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metadata.teses.dc.title: Biocontrol and mechanisms of yeasts on ochratoxin A – producing fungi in coffee berries
metadata.teses.dc.creator: Souza, Mariana Lino de
metadata.teses.dc.creator.Lattes: http://lattes.cnpq.br/0953984443138908
metadata.teses.dc.contributor.advisor1: Batista, Cristina Ferreira Silva e
metadata.teses.dc.contributor.advisor-co1: Batista, Luís Roberto
metadata.teses.dc.contributor.referee1: Vasconcelos, Flávio Henrique Medeiros de
metadata.teses.dc.contributor.referee2: Schwan, Kátia Regina Freitas
metadata.teses.dc.contributor.referee3: Vilela, Leonardo de Figueiredo
metadata.teses.dc.contributor.referee4: Batista, Luís Roberto
metadata.teses.dc.subject: Aspergillus
Coffea arabica
Fungos - Controle biológico
Compostos orgânicos voláteis
Levedura
Controle pós-colheita
Fungi - Biological control
Volatiles organic compounds
Yeast
Post-harvest control
metadata.teses.dc.date.issued: 16-May-2018
metadata.teses.dc.description.sponsorship: Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)
metadata.teses.dc.identifier.citation: SOUZA, M. L. de. Biocontrol and mechanisms of yeasts on ochratoxin A – producing fungi in coffee berries. 2018. 81 p. Tese (Doutorado em Microbiologia Agrícola)–Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2018.
metadata.teses.dc.description.resumo: As leveduras podem ser aplicadas em diferentes processos biotecnológicos na indústria, produção de alimentos, ou no campo, no biocontrole de fungos toxigênicos. Esses podem produzir susbtâncias, como a ocratoxina A (OTA), que é tóxica aos seres humanos e animais. O biocontrole pode ser aplicado na etapa de pós-colheita utilizando leveduras produtoras de compostos orgânicos voláteis (COV), por não deixarem resíduos nos alimentos. Este estudo teve como objetivos avaliar os possíveis mecanismos de biocontrole, de 32 isolados dos gêneros Candida, Meyerozyma, Pichia, Wickerhamomyces, Rhodotorula e Saccharomyces. Os testes in vitro avaliaram produção de toxina killer; produção de COV e crescimento micelial de Aspergillus carbonarius CCDCA 10608 e A. ochraceus CCDCA 10612 em cocultivo com leveduras em placas bipartidas; efeito fungistático ou fungicida; produção de β-1,3-glucanase; produção de substâncias com ação antagonista obtidos de extratos cell- free. Os testes in vivo, em frutos de café (Coffea arabica) Catuaí vermelho, processados via seca, foram realizados inoculando cepas de S. cerevisiae CCMA (0159; 1302) e avaliando o biocontrole frente aos isolados CCDCA (10608; 10612). Avaliou-se a presença de OTA na casca e grão de café do tempo inicial e final, através de ensaio imunoenzimático (ELISA). A formação de um biofilme e a interação levedura e fungo, na superfície dos frutos de café, foram analisados por microscopia eletrônica de varredura (MEV). O comportamento dinâmico da inoculação de S. cerevisiae CCMA1302 e A. carbonarius, durante o processo fermentativo, foi avaliado pela técnica de PCR em tempo real. As leveduras apresentaram mais de um mecanismo de biocotrole. S. cerevisiae CCMA (0159; 1299; 1302) apresentaram produção de COV, toxina killer e β-1,3-glucanase. No teste killer onze isolados foram produtores de toxina. Em relação à produção de COV, oito tiveram efeito inibitório sobre A. ochraceus CCDCA10612 e sete sobre A. carbonarius CCDCA10608. Não houve produção de esporos por A. carbonarius em co-cultivo com S. cerevisiae CCMA 1306 e o crescimento micelial foi inibido em 65%. A. ochraceus apresentou inibição do crescimento micelial na presença das cepas de S. cerevisiae CCMA 1313 (69,83%) e CCMA 1306 (79,88%). S. cerevisiae CCMA 1302 foi a melhor produtora de β-1,3-glucanase em 120 horas. Nos testes utilizando o sobrenadante cell-free não foi observado ação antagonista e, portanto os fungos desenvolveram-se normalmente. As leveduras avaliadas apresentaram ação fungistática. Em café foi detectada OTA em 17 (24,28%) das amostras analisadas, em concentrações que variaram de 0,04 a 10,11 μg/Kg. A formação de biofilmes, pelas cepas CCMA (0159; 1302), na casca do café, foi observada pela MEV, essas foram antagonistas no desenvolvimento e produção da OTA, devido à competição por espaço e nutrientes. Houve diminuição da população de A. carbonarius na presença da levedura CCMA 1302, no tempo inicial da fermentação (6,2 log esporos/g) e no final (5,7 log esporos/g). Assim, resultados positivos foram obtidos tanto nos testes in vitro quanto nos in vivo. A maioria das cepas de S. cerevisiae apresentaram os melhores resultados dos testes in vitro. S. cerevisiae CCMA 1302 é uma candidata a agente de biocontrole de fungos ocratoxigênicos em frutos de café.
