Atividade antimicrobiana e indutora de fitoalexinas do hidrolato de carqueja [Baccharis trimera (Less. ) DC. ] / Antimicrobial activity and phytoalexin induction of Baccharis trimera (Less. ) DC. hydrolate

Hidrolato é o líquido resultante da extração de óleo essencial de plantas aromáticas por arraste a vapor apresentando em sua composição importantes metabólitos do vegetal de origem. O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade indutora de fitoalexinas, bem como as propriedades antifúngica e antibacteriana do hidrolato de carqueja (Baccharis trimera). Foram testadas as concentrações de 1, 10, 25, 50, 75 e 100%. A atividade indutora de fitoalexinas foi avaliada em mesocótilos estiolados de sorgo e em cotilédones de soja. A atividade antifúngica foi avaliada sobre a germinação de esporos de Pseudocercospora vitis, Cercospora kaki e Hemileia vastatrix. A atividade antibacteriana foi avaliada sobre a multiplicação de Xanthomonas campestris pv. passiflorae, Erwinia carotovora e Bacilllus subtilis. O hidrolato não induziu a produção de fitoalexinas em soja, mas promoveu esta atividade em sorgo a partir da concentração de 50%. Atividade antibacteriana ocorreu para os três isolados a partir da concentração de 75%, com inibição de até 87,9% sobre B. subtilis. O hidrolato não mostrou atividade antifúngica.

Hydrolate is a product resulting from the extraction of a plant essential oil using steam distillation, which presents major metabolites of such plants in its composition. The objective of this work was to evaluate the phytoalexin induction and the antifungal and antibacterial activities of the Baccharis trimera hydrolate, in the concentrations of 1, 10, 25, 50, 75 and 100%. Phytoalexin induction was evaluated in etiolated sorghum mesocotyl and in soybean cotyledons. The antifungal activity was evaluated on the spore germination of Pseudocercospora vitis, Cercospora kaki and Hemileia vastatrix, while the antibacterial activity was evaluate on the Xanthomonas campestris pv. passiflorae, Erwinia carotovora and Bacillus subtilis multiplication. The hydrolate did not induce the phytoalexin synthesis in soybean, but it provided activity in sorghum in the concentration of 50% and above. Antibacterial activity occurred for the three isolates tested at the concentrations of 75 and 100%, with inhibition up to 87.9% for B. subtilis. The hydrolate showed no antifungal activity.

Eliciadores proteicos e glicídicos de Adiantum capillus-veneris L. para fitoalexinas em sorgo Sorghum bicolor (L. ) Moench / Proteinaceous and carbohydrate elicitors from Adiantum capillus-veneris inducing phytoalexins in sorghum

Este trabalho objetivou a purificação parcial, por precipitação com sulfato de amônio (SA) e cromatografia de filtração em gel (CFG), de compostos presentes no decocto de Adiantum capillus-veneris (avenca) eficientes na indução de fitoalexinas em mesocótilos de Sorghum bicolor sorgo. Decocto de A. capillus-veneris a 1% (peso seco/volume) foi precipitado com concentrações de SA variando de 0 a 100% (em intervalos de 20%), e essas frações foram submetidas à CFG. Para o decocto não precipitado foram obtidos nove picos proteicos e um pico glicídico com massas moleculares variando de 0,61 à 0,01 KDa. Para a precipitação fracionada obteve-se: na fração 0-20% dois picos proteicos (menores que 0,01 KDa) e dois glicídicos com concentração de açúcares variando de 4,1 a 17,5 µg mL-1; na fração 20-40% três picos proteicos (111,5 à 0,98 KDa) e cinco glicídicos (11,3 a 73,7 µg de açúcares mL-1); na fração 40-60% dois picos proteicos (111,5 à 0,09 KDa) e dois glicídicos (5,6 a 7, 5 µg de açúcares mL-1); na fração 60-80% seis picos proteicos (menores que 0,02 KDa) e dois glicídicos (16,5 a 51,3 µg de açúcares mL-1); e na fração 80-100% três picos proteicos (menores que 0,09 KDa). Mesocótilos de sorgo foram tratados com as frações provenientes da CFG, além do decocto a 1%, acibenzolar-S-metil (ASM) (125 mg L-1 do i.a. como eliciador de referência) e tampão fosfato de sódio 10 mM pH 6,0. O pico proteico II (0,09 KDa) do decocto não precipitado induziu fitoalexinas, 6,68% superior a ASM. Entre os precipitados, a fração 60-80% de SA induziu 76% mais que ASM. Dessa forma, pôde-se obter frações proteicas e/ou glicídicas indutoras de fitoalexinas em sorgo de maneira superior ao extrato (decocto) do qual é originária, indicando o potencial dessas moléculas para trabalhos futuros sobre indução de resistência.

