Evaluation of botanical fermentates in the control of Colletotrichum fructicola isolated from Acca sellowiana

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v10i5.15116

Keywords:

Plants of the future; Alternative control of anthracnose; Botanical fermentations.

Abstract

Acca sellowiana (O. Berg) Burret (feijoa) a fruit native to southern Brazil, with high potential for cultivation, especially for family farmers, with positive prospects for adaptation compared to other commercial fruit. The main disease of the crop is anthracnose caused by the fungus Colletotrichum spp., Which does not have phytosanitary products registered for its control. The objective of this work was to verify the antifungal activity in vitro of different botanical fermentates on the development of the phytopathogen Colletotrichum fructicola. Inhibition of mycelial growth was evaluated in vitro by measuring the perpendicular diameter to determine the percentage of inhibition of fungal growth in triplicate. The treatments consisted of botanical fermented Schinus terebinthifolia, Psisum sativum, Tagetes minuta, Trifolium pratense, Ilex paraguarienses, Vernonanthura tweediana, Prunus myrtifolia and Amaranthus hybridus, to be evaluated in concentrations of 10, 20 and 40% and witness. The main phenolic compound identified via HPLC was gallic acid from the fermented S. terebinthifolia. It was possible to verify that the fermentation of S. terebinthifolia at a concentration of 40% totally inhibited the development of Colletotrichum fructicola. The other fermentates evaluated in this work did not demonstrate a satisfactory effect on this phytopathogenic fungus.

References

Alves, L. A., Freires, I. de A., Pereira, T. M., de Souza, L. E. de O., & Castro, R. D. (2013). Effect of Schinus terebinthifolius on Candida albicans growth kinetics, cell wall formation and micromorphology. Acta Odontol Scand, 71(3-4), 965–971.

Andrade, E. R., & Ducroquet, J. P. H. J. (1994). Antracnose em goiabeira serrana: caracterização, danos e perspectivas de controle. HortiSul, 3 (1), 19.

Araújo, A. C., Toledo, E. D., & Soares, W. R. O. (2018). Produtos alternativos no controle de Colletotrichum spp. isolados de manga e banana. Científic@Multidisciplinary Journal, 5 (3), 104 – 112. https://doi.org/10.20873/jbb.uft.cemaf.v7n3.barros

Bastos, C. N. (1997). Efeito do óleo de Piper aduncum sobre Crinipelis e outros fungos fitopatogênicos. Fitopatologia Brasileira, 22 (3), 441-443.

Barros, L. S. (2015). Controle de fitopatógenos com extratos vegetais. Tese de Doutorado, Universidade Federal do Mato Grosso, Cuiabá, Brasil.

Bertrand, B. (2008). Plantas para curar plantas. (2a ed.), La fertilidad de la tierra. 107.

Cabral, L. da C., Pinto, V. F., Patriarca, A. (2013). Application of plant derived compounds to control fungal spoilage and mycotoxin production in foods. International Journal of Food Microbiology, 166 (1), 1-14.

Camatti-Sartori, V., Magrini, F. E., Crippa, L. B., Venturin, L., Silva-Ribeiro, R. T., Marchett, C. (2011). Avaliação in vitro de extratos vegetais para o controle de fungos patogênicos de flores,. Rev. Bras. de Agroecologia, 6 (2), 117-122.

Candido Silva, E. K., Melo, L. G. L. (2013). Manejo de doenças de plantas: Um enfoque agroecológico. Revista EDUCAmazônia – Educação Sociedade e Meio Ambiente. 10 (1), 143-157.

Cavalher-Machado S. C., Rosas E. C., Brito F. A., Heringe A. P., Oliveira R. R., Kaplan M. A. C., Figueiredo M. R., Henriques M. D. (2008). The anti-allergic activity of the acetate fraction of Schinus terebinthifolius leaves in IgE induced mice paw edema and pleurisy. Int Immunopharmacol, 8, 1552–1560.

Ceruks, M., Romoff, P., Fávero, O. A., Lago, J. H. G. (2007). Constituintes fenólicos polares de Schinus terebinthifolius Raddi (Anacardiaceae). Quim. Nova, 30 (3), 597-599.

