunus cerasifera as a biocontrol agent against tomato Verticillium wilt / Bacillus subtilis P10 endofítico de Prunus cerasifera como agente de biocontrole contra murcha de Verticillium de tomate

Endophytic bacteria serve key roles in the maintenance of plant health and growth. Few studies to date, however, have explored the antagonistic and plant growth-promoting (PGP) properties of Prunus cerasifera endophytes. To that end, we isolated endophytic bacteria from P. cerasifera tissue samples and used a dual culture plate assay to screen these microbes for antagonistic activity against Verticillium dahliae, Botryosphaeria dothidea, Fusarium oxysporum, F. graminearum, and F. moniliforme. Of the 36 strains of isolated bacteria, four (strains P1, P10, P16, and P20) exhibited antagonistic effects against all five model pathogens, and the P10 strain exhibited the strongest antagonistic to five pathogens. This P10 strain was then characterized in-depth via phenotypic assessments, physiological analyses, and 16s rDNA sequencing, revealing it to be a strain of Bacillus subtilis. Application of a P10 cell suspension (1×108 CFU/mL) significantly enhanced the seed germination and seedling growth of tomato in a greenhouse setting. This P10 strain further significantly suppressed tomato Verticillium wilt with much lower disease incidence and disease index scores being observed following P10 treatment relative to untreated plants in pot-based experiments. Tomato plants that had been treated with strain P10 also enhanced defense-related enzymes, peroxidase, superoxide dismutase, and catalase activity upon V. dahliae challenge relative to plants that had not been treated with this endophytic bacterium. The results revealed that the P10 bacterial strain has potential value as a biocontrol agent for use in the prevention of tomato Verticillium wilt.

As bactérias endofíticas desempenham papel fundamental na manutenção da saúde e do crescimento das plantas. Poucos estudos até o momento, no entanto, exploraram as propriedades antagônicas e promotoras de crescimento de plantas (PGP) de endófitos de Prunus cerasifera. Para esse fim, isolamos bactérias endofíticas de amostras de tecido de P. cerasifera e usamos um ensaio de placa de cultura dupla para rastrear esses micróbios quanto à atividade antagonista contra Verticillium dahliae, Botryosphaeria dothidea, Fusarium oxysporum, F. graminearum e F. moniliforme. Das 36 cepas de bactérias isoladas, quatro (cepas P1, P10, P16 e P20) exibiram efeitos antagônicos contra todos os cinco patógenos modelo, e a cepa P10 exibiu o antagonista mais forte para cinco patógenos. Essa cepa P10 foi então caracterizada em profundidade por meio de avaliações fenotípicas, análises fisiológicas e sequenciamento de rDNA 16s, revelando ser uma cepa de Bacillus subtilis. A aplicação de uma suspensão de células P10 (1 × 108 UFC / mL) aumentou significativamente a germinação das sementes e o crescimento das mudas de tomate em casa de vegetação. Essa cepa P10 suprimiu ainda mais a murcha de Verticillium do tomate com incidência de doença muito menor e pontuações de índice de doença sendo observadas após o tratamento com P10 em relação a plantas não tratadas em experimentos baseados em vasos. As plantas de tomate que foram tratadas com a cepa P10 também aumentaram as enzimas relacionadas à defesa, peroxidase, superóxido dismutase e atividade da catalase após o desafio de V. dahliae em relação às plantas que não foram tratadas com essa bactéria endofítica. Os resultados revelaram que a cepa bacteriana P10 tem valor potencial como agente de biocontrole para uso na prevenção da murcha de Verticillium em tomate.

Endophytic Bacillus subtilis P10 from Prunus cerasifera as a biocontrol agent against tomato Verticillium wilt

Abstract Endophytic bacteria serve key roles in the maintenance of plant health and growth. Few studies to date, however, have explored the antagonistic and plant growth-promoting (PGP) properties of Prunus cerasifera endophytes. To that end, we isolated endophytic bacteria from P. cerasifera tissue samples and used a dual culture plate assay to screen these microbes for antagonistic activity against Verticillium dahliae, Botryosphaeria dothidea, Fusarium oxysporum, F. graminearum, and F. moniliforme. Of the 36 strains of isolated bacteria, four (strains P1, P10, P16, and P20) exhibited antagonistic effects against all five model pathogens, and the P10 strain exhibited the strongest antagonistic to five pathogens. This P10 strain was then characterized in-depth via phenotypic assessments, physiological analyses, and 16s rDNA sequencing, revealing it to be a strain of Bacillus subtilis. Application of a P10 cell suspension (1×108 CFU/mL) significantly enhanced the seed germination and seedling growth of tomato in a greenhouse setting. This P10 strain further significantly suppressed tomato Verticillium wilt with much lower disease incidence and disease index scores being observed following P10 treatment relative to untreated plants in pot-based experiments. Tomato plants that had been treated with strain P10 also enhanced defense-related enzymes, peroxidase, superoxide dismutase, and catalase activity upon V. dahliae challenge relative to plants that had not been treated with this endophytic bacterium. The results revealed that the P10 bacterial strain has potential value as a biocontrol agent for use in the prevention of tomato Verticillium wilt.

Resumo As bactérias endofíticas desempenham papel fundamental na manutenção da saúde e do crescimento das plantas. Poucos estudos até o momento, no entanto, exploraram as propriedades antagônicas e promotoras de crescimento de plantas (PGP) de endófitos de Prunus cerasifera. Para esse fim, isolamos bactérias endofíticas de amostras de tecido de P. cerasifera e usamos um ensaio de placa de cultura dupla para rastrear esses micróbios quanto à atividade antagonista contra Verticillium dahliae, Botryosphaeria dothidea, Fusarium oxysporum, F. graminearum e F. moniliforme. Das 36 cepas de bactérias isoladas, quatro (cepas P1, P10, P16 e P20) exibiram efeitos antagônicos contra todos os cinco patógenos modelo, e a cepa P10 exibiu o antagonista mais forte para cinco patógenos. Essa cepa P10 foi então caracterizada em profundidade por meio de avaliações fenotípicas, análises fisiológicas e sequenciamento de rDNA 16s, revelando ser uma cepa de Bacillus subtilis. A aplicação de uma suspensão de células P10 (1 × 108 UFC / mL) aumentou significativamente a germinação das sementes e o crescimento das mudas de tomate em casa de vegetação. Essa cepa P10 suprimiu ainda mais a murcha de Verticillium do tomate com incidência de doença muito menor e pontuações de índice de doença sendo observadas após o tratamento com P10 em relação a plantas não tratadas em experimentos baseados em vasos. As plantas de tomate que foram tratadas com a cepa P10 também aumentaram as enzimas relacionadas à defesa, peroxidase, superóxido dismutase e atividade da catalase após o desafio de V. dahliae em relação às plantas que não foram tratadas com essa bactéria endofítica. Os resultados revelaram que a cepa bacteriana P10 tem valor potencial como agente de biocontrole para uso na prevenção da murcha de Verticillium em tomate.

