Toxicidade de óleos essenciais de alho e casca de canela contra fungos do grupo Aspergillus flavus

Evaluation of essential oils from Allium sativum and Cinnamomum zeilanicum and their toxicity against fungi of the Aspergillus flavus group

PESQUISA

Toxicidade de óleos essenciais de alho e casca de canela contra fungos do grupo Aspergillus flavus¹

Evaluation of essential oils from Allium sativum and Cinnamomum zeilanicum and their toxicity against fungi of the Aspergillus flavus group

Elson de C. Viegas; Andréa Soares; Margarida Gorete F. do Carmo; Claudia Antonia V. Rossetto

UFRRJ, Depto. Fitotecnia, C. Postal 74511, 23890-000 Seropédica-RJ; E-mail: [e-mail]

RESUMO

Diante da propriedade inibitória de óleos essenciais vegetais sobre o desenvolvimento micelial de fungos e da importância das espécies do grupo Aspergillus flavus, que apresentam potencial para síntese de aflatoxina, este trabalho teve como objetivo avaliar in vitro a toxicidade de óleos essenciais vegetais contra fungos do grupo A. flavus, isolados a partir da cultura do amendoim. Inicialmente, foi avaliada a toxicidade de oito óleos essenciais vegetais no desenvolvimento micelial de dois isolados do grupo A. flavus, em comparação ao fungicida sintético benomyl. Em seguida, foi avaliada a toxicidade dos óleos de casca de canela (Cinnamomum zeilanicum Breym.) e de bulbilho de alho (Allium sativum L.) contra 37 isolados do grupo A. flavus, durante 12 meses. A maior inibição do desenvolvimento micelial de A. flavus foi obtida com o emprego dos óleos essenciais de casca de canela e de bulbilho de alho, e o efeito inibitório variou com o isolado testado.

Palavras-chave:Cinnamomum zeilanicum Breym., Allium sativum L., Arachis hypogaea L.

ABSTRACT

Considering the inhibitory property of essential plant oils on the mycelial development of fungi, and the importance of Aspergillus flavus-like fungi which may produce aflatoxins, this research was designed to evaluate the toxicity of essential oils against fungi belonging to the group A. flavus isolated from peanut crops. The toxicity of eight essential oils against two isolates of A. Flavuslike fungi was evaluated in comparison to the synthetic fungicide benomyl. The toxicity of Cinnamomum zeilanicum Breym. and Allium sativum L. essential oils was also evaluated against 37 fungal isolates for a period of 12 months. The highest inhibition of the mycelial development of A. flavus was obtained with cinnamon and garlic essential oils. The inhibitory effect on growth was variable according to the fungal isolate.

Keywords:Cinnamomum zeilanicum Breym., Allium sativum L., Arachis hypogaea L.

Alguns fungos dos gêneros Aspergillus, Fusarium e Penicillium podem causar problemas no consumo de grãos de amendoim, tanto in natura ou quando submetidos à extração de óleos, diminuindo o valor nutricional e podendo produzir micotoxinas, dentre elas as aflatoxinas, sintetizadas principalmente por fungos do grupo Aspergillus flavus e que apresentam potencial para causar doenças em animais e em seres humanos (ANGLE et al., 1982; DHINGRA; COELHO NETO, 1998) .

Em amendoim, a prevenção da contaminação com aflatoxina tem sido obtida com uso de cultivares resistentes (BASHRA et al. , 1994), com a adoção de algumas práticas que controlam a colonização de fungos com potencial aflatoxigênico, tais como calagem (ROSSETTO et al. , 2003), secagem (FERNANDEZ et al. , 1997) e escolha do tipo de solo (ANGLE et al. , 1982) ou que interferem na biossíntese de aflatoxina (REDING; HARRINSON, 1994), e com procedimentos para a remoção dos grãos contaminados com base em cor e flutuação (DICKENS; WHITAKER, 1975), ou ainda utilizando peróxido de hidrogênio (CLAVERO et a. , 1993).

O potencial para controle pós-colheita de fungos do grupo Aspergillus flavus tem sido demonstrado empregando-se produtos com propriedades fungitóxicas, principalmente o benomyl (MAEDA et a., 1995; VANZOLINI et al., 2000). A literatura também relata a ação de extratos de alho (Allium sativum L.) (BILGRAMI et al 1992) e de óleos essenciais de capim limão (Cymbopogon citratus Stapf) a 3000 ppm em meio BDA (MISHRA; DUKEY, 1994), de manjericão (Ocimum basilicum L.) a 6,0 ml L^-1 em meio Czapek-dox ágar (DUBE et al., 1989), de sementes de cenoura (Daucus carota L.) a 3000 ppm (DWIVEDI et al., 1991) e de rizomas de Nardostachys jatamansi DC a 1000 ppm em Czapek-dox agar, como eficientes no controle de A.flavus. Além destes, Mahmoud (1994) observou que citral, citronela e ulgenol impediram o crescimento de A. flavus e a produção de aflatoxina até os oito dias de incubação. Entretanto, após 15 dias, houve incremento da produção de toxinas.