Cruz, S. M. C. (2011). Ação indutora de produtos abióticos na resistência de tomateiro e efeito sobre o crescimento micelial de Fusarium oxysporum f. sp. Lycopersici. Idesia, 29 (2).

Dean, R., Kan, J. A. L. V., Pretorius, Z. A., Hammond-Kosack, K. E., Di Pietro, A., Spanu, P. D., Rudd, J. J., Dickman, M., Kahmann, R., Ellis, J., Foster, G. D. (2012). The Top 10 fungal pathogens in molecular plant pathology. Molecular Plant Pathology, 13 (4), 414-430. 10.1111/j.1364-3703.2011.00783.

Domingues, S. C. O., Matos, D. L., Carvalho, M. A. C., Rabelo, H. O., Yamashita, O. Y., Karsburg, I. V. (2020). Atividade antifúngica de extratos vegetais em Rhizoctonia sp. isolado de orquídea. Research, Society and Development, 9(8), http://dx.doi.org/10.33448/rsd-v9i8.5423

Lima, M. R., de Souza Luna, J., dos Santos, A. F., de Andrade, M. C., Sant Ana, A. E., Genet, J. P., Marquez, B., Neuville, L., & Moreau, N. (2006). Anti-bacterial activity of some Brazilian medicinal plants. J Ethnopharmacol. 105, 137–147.

El-Massry, K. F., El-Ghorab, A. H., Shaaban, H. A. & Shibamoto, T. (2009). Chemical compositions and antioxidant/antimicrobial activities of various samples prepared from Schinus terebinthifolius leaves cultivated in Egypt. J. Agric. Food Chem. 57, 5265–5270. https :// doi.org/10.1021/jf900 638c

Freires, I. A., Alves, L. A., Jovito, V. C., & Castro, R. D. (2011). Atividade antifúngica de Schinus terebinthifolius (Aroeira) sobre cepas do gênero Candida. Rev Odontol Bras Central, 20(52), 41–45.

Gan, P., Nakata, N., Suzuki, T., & Shirasu, K. (2016). Markers to differentiate species of anthracnose fungi identify Colletotrichum fructicola as the predominant virulent species in strawberry plants in Chiba Prefecture of Japan. Journal of General Plant Pathology, 83 (1), 1-9. 10.1007/s10327-016-0689-0

Gupta, A., Kagliwal, L. D., & Singhal, R. S. (2013). Biotransformation of Polyphenols for Improved Bioavailability and Processing Stability. In Advances in Food and Nutrition Research, Taylor, S., Ed., Academic Press Inc. 69, 183–217.

Huanran, W., Yazhu W., Zheng J, Fan Y., Jiajun H, & Min-Tian G. (2021). Utilization of strawbased phenolic acids as a biofugicide for a green agricultural production. Journal of Bioscience and Bioengineering. 131 (1), 53-60. https://doi.org/10.1016/j.jbiosc.2020.09.007

Hussain, A., Bose, S.,Wang, J. H., Yadav, M. K., Mahajan, G. B., & Kim, H. (2016). Fermentation, a feasible strategy for enhancing bioactivity of herbal medicines. Food Res. Int. 81, 1–16.

Johnny, L., Yusuf, U. K., & Nulit, R. (2011). Antifungal activity of selected plant leaves crude extracts against a pepper anthracnose fungus, Colletotrichum capsici (Sydow) butler and bisby (Ascomycota: Phyllachorales). African Journal of Biotechnology, 10, 4157-4165.

Júnior, L. F. G. de O., A. P, Fontes, P. T. N, Oliveira, L. F. M., Santos, M. C., Gagliardi, P. R., & Carnelossi, M. A. G. (2020). Chemical profile and potential antifungal of essential oil Schinus terebinthifolius and its by-products. Research, Society and Development, 9(11) http://dx.doi.org/10.33448/rsd-v9i11.106231

Leal, P. C. (2004). Síntese e avaliação da atividade antifúngica de compostos derivados do ácido gálico. 2004. 83 f. Dissertação (Mestrado em Química) – Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, Santa Catarina.

Lopes, M. E. (2013). Caracterização morfológica de isolados de Colletotrichum sp., agente causal da antracnose em goiabeira-serrana (Acca sellowiana) (O. Berg.) Burret. Dissertação (Mestrado Recursos Genéticos Vegetais) Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, Santa Catarina.