metadata.teses.dc.description.abstract: Yeasts can be applied in different biotechnological processes in industry, food production, or in the field as the biocontrol of toxigenic fungi. Fungi produce substances such as ochratoxin A (OTA), which is toxic to humans and animals. Biocontrol can be applied in the post-harvest stage using volatile organic compound (VOC) yeasts, as they do not leave residues in food. This study aimed to evaluate the possible biocontrol mechanisms of 32 isolates of Candida, Meyerozyma, Pichia, Wickerhamomyces, Rhodotorula and Saccharomyces. In vitro tests evaluated were killer toxin production; VOC production and mycelial growth of Aspergillus carbonarius CCDCA 10608 and A. ochraceus CCDCA 10612 in co-cultivation with yeasts; fungistatic or fungicidal effect; β-1,3-glucanase production; production of antagonistic substances obtained from cell-free extracts. In vivo tests on dried red coffee (Coffea arabica) Catuaí fruits were carried out by inoculating S. cerevisiae CCMA strains (0159; 1302) and evaluating the biocontrol against CCDCA isolates (10608; 10612). The presence of OTA in the husk and coffee bean of the initial and final time was evaluated by enzyme -linked immunosorbent assay (ELISA). The formation of a biofilm and the interaction of yeast and fungus, on the surface of coffee fruits, were analyzed by scanning electron microscopy (SEM). The dynamic behavior of the inoculation of S. cerevisiae CCMA1302 and A. carbonarius during the fermentation process was evaluated by the real time PCR technique. Yeasts had more than one biocotrole mechanism. S. cerevisiae CCMA (0159; 1299; 1302) showed production of VOC, killer toxin and β-1,3-glucanase. In the killer test, eleven isolated were killer positive. In relation to the production of VOCs, eight compounds had an inhibitory effect on A. ochraceus CCDCA10612 and seven on A. carbonarius CCDCA10608. There was no spore production by A. carbonarius in co-cultivation with S. cerevisiae CCMA 1306 and mycelial growth was inhibited in the rate to 65%. A. ochraceus showed inhibition of mycelial growth in the presence of S. cerevisiae strains CCMA 1313 (69.83%) and CCMA 1306 (79.88%). S. cerevisiae CCMA 1302 was the best producer of β-1,3-glucanase in 120 hours. In the tests using the cell-free supernatant no antagonistic action was observed and therefore the fungi developed normally. The yeasts evaluated presented fungistatic action. In coffee, OTA was detected in 17 (24.28%) of the analyzed samples at concentrations ranging from 0.04 to 10.11 μg / kg. The formation of biofilms by the yeasts strains (0159; 1302) in the coffee husk was observed by scanning electron microscopy, these were antagonists in the development and production of OTA due to the competition for space and nutrients. There was a decrease in the population of A. carbonarius in the presence of yeast CCMA 1302, at the initial fermentation time (6.2 log spores / g) and at the end (5.7 log spores / g). Thus, positive results were obtained both in in vitro and in vivo tests. Most strains of S. cerevisiae showed the best in vitro test results. S. cerevisiae CCMA 1302 is a candidate for biocontrol agent of ochratoxigenic fungi in coffee fruits.
metadata.teses.dc.identifier.uri: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/29264
metadata.teses.dc.publisher: Universidade Federal de Lavras
metadata.teses.dc.language: eng
Appears in Collections:DBI - Microbiologia Agrícola - Doutorado (Teses)



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