This study aimed to partially purify the compounds present in decoction of Adiantum capillus-veneris, which are efficient in the induction of phytoalexins in sorghum mesocotyl, by ammonium sulphate (AS) fractionation and gel filtration chromatography (GFC). The decoction of A. capillus-veneris at 1% (weight/volume) was precipitated with AS at the concentration of 0-20%, 20-40%, 40-60%, 60-80% and 80-100%, and these fractions were subjected to GFC. For the decoction not precipitated with AS, nine protein peaks and one carbohydrate peak were obtained with molecular weights ranging from 0.61 to 0.01 KDa. For the AS precipitation, we obtained: for the fraction 0-20%, two protein peaks (0.01 KDa) and two carbohydrate peaks with concentration of sugars ranging from 4.1 to 17.5 µg of sugar mL-1; for the 20-40%, three protein peaks (0.98 to 111.5 KDa) and five carbohydrate peaks (11.3 to 73.7 µg sugar mL-1); for the 40-60%, two protein peaks (0.09 to 111.5 KDa) and two carbohydrate peaks (5.6 to 7.5 µg of sugar mL-1); for the 60-80%, six protein peaks (lower than 0.02 KDa) and two carbohydrate peaks (16.5 to 51.3 µg of sugar mL-1); and for the 80-100%, three protein peaks with molecular weight equivalent to 0.09 KDa. The sorghum mesocotyls were treated with GFC fractions, decoction (1%), acibenzolar-S-methyl (ASM) (125 mg L-1 a.i. as elicitor reference) and sodium phosphate buffer (10 mM, pH 6.0). The protein peak II (0.09 KDa) from the decoction not precipitated was effective in inducing phytoalexin, exceeding in 6.68% the ASM. Among the fractions, the one with 60-80% of AS increased in 76% the induction of phytoalexin compared to ASM. According to the results, we could obtain protein and/or carbohydrate fractions capable of inducing phytoalexins in sorghum better than the decoction from which they are derived from, showing the potential of these molecules for future research studies on the induction of resistance.

Atividade elicitora de fitoalexinas em Soja e Sorgo por extratos e tinturas de espécies medicinais / Eliciting activity of phytoalexins in Soybean and Sorghum by extracts and tinctures of medicinal species

A verificação da capacidade indutora de fitoalexinas a partir de extratos e tinturas de espécies vegetais pode representar uma forma potencial de controle de doenças em plantas cultivadas. O objetivo foi verificar a capacidade de indução de fitoalexinas em cotilédones de Soja e mesocótilos de Sorgo a partir de extratos brutos aquosos (EBAs) e tinturas de espécies medicinais. As espécies utilizadas foram as plantas medicinais Arruda (Ruta graveolens), Manjerona (Origanum majorana) e Carqueja (Baccharis trimera). Os resultados obtidos mostraram que os EBAs são eficientes na indução de fitoalexinas em cotilédones de Soja. Em mesocótilos de Sorgo os EBAs das plantas medicinais Carqueja e Manjerona induzem a produção de fitoalexinas em concentrações elevadas (15, 20, 25 e 50%). As tinturas são capazes de induzir a produção de fitoalexinas em cotilédones de Soja nas concentrações de 10 e 15%, porém, não são capazes de induzir acúmulo de fitoalexinas em mesocótilos de Sorgo.