Lu, J., Wang, Z. N., Ren, M. R., et al. (2016). Antibacterial effect of gallic acid against Aeromonas hydrophila and Aeromonas sobria through damaging membrane integrity. Curr Pharm Biotechnol, 17, 1153–1158.

Laufenberg, G., Kunz, B., & Nystroem, M. (2003). Transformation of vegetable waste into value added products: (A) the upgrading concept, (B) practical implementations. Bioresour. Technol, 87, 167–198.

Melo, L. G. L. (2016). Indutores de resistência abióticos no controle da fusariose do abacaxi. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 51 (10), 1703-1709.

Morelli, L. L. L., (2010), Avaliação de compostos fenólicos majoritários em geleia de uva produzida com a variedade IAC-138-22 (máximo). Dissertação de Mestrado. Universidade Estadual de Campinas. Campinas, SP.

Naruzawa, E. S., & Papa, M. F. S. (2011). Antifungal activity of extracts from brazilian Cerrado plants on Colletotrichum gloeosporioides and Corynespora cassiicola. Revista Brasileira de Plantas Medicinais, 13 (4), 408-412, 10.1590/S1516-05722011000400006

Nobre, J. O. S., & Marques, M. L da S. (2021). Métodos alternativos para o controle in vitro de Colletotrichum gloeosporioides agente causal da antracnose em pimenta dedo-de-moça. Research, Society and Development, 10 (3). http://dx.doi.org/10.33448/rsdv10i3.13573

Parreira, D. F., Zambolim, L., Neves, W. S., Costa, R. V., Cota, L. V., & Silva, D. D. (2014). A antracnose do milho. Revista Trópica–Ciências Agrárias e Biológicas, 8 (1), 11-27. 10.0000/rtcab.v8i1.1430

Peng, L. J., Sun, T., Yang, Y. L., Cai, L., Hyde, K. D., Bahkali, H., & Liu, Z. Y. (2013). Colletotrichum species on grape in Guizhou and Yunnan provinces, China. Mycoscience, 54, 29-41. 10.1016/j.myc.2012.07.006

Pietrobelli, S. R. (2019). Eficiência de preparados vegetais no controle de doenças fúngicas e na indução de mecanismos de defesa em tomateiro. Dissertação (Mestrado em Agroecologia e Desenvolvimento Rural Sustentável) Universidade Federal da Fronteira Sul, Laranjeiras do Sul, PR.

Perina, F. J. (2014). Óleos essenciais e frações majoritárias ativas no controle da mancha marrom de alternaria (Alternaria alternata) em tangerina ponkan. 2014. 112f. Tese (Doutorado em Agronomia). Universidade Federal de Lavras, Lavras, MG.

Rebello, L. C. (2013). Atividade antimicrobiana dos extratos de Schinus terebinthifolius Raddi. 2013. 48 f. Dissertação (Mestrado em Agricultura Tropical) – Universidade Federal do Espírito Santo, São Mateus.

Reis, A., Boiteux, L. S., & Henz, G. P. (2009). Antracnose em Hortaliças da Família Solanacea. Embrapa Hortaliças, 9p. (Embrapa Hortaliças. Circular Técnico, 79).

Ribeiro, J. G., Serra, I. M. R. S., & Araújo, M. U. P. (2016). Uso de produtos naturais no controle de antracnose causada por Colletotrichum gloeosporioides em mamão. Summa Phytopathologica, 42 (2), 160-164. 10.1590/0100-5405/2023

Rosnerand, D., & Markowitz, G., (2013). Persistent pollutants: a brief history of the discovery of the widespread toxicity of chlorinated hydrocarbons. Environ. Res. 120,126–133

Sadh, P. K., Duhan, S., & Duhan, J. S. (2018). Agro-industrial wastes and their utilization using solid state fermentation: A review. Bioresour. Bioprocess. 5 (10).

Santos, C. S., et al. (2014). Efeito do extrato de plantas no controle de fungos do tomateiro. Fragmentos de Cultura, 24 (1), 139-151.

Sartori. V. C., & Venturin. L. (2016). Tecnologias alternativas para o fortalecimento da agricultura familiar na Serra Gaúcha. Educs.