Endophytic Bacillus subtilis P10 from Prunus cerasifera as a biocontrol agent against tomato Verticillium wilt / Bacillus subtilis P10 endofítico de Prunus cerasifera como agente de biocontrole contra murcha de Verticillium de tomate

Abstract Endophytic bacteria serve key roles in the maintenance of plant health and growth. Few studies to date, however, have explored the antagonistic and plant growth-promoting (PGP) properties of Prunus cerasifera endophytes. To that end, we isolated endophytic bacteria from P. cerasifera tissue samples and used a dual culture plate assay to screen these microbes for antagonistic activity against Verticillium dahliae, Botryosphaeria dothidea, Fusarium oxysporum, F. graminearum, and F. moniliforme. Of the 36 strains of isolated bacteria, four (strains P1, P10, P16, and P20) exhibited antagonistic effects against all five model pathogens, and the P10 strain exhibited the strongest antagonistic to five pathogens. This P10 strain was then characterized in-depth via phenotypic assessments, physiological analyses, and 16s rDNA sequencing, revealing it to be a strain of Bacillus subtilis. Application of a P10 cell suspension (1×108 CFU/mL) significantly enhanced the seed germination and seedling growth of tomato in a greenhouse setting. This P10 strain further significantly suppressed tomato Verticillium wilt with much lower disease incidence and disease index scores being observed following P10 treatment relative to untreated plants in pot-based experiments. Tomato plants that had been treated with strain P10 also enhanced defense-related enzymes, peroxidase, superoxide dismutase, and catalase activity upon V. dahliae challenge relative to plants that had not been treated with this endophytic bacterium. The results revealed that the P10 bacterial strain has potential value as a biocontrol agent for use in the prevention of tomato Verticillium wilt.

Resumo As bactérias endofíticas desempenham papel fundamental na manutenção da saúde e do crescimento das plantas. Poucos estudos até o momento, no entanto, exploraram as propriedades antagônicas e promotoras de crescimento de plantas (PGP) de endófitos de Prunus cerasifera. Para esse fim, isolamos bactérias endofíticas de amostras de tecido de P. cerasifera e usamos um ensaio de placa de cultura dupla para rastrear esses micróbios quanto à atividade antagonista contra Verticillium dahliae, Botryosphaeria dothidea, Fusarium oxysporum, F. graminearum e F. moniliforme. Das 36 cepas de bactérias isoladas, quatro (cepas P1, P10, P16 e P20) exibiram efeitos antagônicos contra todos os cinco patógenos modelo, e a cepa P10 exibiu o antagonista mais forte para cinco patógenos. Essa cepa P10 foi então caracterizada em profundidade por meio de avaliações fenotípicas, análises fisiológicas e sequenciamento de rDNA 16s, revelando ser uma cepa de Bacillus subtilis. A aplicação de uma suspensão de células P10 (1 × 108 UFC / mL) aumentou significativamente a germinação das sementes e o crescimento das mudas de tomate em casa de vegetação. Essa cepa P10 suprimiu ainda mais a murcha de Verticillium do tomate com incidência de doença muito menor e pontuações de índice de doença sendo observadas após o tratamento com P10 em relação a plantas não tratadas em experimentos baseados em vasos. As plantas de tomate que foram tratadas com a cepa P10 também aumentaram as enzimas relacionadas à defesa, peroxidase, superóxido dismutase e atividade da catalase após o desafio de V. dahliae em relação às plantas que não foram tratadas com essa bactéria endofítica. Os resultados revelaram que a cepa bacteriana P10 tem valor potencial como agente de biocontrole para uso na prevenção da murcha de Verticillium em tomate.

Reducing Salmonella enterica serovar Enteritidis contamination in food: lytic bacteriophages in a homemade mayonnaise-like matrix / Reducción de la contaminación por Salmonella enterica serovar Enteritidis en alimentos: bacteriófagos líticos en una matriz similar a la mayonesa casera / Redução da contaminação por Salmonella enterica serovar Enteritidis em alimentos: bacteriófagos líticos em uma matriz caseira semelhante à maionese

Abstract Background: Salmonella enterica serovar Enteritidis (SE) is one of the major causes of food-borne disease worldwide, mainly associated with the consumption of poultry products, such as eggs. Several control methods have been implemented in the egg production process, but they have not effectively reduced the outbreaks. Therefore, the use of bacteriophages for the biocontrol of food-borne pathogens is gaining increasing acceptance. Objective: To evaluate a bacteriophage cocktail's effectiveness in reducing SE counts in an experimentally contaminated mayonnaise-like matrix. Methods: Homemade mayonnaise was contaminated with SE (103 CFU/ml) with equal volume to a matrix (1:1) treated with a bacteriophage cocktail (five phages, MOI 105), and stored at 21 °C for 24 and 72 h. Bacterial counts were performed to evaluate the bio-controlling activity of the cocktail and compared with a contaminated but not treated group. Results: Significant reductions (up to 3.75 log10 CFU/ml) were observed in the bacteriophage-treated groups (p<0.0001). Conclusions: These results demonstrate the effectiveness of bacteriophages as biocontrol agents for Salmonella Enteritidis in a raw-egg-derivative foodstuff. Further studies are needed to prove the reduction in an undiluted homemade mayonnaise.