The verification of the capacity to induce phytoalexins from the biological activity of plant species may represent a potential way to control diseases in crops. This research studied the induction of phytoalexins in cotyledons of Soybean and Sorghum mesocotyles from crude aqueous extracts (CAEs) and tinctures of plants of medicinal and forest species. The species used were the medicinal plants Ruta graveolens, Baccharis trimera and Origanum majorana. The results showed that CAEs are efficient in the induction of phytoalexins in cotyledons of soybean. , while CAEs of medicinal plants Baccharis trimera and Origanum majorana induce phytoalexin production in high concentrations (15, 20, 25 and 50%). Tinctures are able of inducing the production of phytoalexin in concentrations of 10 and 15% in Soybean cotyledons; however, they are not able to induce the accumulation of phytoalexins in Sorghum mesocotyles.

Indução de fitoalexinas em soja e sorgo por preparações de Saccharomyces boulardii / Induction of phytoalexins in soybean and sorghum by Saccharomyces boulardii

O gênero Saccharomyces tem sido usado como indutor de resistência ou para controle biológico em muitos patossistemas. Neste trabalho objetivou-se a indução de fitoalexinas em mesocótilos de sorgo e cotilédones de soja pela levedura Saccharomyces boulardii na forma do produto comercial Floratil (Merck) (com 2 x 106 células/mg produto comercial - pc) e massa de células obtidas de meio líquido YEPG (primeiramente com 14 dias de cultivo e, posteriormente, com 7, 14, 21, 28 e 35 dias) ambos em concentrações de 0,005; 0,05; 0,5; 5; 15 e 25 mg/mL, além de filtrado desse meio nas concentrações de 0,01; 0,1; 1; 5; 10 e 20%. Como tratamentos controle utilizou-se água e S. cerevisiae (25 mg/mL de pc) para soja e água e acibenzolar-S-metil (ASM) (125 mg i.a./L) para sorgo. Em soja os três produtos apresentaram efeito dose-dependente, com ajustes de equações de 1° grau e R2 de 0,64; 0,94 e 0,98 não tendo efeito do tempo de cultivo da levedura na indução de fitoalexinas. Em sorgo apenas o filtrado e Floratil tiveram efeito dose-dependente com equação de 1° grau e R2 de 0,63 e 0,94 respectivamente e obteve-se nos diferentes dias de cultivo R2 de 0,62 com a massa de células somente. Portanto, pode-se evidenciar o potencial indutor de fitoalexinas dos produtos a base de S. boulardii para ensaios com indução de resistência em patossistemas envolvendo sorgo e soja.

Saccharomyces yeast compounds have been used as a resistance elicitor or for biological control in many pathosystems. Thus, the aim of this research was to verify the induction of phytoalexins in sorghum mesocotyls and soybean cotyledons by using Saccharomyces boulardii in the form of the commercial product Floratil (Merck) (with 2 x 106 cells/mg) and yeast-cell mass obtained from liquid culture in YEPG medium (with 7, 14, 21, 28 and 35 days old), both at concentrations of 0.005, 0.05, 0.5, 5, 15 and 25 mg/mL, as well as the filtrate of this medium in concentrations of 0.01, 0.1, 1, 5, 10 and 20%. The control treatments consisted of distilled water and S. cerevisiae (25 mg of commercial product per mL) for the soybean tests and distilled water and acibenzolar-S-methyl (125 mg of active ingredient per L) for the sorghum tests. In soybeans the three tested S. boulardii products presented a dose-dependent effect with R2 of 0.64, 0.94 and 0.98 for the culture filtrate, cell suspension and commercial product of S. boulardii, respectively, with no effect of culture time of yeasts on phytoalexin induction. In sorghum, only the culture filtrate and Floratil presented a dose-dependent effect, with R2 of 0.63 and 0.94, respectively, and the cell suspension of S. boulardii showed dependence of culture time with R2 of 0.62. Thus, S. boulardii and its derivates induce phytoalexins and have potential to be used as an elicitor for assays with induction resistance in pathosystems involving sorghum and soybean plants.