Em relação a outros fungos, Mishra e Dubey (1994) constataram atividade fungitóxica do óleo essencial de capim limão a 1500 ppm em meio BDA sobre fungos dos gêneros Penicillium, Alternaria, Fusarium e Botrytis. Mishra et al. (1995) verificaram que Fusarium oxysporum apresentou inibição de seu crescimento micelial quando submetido ao óleo essencial de rizomas de Nardostachys jatamansi na concentração de 1000 ppm em meio Czapek-dox ágar.

O objetivo deste trabalho foi avaliar in vitro a toxicidade de óleos essenciais vegetais contra fungos do grupo A. flavus isolados a partir da cultura do amendoim.

MATERIAL E MÉTODOS

Os experimentos foram conduzidos em laboratórios da UFRRJ em 2003, empregando óleos essenciais de diversas plantas, solubilizados em dimetil sulfóxido (DMSO) e em metanol (MeOH), que foram fornecidos pela EMBRAPA/CTAA, após extração pelo método do arraste do vapor, (LANGANAU, 1979) e armazenados em congelador, no período de 1986 a 2001.

Para avaliar a toxicidade dos óleos essenciais no desenvolvimento de fungos do grupo Aspergillus flavus, foi utilizado o método da escavação em placas de Petri (MORAIS, 2000) contendo meio BDA (DHINGRA; SINCLAIR, 1995). Primeiramente, foram selecionados dois isolados de fungos do grupo A. flavus (T52 e T63), obtidos de sementes de amendoim, no cultivo da seca de 2001, e que estavam armazenados em óleo mineral por seis meses em câmara fria. Para o preparo do inóculo, estes isolados foram incubados em meio BDA a 20ºC por sete dias e fotoperíodo de 12 horas. Em seguida foram feitas suspensões de conídios em água esterilizada e a concentração ajustada para 10⁷ conídios ml^-1, com auxílio de hemacitômetro, conforme testes preliminares.

Foi utilizado o delineamento inteiramente casualizado, com três repetições, empregando-se 10 tratamentos, sendo 8 óleos essenciais na dosagem de 2,0 mg ml^-1 de solvente, e duas testemunhas, o solvente DMSO na dosagem de 1,0 mg ml^-1 de metanol e benomyl na dosagem de 0,2 mg 20 ml^-1 de água destilada. As dosagens dos óleos essenciais e do fungicida foram selecionadas em testes preliminares. Assim, para cada um dos dois isolados do fungo, foi adicionado 0,1 ml de suspensão de conídios em cada placa de Petri contendo meio BDA. Em seguida foram realizados três orifícios de 7 mm com auxílio de cilindro de cobre. Nestes orifícios foram aplicados com auxílio de pipeta automática o óleo essencial, o solvente ou o fungicida sintético, conforme o tratamento. A incubação foi realizada a 20ºC e fotoperíodo de 12 horas por sete dias. Após este período a avaliação foi realizada com a medição do diâmetro dos halos de inibição.

Para confirmar os resultados foi repetido o experimento anterior, porém apenas com o isolado T52. Adotou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado com três repetições, empregando-se seis tratamentos, sendo quatro óleos essenciais na dosagem de 2,0 mg ml^-1 de solvente, e duas testemunhas, o solvente DMSO na dosagem de 1,0 mg ml^-1 de metanol e benomyl na dosagem de 0,2 mg 20 ml^-1 de água destilada. A ação dos tratamentos sobre o isolado T52 foi avaliada após incubação a 20ºC e fotoperíodo de 12 horas por sete dias. Os demais procedimentos foram idênticos ao anterior.

A partir dos resultados observados nos dois ensaios anteriores foi realizado o terceiro ensaio, seguindo-se os mesmos procedimentos, a fim de se confirmar a toxicidade dos óleos de canela (Cinnamomum zeilanicum Breym) e de alho (Allium sativum L.) em relação a diferentes isolados do grupo Aspergillus flavus. Para tanto, foi testada a ação dos óleos contra 32 diferentes isolados do fungo, obtidos no cultivo de amendoim no período das águas de 2001. Adotou-se o delineamento em blocos ao acaso, em esquema fatorial 2x32 (duas substâncias e 32 isolados), e três repetições. Por placa, foi adicionado 0,1 ml de suspensão na concentração de 5.10⁷ conídios ml^-1 de água destilada. Em seguida, foram realizados três orifícios de 7 mm com auxílio de cilindro de cobre. Nestes orifícios foram aplicados com auxílio de pipeta automática, 2,0 mg de óleo essencial solubilizado em 1,0 ml de solvente (DMSO + metanol). Após sete dias de incubação a 20ºC e fotoperíodo de 12 horas foi realizada a medição do diâmetro dos halos de inibição.