Resumen Antecedentes: La Salmonella enterica, serovar Enteritidis (SE), es una de las principales causas de enfermedades transmitidas por alimentos en todo el mundo, asociadas principalmente al consumo de productos avícolas tales como los huevos. Diferentes métodos de control se han ensayado en el proceso de producción de huevos, pero no han sido capaces de reducir eficazmente los brotes de salmonelosis en las personas. Por esta razón, el uso de bacteriófagos para el control biológico de patógenos transmitidos por los alimentos está ganando cada vez más aceptación. Objetivo: Evaluar la eficacia de un cóctel de bacteriófagos para reducir los recuentos de SE en una matriz similar a la de mayonesa contaminada experimentalmente. Método: La mayonesa casera fue contaminada con SE (103 UFC/ml) en igual volumen que la matriz (1:1), tratada con una mezcla de bacteriófagos (cinco fagos, MOI 105), y almacenada a 21 °C por 24 y 72 h. Se realizaron recuentos bacterianos para evaluar la actividad biocontroladora de la mezcla y compararlos con un grupo contaminado, pero no tratado. Resultados: Se observaron reducciones significativas (hasta 3,75 log10 CFU/ml) en los grupos tratados con bacteriófagos (p<0,0001). Conclusiones: Estos resultados demuestran la efectividad del uso de bacteriófagos como agentes de biocontrol de Salmonella Enteritidis en un alimento crudo derivado del huevo. Sin embargo, se necesita realizar más estudios para comprobar la reducción en mayonesa casera no diluida.

Resumo Antecedentes: Salmonella enterica serovar Enteritidis (SE) é uma das principais causas de doenças transmitidas por alimentos em todo o mundo, principalmente associada ao consumo de produtos derivados de aves, como ovos. Diferentes métodos de controle foram implementados no processo de produção de ovos, mas não foram capazes de reduzir efetivamente os surtos nas pessoas. Por esse motivo, o uso de bacteriófagos para o controle biológico de patógenos de origem alimentar está ganhando crescente aceitação. Objetivo: Avaliar a eficácia de um coquetel de bacteriófagos na redução da contagem de SE em uma matriz experimentalmente semelhante a maionese contaminada. Método: A maionese caseira foi contaminada com SE (103 UFC/ml) no mesmo volume da matriz (1:1), tratada com uma mistura de bacteriófagos (cinco fagos, MOI 105) e armazenada a 21 °C por 24 e 72 h. As contagens bacterianas foram realizadas para avaliar a atividade de biocontrole da mistura e comparadas com um grupo contaminado, mas não tratado. Resultados: Reduções significativas (até 3,75 log10 UFC/ ml) foram observadas nos grupos tratados com bacteriófagos (p<0,0001). Conclusões: Esses resultados demonstram a eficácia do uso de bacteriófagos como agentes de biocontrole de Salmonella Enteritidis em alimentos crus derivados de ovos, mas são necessários mais estudos para verificar a redução da maionese caseira não diluída.

Mortalidade de abelhas sem ferrão Scaptotrigona bipunctata sob os efeitos dos herbicidas paraquat e diquat / Mortality of Scaptotrigona bipunctata stingless bees under the effects of paraquat and diquat herbicides / Mortalidad de abejas sin aguijón Scaptotrigona bipunctata bajo los efectos de los herbicidas paraquat y diquat

As abelhas exercem essencial atividade polinizadora, além de fundamentais na manutenção ecossistêmica, também polinizam diversos sistemas agrícolas. São crescentes os relatos sobre o desaparecimento de abelhas, possivelmente em decorrência do intenso uso de agrotóxicos, os quais não possuem seus efeitos sobre a biodiversidade, de fato, conhecidos. A maioria dos estudos nessa área é voltada para a compreensão dos efeitos de inseticidas, porém, os herbicidas também podem influenciar na mortandade dos insetos polinizadores. Referente aos herbicidas paraquat e diquat, amplamente utilizados na agricultura, pouco se conhece sobre os efeitos que atingem organismos não-alvo, como as abelhas. Este trabalho avaliou a mortalidade das abelhas Scaptotrigona bipunctata submetidas aos herbicidas paraquat e diquat, via contato e ingestão. Dois experimentos foram conduzidos no delineamento de blocos casualizados em esquema fatorial 2 x 2 com tratamento adicional, em três repetições. Os tratamentos foram: dois herbicidas (paraquat e diquat), duas doses (50 e 100%) e um tratamento adicional sem exposição ao produto (controle). Cada parcela consistiu em dez indivíduos, expostos aos tratamentos e incubados à 28oC durante 72 horas em ambiente controlado. Para o experimento de ingestão, ambas as doses dos herbicidas resultaram em maior mortalidade de abelhas em relação à condição controle. Ademais, a dose 100% resultou em maior toxicidade comparada à dose 50%. Para a contaminação via contato, não houve aumento na mortalidade das abelhas perante a exposição. Conclui-se que a contaminação por ingestão com os herbicidas paraquat e diquat pode afetar a sobrevivência das abelhas sem ferrão, podendo em longo prazo alterar a viabilidade e a dinâmica das populações das abelhas Scaptotrigona bipunctata.(AU)

Bees have essential pollinating activities and are fundamental to the maintenance of the ecosystem since they also pollinate various agricultural systems. There are growing reports about the disappearance of bees, possibly due to the intense use of pesticides, which do not have their effects on biodiversity fully known. Most studies in this area are aimed at understanding the effects of insecticides; however, herbicides can also influence the mortality of pollinating insects. Regarding the paraquat and diquat herbicides, widely used in agriculture, little is known about the effects on non-target organisms, such as bees. This work evaluated the mortality of Scaptotrigona bipunctata bees submitted to the paraquat and diquat herbicides via contact and ingestion. Two experiments were conducted in a randomized block design in a 2 x 2 factorial scheme with additional treatment, in three replications. The treatments were: two herbicides (paraquat and diquat), two doses (50 and 100%), and an additional treatment without contamination (control). Each plot consisted of ten individuals exposed to treatments and incubated at 28 ºC for 72 hours in a controlled environment. For the ingestion experiment, both doses of the herbicides resulted in higher bee mortality when compared to the control condition. In addition, the 100% dose resulted in greater toxicity when compared to the 50% dose. For contact contamination, there was no increase in bee mortality on exposure. It can be concluded that contamination by ingestion of paraquat and diquat can affect the survival of stingless bees, which in the long term may alter the viability and population dynamics of Scaptotrigona bipunctata bees.(AU)