Saygin, M, Asci, H, Ozmen, O, Cankara, F. N, Dincoglu, D, Ilhan, I. (2016). Impact of 2.45 GHz Microwave Radiation on the Testicular Inflammatory Pathway Biomarkers inYoung Rats: The Role of Gallic Acid. Environmental Toxicology. 10.1002.

Shrestha, A., Kim, B. S. & Park, D. H. (2014). Biological control of bacterial spot disease and plant growth-promoting effects of lactic acid bacteria on pepper. Biocontrol Sci. Technol, 24, 763–779.

Silva, K. S., Rebouças, T. N. H., Lemos, O. L., Bomfim, M. P., Bomfim, A. A., Esquivel, G. L., Barreto, A. P. P., José, A. R. S., Dias, N. O., & Tavares, G. M. (2006). Patogenicidade causada pelo fungo Colletotrichum gloeosporioides (Penz) em diferentes espécies frutíferas. Revista Brasileira de Fruticultura, 28 (1), 131-133

Tapia-Tussell, R., Lappe, P., Ulloa, M., Quijano-Ramayo, A., Cáceres-Farfán, M., Larqué-Saavedra, A., & Perez-Brito, D. (2006). A rapid and simple method for DNA extraction from yeasts and fungi isolated from Agave fourcroydes. Molecular biotechnology, 33 (1), 67-70.

Telaxka, F. J, Jaski, J. M., Scheffer, D. C., Gebauer, J. T., Moura, G. S., & Franzener, G. (2018). Extrato aquoso e fermentado de fumo-bravo (Solanum mauritianum Scop) na proteção do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) ao crestamento bacteriano comum. Revista Brasileira de Agropecuária Sustentável (RBAS), 8 (3), 81-90.

Toledo, M. V., Stangarlin J. R., & Bonato, M. C. (2015). Controle da Pinta Preta e Efeito Sobre Variáveis de Crescimento em Tomateiro por Preparados Homeopáticos. Summa Phytopathologica, 41 (2), 126-132.

Triaca, T, Pansera, M. R, Andreolla, M. L, Venturin, L, & Sartori, V. C. (2018). Avaliação in vivo do fermentado botânico de Ilex paraguariensis frente ao fungo Sclerotinia sclerotiorum no cultivo de alface crespa. Pesquisa Aplicada & Agrotecnologia, Guarapuava-PR, 11 (1), 51-58. 10.5935/ PAeT.V11.N1.06

Trias, R., Bañeras, L., Montesinos, E. & Badosa, E. (2008). Lactic acid bacteria from fresh fruit and vegetables as biocontrol agents of phytopathogenic bacteria and fungi. Int. Microbiol, 11, 231–236.

Venturoso, L. R., Bacchi, L. M. A., Gavassoni, W. L., Conus, L. A., Pontim, C. A., & Bergamin, A. C. (2011a). Atividade antifúngica de extratos vegetais sobre o desenvolvimento de fitopatógenos. Summa Phytopathologica, 37 (1), 18-23. 10.1590/S0100-54052011000100003

Venturoso, L. R., Bacchi, L. M. A., Gavassoni, W. L., Conus, L. A., Pontim, B. C. A., & Souza, F. R. (2011b). Inibição do crescimento in vitro de fitopatógenos sob diferentes concentrações de extratos de plantas medicinais. Arquivos do Instituto Biológico, 78 (1), 89-95.

Zhi-Jian, L., Meng, L., Gulina, D., Qin, D., Yu, M., Heng-Ge, L., & Silafu, A. (2017). Antifungal Activity of Gallic Acid In Vitro and In Vivo. Phytother Res. Jul, 31(7), 1039-1045. 10.1002/ptr.5823.

Published

15/05/2021

How to Cite

COSTA, B. .; PANSERA, M. R. .; SARTORI, V. C. . Evaluation of botanical fermentates in the control of Colletotrichum fructicola isolated from Acca sellowiana. Research, Society and Development, [S. l.], v. 10, n. 5, p. e48910515116, 2021. DOI: 10.33448/rsd-v10i5.15116. Disponível em: https://www.rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/15116. Acesso em: 24 apr. 2024.

Issue

Section

Agrarian and Biological Sciences