Las abejas ejercen una actividad polinizadora esencial, además de ser fundamentales en el mantenimiento de los ecosistemas, también polinizan varios sistemas agrícolas. Cada vez hay más informes sobre la desaparición de abejas, posiblemente como consecuencia del uso intenso de pesticidas, que no tienen sus efectos sobre la biodiversidad, de hecho, conocidos. La mayoría de los estudios en esta área tienen como objetivo comprender los efectos de los insecticidas, sin embargo, los herbicidas también pueden influir en la mortalidad de los insectos polinizadores. Con respecto a los herbicidas paraquat e diquat, ampliamente utilizados en la agricultura, se sabe poco sobre los efectos que afectan a organismos no objetivo, como las abejas. Esta investigación evaluó la mortalidad de abejas Scaptotrigona bipunctata sometidas a herbicidas paraquat y diquat, por contacto e ingestión. Dos experimentos fueron conducidos en el delineamiento de bloques casualizados en esquema factorial 2 x 2 con tratamiento adicional, en tres repeticiones. Los tratamientos fueron: dos herbicidas (paraquat y diquat) dos dosis (50 y 100%) y un tratamiento adicional sin exposición al producto (control). Cada parcela estuvo compuesta por diez individuos, expuestos a tratamientos e incubados a 28ºC durante 72 horas en ambiente controlado. Para el experimento de ingestión, ambas dosis de herbicidas resultaron en mayor mortalidad de abejas en comparación con la condición de control. Además, la dosis del 100% resultó en mayor toxicidad en comparación con la dosis del 50%. Para la contaminación por contacto, no hubo un aumento en la mortalidad de las abejas debido a la exposición. Se concluye que la contaminación por ingestión con herbicidas paraquat y diquat puede afectar la supervivencia de las abejas sin aguijón, lo que a largo plazo puede alterar la viabilidad y la dinámica poblacional de las abejas Scaptotrigona bipunctata.(AU)

Uso de microrganismos de efluente industrial no controle biológico de vetores / Use of industrial effluent microorganisms in biological vector control / Uso de microorganismos de efluentes industriales en el control biológico de vectores

Justificativa e Objetivos: a utilização de microrganismos como controle biológico de vetores sanitários pode ser considerada uma prática menos agressiva ao ambiente, em comparação com os produtos químicos utilizados. O presente estudo avaliou a eficiência de suspensões celulares de fungos e bactérias isolados de efluentes industriais têxteis no controle sanitário dos vetores naturais Aedes aegypti e Dermacentor nitens como alternativa sustentável de controle biológico. Métodos: foram avaliadas sete linhagens de fungos e seis de bactérias. Os isolados foram cultivados em caldo nutriente e caldo de batata, para bactérias e fungos, respectivamente. Alíquotas de 2 mL de cada suspensão microbiana foram adicionadas diretamente nas larvas dos mosquitos e nos carrapatos adultos. Foram analisadas alterações de movimentação e paralisação dos vetores em diferentes tempos de exposição entre zero e 20 minutos e três e 24 horas. Resultados: duas bactérias e um fungo promoveram uma desaceleração dos movimentos e/ou um aumento da movimentação dos ectoparasitas logo após a administração. Dois isolados bacterianos promoveram a paralisação dos movimentos de uma larva do mosquito Aedes aegypti em seu primeiro estágio de desenvolvimento, enquanto que um fungo provocou aumento da movimentação das larvas em seu estágio de desenvolvimento mais avançado. Conclusão: os microrganismos mostraram potencial uso no controle de vetores sanitários. Testes subsequentes de atividade dos possíveis metabólitos secundários produzidos e das formas de administração das culturas microbianas serão executados. Os resultados encontrados encorajam futuros estudos de otimização e caracterização dos extratos celulares, os quais poderão ser utilizados como ferramenta sustentável no controle biológico.(AU)

Background and Objectives: the use of microorganisms as biological control of health vectors can be considered a less aggressive practice to the environment, in comparison with the chemicals used. The present study evaluated the efficiency of cell suspensions of fungi and bacteria isolated from industrial textile effluents in the sanitary control of the natural vectors Aedes aegypti and Dermacentor nitens as a sustainable alternative for biological control. Methods: seven fungi and six bacteria strains were evaluated. The isolates were grown in nutrient broth and potato broth, for bacteria and fungi, respectively. 2 mL aliquots of each microbial suspension were added directly to mosquito larvae and adult ticks. Changes in movement and paralysis of vectors at different exposure times between zero and 20 minutes and three and 24 hours were analyzed. Results: two bacteria and a fungus promoted a slowdown in movement and / or an increase in the movement of ectoparasites shortly after administration. Two bacterial isolates caused the movement of a larva of the Aedes aegypti mosquito to stop in its first stage of development, while a fungus caused increased movement of the larvae in their most advanced stage of development. Conclusion: the microorganisms showed potential use in the control of health vectors. Subsequent activity tests of the possible secondary metabolites produced and the ways of administering the microbial cultures will be performed. The results found encourage future studies of optimization and characterization of cell extracts, which can be used as a sustainable tool in biological control.(AU)

Justificación y objetivos: el uso de microorganismos como control biológico de vectores sanitarios puede considerarse una práctica menos agresiva para el medio ambiente en comparación con los productos químicos utilizados. El presente estudio evaluó la eficiencia de las suspensiones de células fúngicas y bacterianas de efluentes industriales textiles en el control sanitario de los vectores Aedes aegypti y Dermacentor nitens como una alternativa sostenible para el control biológico. Métodos: evaluaron siete hongos y seis de bacterias. Los aislamientos se cultivaron en medio de cultivo, caldo nutrientes y de papa para bacterias y hongos, respectivamente. Se agregaron alícuotas de 2 mL de cada suspensión microbiana directamente a las larvas de mosquito y las garrapatas adultas. Analizaron los cambios en el movimiento y la parálisis de los vectores a diferentes tiempos de exposición entre cero y 20 minutos y tres y 24 horas. Resultados: dos bacterias y un hongo causaron una reducido el movimiento y/o aumentó el movimiento del ectoparásito poco después de la administración. Dos bacterias paralizaron los movimientos de las larvas de un mosquito en su primera etapa de desarrollo y un hongo causó un mayor movimiento de las larvas en su etapa posterior de desarrollo. Conclusión: los microorganismos mostraron uso potencial como control de vectores sanitarios. Se realizarán pruebas de actividad de los posibles metabolitos secundarios producidos y las formas de administración de los cultivos microbianos. Los resultados fomentan más estudios de optimización y caracterización de extractos celulares, que pueden utilizarse como herramienta sostenible en el control biológico.(AU)

Isolation of Bacillus subtilis strain SEM-2 from silkworm excrement and characterisation of its antagonistic effect against Fusarium spp.

Fusarium wilt is a devastating soil-borne disease mainly caused by highly host-specific formae speciales of Fusarium spp. Antagonistic microorganisms play a very important role in Fusarium wilt control. Isolation of potential biocontrol strains has become increasingly important. Bacterial strain SEM-2 was isolated from the high-temperature stage of silkworm excrement composting. SEM-2 exhibited a considerable antagonistic effect against Fusarium graminearum mycelial growth and spore germination. The results of pot experiments suggested that SEM-2 has a better inhibitory effect on the early stage of disease occurrence. The green fluorescent protein labelled SEM-2 coated on the surface of tomato seeds colonised the roots of tomato plants in 15 days. Genome sequencing identified SEM-2 as a new strain of Bacillus subtilis, and genome annotation and analysis determined gene clusters related to the biosynthesis of antimicrobials, such as bacillaene, fengycin, bacillibactin, subtilosin A, surfactin, and bacilysin. Interestingly, liquid chromatography - quadrupole time-of-flight mass spectrometry revealed that metabolites in pathways associated with the synthesis of secondary metabolites and antibiotics were highly differentially expressed. These findings may help to explain the mode of action of B. subtilis SEM-2 against Fusarium spp.

Close-up on a bacterial informational war in the geocaulosphere.

The geocaulosphere is home to microbes that establish communication between themselves and others that disrupt them. These cell-to-cell communication systems are based on the synthesis and perception of signaling molecules, of which the best known belong to the N-acyl-homoserine lactone (AHL) family. Among indigenous bacteria, certain Gram-positive actinobacteria can sense AHLs produced by soft-rot Gram-negative phytopathogens and can degrade the quorum-sensing AHL signals to impair the expression of virulence factors. We mimicked this interaction by introducing dual-color reporter strains suitable for monitoring both the location of the cells and their quorum-sensing and -quenching activities, in potato tubers. The exchange of AHL signals within the pathogen's cell quorum was clearly detected by the presence of bright green fluorescence instead of blue in a portion of Pectobacterium-tagged cells. This phenomenon in Rhodococcus cells was accompanied by a change from red fluorescence to orange, showing that the disappearance of signaling molecules is due to rhodococcal AHL degradation rather than the inhibition of AHL production. Rhodococci are victorious in this fight for the control of AHL-based communication, as their jamming activity is powerful enough to prevent the onset of disease symptoms.

Population density of Trichoderma fungi in natural environments and agrosystems of a Cerrado area / Densidade populacional de fungos do gênero Trichoderma em ambientais naturais e agrossistemas de uma área de Cerrado

Abstract: Soil microorganisms present a great diversity, involving taxonomically distinct groups that play a role in the decomposition of organic matter, nutrient cycling, soil aggregation, among others. In this diversity, the fungi of the genus Trichoderma have been successful plant pathogen biocontrol agents, as plant growth promoters and as inducers of plant resistance to diseases. In addition, they are important in the sustainability of natural ecosystems. Aiming to verify the population density of Trichoderma fungi in natural environments and agroecosystems, in Cerrado area, samples of soils and roots from native vegetation and agroecological production system were collected in the Federal District, Brazil. The collection points were randomly selected, and each soil or root sample was individually wrapped. The soil adhered to the roots was removed for evaluations. Serial sample dilutions and number of Colony Forming Units (CFUs) of Trichoderma isolates were performed. The results showed that the number of CFU varied depending on the plant and location evaluated. The replacement of native vegetation by organic farming systems did not result in a significant reduction in this number.

Resumo: Os microrganismos de solo apresentam uma grande diversidade, envolvendo grupos taxonomicamente distintos que desempenham papel na decomposição da matéria orgânica, ciclagem de nutrientes, agregação dos solos, dentre outros. Nesta diversidade, os fungos do gênero Trichoderma tem apresentado sucesso como agentes de biocontrole de fitopatógenos, como promotores de crescimento de plantas e, ainda, como indutores de resistência de plantas a doenças. Além disso, são importantes na sustentabilidade dos ecossistemas naturais. Com o objetivo de verificar a densidade populacional de fungos do gênero Trichoderma em ambientes naturais e agroecossistemas, em área de Cerrado, amostras de solos e raízes oriundas de vegetação nativa e de sistema de produção agroecológica foram coletadas na região do Distrito Federal, Brasil. Os pontos de coleta foram selecionados aleatoriamente, e cada amostra de solo ou raiz foi acondicionada individualmente. O solo aderido às raízes foi removido para as avaliações. Foram realizadas diluições seriadas das amostras e contagem do número de Unidades Formadoras de Colônias (UFCs) de isolados de Trichoderma. Os resultados mostraram que o número de UFC variou dependendo da planta e da localidade avaliada. A substituição da vegetação nativa por sistemas de cultivo orgânicos não resultou em importante redução neste número.

Endophytic Enterobacter cloacae exhibits antagonistic activity against Pythium damping-off of cucumber / Enterobacter cloacae endofítica exibe atividade antagonista contra a podridão de pepino causada por Pythium

ABSTRACT: The study was performed to examine the potential presence of biological control agents against Pythium damping-off disease of cucumber.Examining eleven bacterial strains isolated from acid lime roots and rhizosphere soil showed that the bacterial strain RB1 was the most efficient in suppressing mycelial growth of P. aphanidermatum, producing an inhibition zone of 5mm. Scanning electron microscopy study of the mycelia at the interaction zone showed that the pathogen hyphae were deformed and shriveled by the bacterial strain.In pot experiments, pretreatment with the RB1 bacterial strain reduced disease incidence significantly by 63%.The bacterial strain did not exhibit any negative significant effects on cucumber growth (plant height and root dry weight) in comparison with untreated control under growth chamber conditions. Molecular identification of strain RB1 based on the 16S rRNA gene revealed that it is Enterobacter cloacae. Findings from this study suggested that E. cloacae has a potential to be used as a biocontrol agent for suppressingcucumber damping-off disease caused by P. aphanidermatum. This is the first report of the antagonistic activity of E. cloacae against P. aphanidermatum-induced damping-off of cucumber.

RESUMO: O estudo foi realizado para examinar a presença potencial de agentes no controle biológico da doença do apodrecimento do pepino causado por Pythium. Examinando onze cepas bacterianas isoladas de raízes de cal ácida e solo da rizosfera mostraram que a cepa bacteriana RB1 foi a mais eficiente na supressão do crescimento micelial de P. aphanidermatum, produzindo uma zona de inibição de 5 mm. O estudo de microscopia eletrônica de varredura dos micélios na zona de interação mostrou que as hifas do patógeno foram deformadas e enrugadas pela cepa bacteriana. Em experimentos com vasos, o pré-tratamento com a cepa bacteriana RB1 reduziu significativamente a incidência da doença em 63%. A cepa bacteriana não exibiu nenhum efeito negativo. Efeitos significativos no crescimento do pepino (altura da planta e peso seco da raiz), em comparação com o controle não tratado sob condições da câmara de crescimento. A identificação molecular da cepa RB1 com base no gene 16S rRNA revelou que é a Enterobacter cloacae. Os resultados deste estudo sugerem que E. cloacae tem potencial para ser usado como agente de biocontrole para suprimir a doença da podridão de pepino causada por P. aphanidermatum. Este é o primeiro relato da atividade antagônica de E. cloacae contra o amortecimento induzido por P. aphanidermatum de pepino.

Levedura antagonista no controle de fungos filamentosos deteriorantes de alimentos / Antagonistic yeast against deteriorating mold of food

Este trabalho avaliou o efeito antifúngico in vitro de toxina killer de Hansenula wingei contra Aspergillus ochraceus e Penicillium expansum deteriorantes de alimentos. O extrato livre de células-ELC contendo a toxina killer (obtido a partir do cultivo da levedura em Caldo MPL a 25ºC/96 horas) foi submetido ao ensaio antifúngico por meio de análise microscópica, determinando-se a porcentagem de germinação conidial e o desenvolvimento de hifas dos fungos testados. H. wingei inibiu a germinação conidial de A. ochraceus e P. expansum em 98,91% e 96,49%, respectivamente, bem como a inibição do desenvolvimento micelial de ambos os fungos foi maior que 78%. O composto antifúngico mostrou-se estável ao tratamento térmico de 90ºC/30 min., indicando a possibilidade de aplicação no biocontrole in situ de frutos pós-colheita.

Hydrogen cyanide produced by Pseudomonas chlororaphis O6 is a key aphicidal metabolite.

A biocontrol bacterium, Pseudomonas chlororaphis O6 promotes plant health through multifaceted mechanisms. In this study, we used P. chlororaphis O6 mutants to examine metabolites with aphicidal activity. Direct application of intact P. chlororaphis cells to the surface of second-instar nymphs of the green peach aphid resulted in no mortality. However, nymphs died when exposed only to the volatiles produced by the P. chlororaphis O6 wild-type strain grown on rich media. Mutants lacking the production of two antibiotics, phenazine and pyrrolnitrin, or the insect toxin FitD retained the aphicidal potential of the wild-type strain. However, the volatiles produced by mutants deficient in the production of hydrogen cyanide (HCN) or defective in the synthesis of the global regulator GacS, which regulates HCN synthesis, showed no aphicidal activity. Direct application of potassium cyanide caused mortality of green peach aphid nymphs. These results indicate that HCN production by a plant probiotic is involved in preventing insect growth.

Characterization and sequence analysis of potential biofertilizer and biocontrol agent Bacillus subtilis strain SEM-9 from silkworm excrement.

Fusarium wilt is a devastating soil-borne disease caused mainly by highly host-specific formae speciales of Fusarium oxysporum. Antagonistic microorganisms play a very important role in Fusarium wilt control, and the isolation of potential biocontrol strains is becoming more and more important. We isolated a bacterial strain (SEM-9) from the high-temperature stage of silkworm excrement composting, which had a marked ability to solubilize phosphorus, promote the growth and increase the yield of the small Chinese cabbage, and which also exhibited considerable antagonistic effect towards Fusarium sambucinum and other fungi. The result of physiological and biochemical analyses, as well as genome sequencing, showed that SEM-9 was a strain of Bacillus subtilis. Through genome annotation and analysis, it was found that SEM-9 contained genes related to the regulation of biofilm formation, which may play an important role in colonization, and gene clusters encoding the biosynthesis of antimicrobials, such as surfactin, bacilysin, fengycin, and subtilosin-A. The production of such antifungal compounds may constitute the basis of the mode-of-action of SEM-9 against Fusarium spp. These data suggested that the SEM-9 strain has potential as both a biofertilizer and a biocontrol agent, with the potential to manage Fusarium wilt disease in crops.

Riesgos en salud laboral asociados al uso de un bioinsecticida con esporas de Beauveria bassiana y Trichoderma lignorum / Labor health risks associated with the use of a bioinsecticide with spores of Beauveria bassiana and Trichoderma lignorum / Riscos de saúde do trabalho associados ao uso de bioinsecticida com esporos de Beauveria bassiana e Trichoderma lignorum

RESUMEN El uso de bioinsecticidas para el control de plagas que atacan cultivos con efectos negativos al medio ambiente, es un tema que viene trabajándose a nivel mundial como una alternativa para evitar la contaminación los efectos sobre la salud de los trabajadores del sector agrícola. En este sentido y para controlar la hormiga arriera, se ha creado un bioinsecticida a base de esporas filamentosas de dos hongos entomopatógenos como el Beauveria bassianay el Trichoderma lignorum. En la presente revisión sistemática de literatura se pretende identificar los efectos en la salud que pueden presentar los componentes de la formulación del bioinsecticida, entre ellos, las esporas filamentosas componente principal, los posibles efectos al medio ambiente y los beneficios socioeconómicos por su uso, hallándose datos de enfermedades como abscesos, queratitis y alergias respiratorias de las personas inmunocomprometidas. En investigaciones realizadas se identificó que las esporas filamentosas pueden ingresar al cuerpo humano por vía aérea o mucosa dado su tamaño aproximado de 0,28 μm pueden llegar hasta los alveolos pulmonares. Ambientalmente los efectos ecológicos son positivos además por las ventajas económicas por eso de este tipo de productos agroecológicos.

ABSTRACT The use of bioinsectidas for the control of pests that attack crops with negative effects to the environment is an issue that has been working worldwide as an alternative to avoid contamination the effects on the health of workers in the agricultural sector: In this sense and to control the arriera ant, a bioinsecticide based on filamentous spores of two entomopathogenic fungi such as Beauveria bassiana and Trichoderma lignorum has been created. In the present systematic literature review, the aim is to identify the health effects that the components of the bioinsecticide formulation may have, including the principal component filamentous spores, the possible effects on the environment and the socioeconomic benefits due to its use, being data on diseases such as abscesses, keratitis and respiratory allergies of immunocompromised people. In investigations carried out it was identified that the filamentous spores can enter the human body by air or mucosa given their approximate size of 0.28 μm can reach the pulmonary alveoli. Environmentally the ecological effects are positive, as well as the economic advantages of this type of agroecological products.

RESUMO O uso de bioinsectidas para o controle de pragas que atacam as colheitas com efeitos negativos para o meio ambiente é uma questão que tem trabalhado em todo o mundo como alternativa para evitar a contaminação dos efeitos sobre a saúde dos trabalhadores no setor agrícola. Neste sentido e para controlar a formiga arriera, foi criado um bio-insecticida com base em esporos filamentosos de dois fungos entomopa-togênicos como Beauveria bassiana e Trichoderma lignorum. Na presente revisão sistemática da literatura, o objetivo é identificar os efeitos sobre a saúde que os componentes da formulação de bioinsecticidas podem ter, incluindo o principal componente de esporos filamentosos, os possíveis efeitos sobre o meio ambiente e os benefícios socioeconómicos devido ao seu uso, sendo dados sobre doenças como abcessos, queratites e alergias respiratórias de pessoas imunocomprometidas. Na pesquisa realizada, foi identificado que os esporos filamentosos podem entrar no corpo humano por via aérea ou mucosa, dado que seu tamanho aproximado de 0,28 μm pode atingir os alvéolos pulmonares. Ambientalmente, os efeitos ecológicos são positivos, bem como as vantagens económicas deste tipo de produtos agroecológicos.

Draft genome sequence, disease-resistance genes, and phenotype of a Paenibacillus terrae strain (NK3-4) with the potential to control plant diseases.

Paenibacillus terrae NK3-4 is a plant growth-promoting rhizobacterium that may be useful for controlling plant diseases. We conducted a genomic analysis and identified the genes mediating antimicrobial functions. Additionally, an extracellular antifungal protein component was isolated and identified. The draft genome sequence was assembled into 54 contigs, with 5 458 568 bp and a G+C content of 47%. Moreover, 4 690 015 bp encoded 5090 proteins, 7 rRNAs, and 54 tRNAs. Forty-four genes involved in antimicrobial functions were detected. They mainly encode 19 non-ribosomal peptide synthetases (NRPSs); one polyketide synthase/NRPSs hybrid enzyme; four Zn-dependent metalloproteases; three antilisterial bacteriocin subtilosin biosynthesis proteins (AlbA); four serine proteases; five pectate lyases; three beta-glucanases; and four 1,4-beta-xylanases. These include four novel NRPSs that have not been found in any species of Paenibacillus. Furthermore, five proteins exhibiting antifungal activity were identified from the antifungal extracellular protein component based on MS/MS and the strain NK3-4 predicted protein library. On the basis of these features, we propose that strain NK3-4 represents a promising biocontrol agent for protecting plant from diseases. The draft genome sequence described herein may provide the genetic basis for the characterization of the molecular mechanisms underlying the biocontrol functions. It may also facilitate the development of rational strategies for improving the strain.

Rollinia mucosa (Jacq) Baillon (Annonaceae) active metabolites as alternative biocontrol agents against the lace bug Corythucha gossypii (Fabricius): an insect pest / Metabolitos activos de la semilla de Rollinia mucosa (Jacq) Baillon (Annonaceae) como agentes alternativos de biocontrol sobre el insecto fitopatógeno Corythucha gossypii (Fabricius) / Metabólitos ativos de Rollinia mucosa (Jacq) Baillon (Annonaceae) como agentes de biocontrole alternativos contra Corythucha gossypii (Fabricius): um inseto-praga

Abstract The lace bug, Corythucha gossypii (Fabricius) is a serious pest affecting over 24 wild and commercially important plant species of the families Annonaceae, Passiflorcae, Caricaceae, Euphorbiaceae, and Solanaceae. Thus far, commercial insecticides, such as 0.1% Dimethoate and 0.1% Imidacloprid have shown effectiveness against this insect, but no botanical pesticides are available to control this bug. In the present study, a Rollinia mucosa (Jacq.) Baillon ethanol extract was evaluated as a biological control agent against the lace bug. Through a toxicity assay involving Artemia salina, the median lethal concentration (LC50) of a raw ethanol extract of R. mucosa seeds was determined, as well as that of its Acetogenin (F1) and Alkaloid (F2) fractions; these LC50 were 0.184, 0.082, and 0.0493 μg/mL, respectively. In addition, with an insecticide assay on lace bug nymphs, a mortality percentage of 86.67% at 5 μg/mL after 72h was observed. These data demonstrate that the R. mucosa seed extract is highly active. Further chemical characterization studies revealed that the main active metabolites contributing to extract activity were acetogenins and alkaloids.

Resumen El hemíptero, Corythucha gossypii (Fabricius) es un insecto que causa daño sustancial en cultivos de más de 24 especies de plantas de las familias Annonaceae, Passifloraceae, Caricaceae, Euphorbiaceae y Solanaceae. En su mayoría estas plantas son de interés económico. Aunque insecticidas comerciales como el Dimetoato (0.1%) y el Imidacloprid (0.1%) permiten un manejo eficiente de este insecto-plaga, no se han reportado alternativas botánicas para estos insecticidas sintéticos. En el presente estudio se evaluó el extracto etanólico de la semilla de Rollinia mucosa (Jacq.) Baillon, como un biocontrolador de C. gossypii. A través de un test de toxicidad con Artemia salina se determinó que la concentración del extracto etanólico letal para el 50% de la población bajo estudio (LC50) fue de 0.184 μg/mL. De igual modo se identificó que las fracciones de acetogeninas (F1) y de alcaloides (F2) de este extracto tienen un LC50 de 0.082 y 0.0493 μg/mL, respectivamente. En el ensayo insecticida con ninfas de C. gossypii se observó una mortalidad del 86.67% después de 72 horas de exposición al extracto etanólico a una concentración de 5 μg/mL. Lo anterior demuestra que el extracto es altamente activo. La caracterización química del extracto evidenció que los principales metabolitos activos que contribuyen a su actividad insecticida son las acetogeninas y los alcaloides.

Resumo Corythucha gossypii (Fabricius) é uma praga séria que afeta mais de 24 plantas silvestre e de interesse comercial, pertencentes as famílias Annonaceae, Passifloraceae, Caricaceae, Euphorbiaceae e Solanaceae. Até o momento, inseticidas comerciais como Dimetoato (0.1%) e Imidacloprid (0.1%) apresentam um controle eficiente sobre este inseto, entretanto não há reportes de pesticidas de origem vegetal para o seu controle. No presente estudo, o extrato etanólico de Rollinia mucosa (Jacq.) Baillon foi avaliado como um controle biológico contra Corythucha gossypii. Por meio do ensaio de toxicidade com Artemia salina a concentração letal média (LC50) para o extrato etanólico das sementes, suas frações de acetogeninas (F1) e fração de alcaloides (F2) foi de 0.184, 0.082 y 0.0493 μg/mL, respetivamente. Adicionalmente, na avaliação do ensaio inseticida, se obteve uma porcentagem de mortalidade de 86.67% à concentração de 5 μg/mL após de 72 horas de exposição, demonstrando uma alta atividade do extrato de sementes de R. mucosa. Os estudos em relação à caracterização química evidenciaram que os principais metabólitos que aportam à atividade do extrato foram as acetogeninas e alcaloides.

Caenorhabditis elegans as an indicator of toxicity of Bacillus thuringiensis strains to Meloidogyne incognita race 3 / Caenorhabditis elegans como indicador de toxicidade de estirpes de Bacillus thuringiensis a Meloidogyne incognita raça 3

ABSTRACT: The cotton plant (Gossypium hirsutum) is affected by several diseases of economic importance, among them root-knot nematode (Meloidogyne incognita races 3 and 4). Methods to control this disease include the application of nematicides, solarization, deep plowing, crop rotation and use of antagonistic microorganisms. Among species of Bacillus, there are strains that act as bioregulators and antagonists of several pathogens. Tests to identify these strains are hampered by the difficulty of obtaining large populations of the pathogen and by the time of execution of the in vivo tests that should be conducted for about 90 days. The objective of this research was to compare the toxicity of B. thuringiensis strains to two nematodes, M. incognita and Caenorhabditis elegans, evaluating the possibility of using C. elegans as an indicator for the selection of strains with biocontrol potential against M. incognita. Therefore, the toxicity of nine B. thuringiensis strains on C. elegans and M. incognita was evaluated under laboratory and greenhouse conditions. Most strains toxic to C. elegans in vitro were also toxic to M. incognita, and three of them (S906, S1192, S2036) significantly reduced the populations of the two nematodes. The toxic effect of B. thuringiensis strains on C. elegans was like that reported for the same bacterial isolates on M. incognita in vivo. These results suggested that it is plausible to use C. elegans as an indicator of toxicity for selection of B. thuringiensis strains toxic to M. incognita.

RESUMO: O algodoeiro (Gossypium hirsutum) é acometido por várias doenças de importância econômica, dentre as quais a meloidoginose (Meloidogyne incognita raças 3 e 4). Entre os métodos de controle dessa doença, destacam-se as aplicações de nematicidas, a solarização, a aração profunda, a rotação de culturas e o uso de microrganismos antagonistas. Dentre as espécies do gênero Bacillus, existem estirpes que atuam como biorreguladores e antagonistas de vários patógenos. Os testes para identificação dessas estirpes são prejudicados pela dificuldade de se obter grandes populações do patógeno e pelo tempo de execução dos testes in vivo que devem ser conduzidos por cerca de 90 dias. Diante disso, o presente trabalho teve como objetivo comparar a toxicidade de estirpes de B. thuringiensis a dois nematoides, M. icognita e Caenorhabditis elegans, verificando a possibilidade de empregar C. elegans como indicador para a seleção de estirpes com potencial de biocontrole contra M. incognita. Para tanto, a toxicidade de nove estirpes de B. thuringiensis para C. elegans e M. incognita foi avaliada em laboratório e em casa de vegetação. A maioria das estirpes tóxicas ao C. elegans in vitro, também foi tóxica ao M. incognita, sendo que três delas (S906, S1192, S2036) reduziram significativamente as populações dos dois nematoides. O efeito tóxico apresentado pelas estirpes de B. thuringiensis contra C. elegans foram similares aos apresentados pelos mesmos isolados contra M. incognita in vivo. Esses resultados sugerem que é plausível o uso do C. elegans como indicador de toxicidade para seleção de estirpes de B. thuringiensis tóxicas a M. incognita.

Regulation of hypnosis in Propofol anesthesia administration based on non-linear control strategy / Controle da hipnose na administração de propofol com base na estratégia de controle não linear

Abstract Continuous adjustment of Propofol in manual delivery of anesthesia for conducting a surgical procedure overburdens the workload of an anesthetist who is working in a multi-tasking scenario. Going beyond manual administration and Target Controlled Infusion, closed-loop control of Propofol infusion has the potential to offer several benefits in terms of handling perturbations and reducing the effect of inter-patient variability. This paper proposes a closed-loop automated drug administration approach to control Depth Of Hypnosis in anesthesia. In contrast with most of the existing research on anesthesia control which makes use of linear control strategies or their improved variants, the novelty of the present research lies in applying robust control strategy i.e. Sliding Mode Control to accurately control drug infusion. Based on the derived patient's model, the designed controller uses measurements from EEG to regulate DOH on Bispectral Index by controlling infusion rate of Propofol. The performance of the controller is investigated and characterized with real dataset of 8 patients undergoing surgery. Results of this in silico study indicate that for all the patients, with 0% overshoot observed, the steady state error lies in between ±5. Clinically, this implies that in all the cases, without any overdose, the controller maintains the desired DOH level for smooth conduction of surgical procedures.

Resumo O ajuste contínuo de propofol na administração manual de anestesia para um procedimento cirúrgico onera a carga de trabalho de anestesistas que trabalham em ambiente multitarefa. Indo além da administração manual e da infusão alvo-controlada (IAC), o controle de circuito fechado da infusão de propofol tem o potencial de oferecer vários benefícios em termos de manejo das perturbações e reduzir o efeito da variabilidade interpaciente. Este artigo propõe uma abordagem para a administração automatizada de drogas em circuito fechado para controlar a profundidade da hipnose (PDH) em anestesia. Em contraste com a maioria das pesquisas existentes sobre o controle da anestesia que usam estratégias de controle linear ou de suas variantes melhoradas, a novidade da presente pesquisa reside na aplicação de uma estratégia de controle consistente; isto é, o Controle por Modos Deslizantes (CMD) para controlar com precisão a infusão da droga. Com base no modelo derivado do paciente, o controlador projetado usa as medições do EEG para regular a PDH no Bispectral Index (BIS), controla a taxa de infusão de propofol. O desempenho do controlador é investigado e caracterizado com um conjunto de dados reais de oito pacientes submetidos à cirurgia. Os resultados deste estudo in silico indicam que, para todos os pacientes, com 0% de excesso observado, o erro de estado estacionário fica entre ± 5. Clinicamente, isso implica que em todos os casos, sem qualquer sobredosagem, o controlador mantém o nível desejado de PDH para a condução tranquila dos procedimentos cirúrgicos.