Após 12 meses de armazenamento dos extratos foi repetido o experimento anterior, adotando-se delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 2x5 (dois óleos essenciais, de alho e de canela, e cinco isolados fúngicos obtidos da cultura do amendoim, no cultivo da seca de 2001), com três repetições. Os demais procedimentos foram idênticos ao experimento anterior. Da região central e periférica dos halos de inibição foram retiradas, com auxilio de estilete estéril, três amostras de meio de cultura, que foram repicados para placas de Petri contendo meio BDA. Após sete dias de incubação a 20ºC e fotoperíodo de 12 horas foi realizada a avaliação visual do crescimento do fungo. O efeito do óleo essencial foi considerado "fungistático" quando se observou crescimento do fungo após a repicagem, e "fungicida" quando não houve qualquer crescimento.

Os dados foram submetidos aos testes de normalidade (Lilliefors) e de homocedasticidade (BARTLEY; COCHRAN) (RIBEIRO JÚNIOR, 2001). Quando não foi observada a homogeneidade da variância, os dados foram transformados para log (x). Em seguida foram realizadas as análises de variância e teste de Tukey ou Scott-Knott, para comparação das médias, ambos a 5% de probabilidade (PIMENTEL GOMES, 1966). Nas tabelas são apresentadas as médias originais, sem transformação.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Entre os óleos essenciais testados no primeiro teste, constatou-se com base nos diâmetros dos halos de inibição formados que o isolado T63 teve o seu desenvolvimento micelial reduzido de maneira mais acentuada pelos óleos de bulbilho de alho e de casca de canela. Para o isolado T52 constatou-se maior inibição pelos óleos de folhas de sálvia e de casca de canela. No entanto, estes óleos sempre apresentaram eficiência significativamente menor que o padrão fungicida. O óleo de pimenta do reino não inibiu o crescimento micelial de nenhum dos dois isolados, enquanto que os de capim limão e de pimenta longa apresentaram pequena inibição apenas do isolado T52 (Tabela 1).

No segundo teste, quando foram avaliados apenas os óleos de sálvia, alho e canela, foram confirmados os resultados relacionados à inibição do crescimento do isolado T52 pelos óleos essenciais de casca de canela e de bulbilho de alho (Tabela 1). Os óleos essenciais de alho e de canela possivelmente possuem um princípio ativo com ação fungicida conforme constatado também por Bolkan et al. (1981), avaliando a toxicidade de extrato de alho sobre Fusarium monilforme e Rhizoctonia solani. Além disso foi constatada toxicidade de extrato de óleo contra Aspergillus flavus (BILGRAMI et al., 1992), Crinipellis perniciosa, Phytophthora palmivora (BASTOS, 1992), Curvularia spp., Alternaria spp. (BARROS et al., 1995) e Colletotrichum gloeosporiodes (RIBEIRO; BEDENDO, 1999). Utilizando óleo essencial de alho, Chalfoun e Carvalho (1987) também constataram inibição do crescimento micelial de Gibberella zeae (Schw.), Alternaria zinniae Pape e Macrophomina phaseolina (Tass.) Goid.

Foi constatada maior toxicidade do óleo essencial de casca de canela que do de bulbilhos de alho, expressa pelos maiores halos de inibição promovidos pelo primeiro em relação ao segundo para a maioria dos isolados testados (Tabela 2). Foi observada ainda resposta diferencial dos isolados quando à sensibilidade aos dois óleos essenciais testados, detectada pelo teste de Scott-Knott. O óleo essencial de alho promoveu halos de inibição que variaram entre 7,0 e 15,0 mm. Porém para 34% dos isolados testados, estes halos foram maiores do que 12,0 mm, valor considerado por Gunatilaka et al. (1994) como ideal para testes in vitro. O óleo essencial de canela proporcionou halos de inibição que variaram entre 10,0 e 22,0 mm, com valores maiores que 12,0 mm para 87% dos isolados testados. Wilson et al. (1997) constataram que o extrato do gênero Allium e o óleo essencial de Cinnamomum zeilanicum demonstraram a maior atividade antifúngica sobre Botrytis cinerea, em relação aos demais extratos e óleos essenciais testados. Em geral, os óleos foram ativos contra todos os isolados do grupo A. flavus testados, conformando ainda dos resultados de Morais (2000) que cita grande variação quanto à sensibilidade de fungos a óleos essenciais.

Após 12 meses de armazenamento dos óleos, foi constatado maior diâmetro dos halos de inibição quando se empregou o óleo de casca de canela em comparação ao óleo de bulbilho de alho (Tabela 3). Além disso, quando foi aplicado o óleo de casca de canela, observou-se maior diâmetro de halo de inibição para T2, isolado do solo, que para o T24, isolado de semente. Já quando foi empregado o óleo de alho não foi constatada diferença entre os isolados quanto à sensibilidade, com base nos diâmetros dos halos de inibição formados.

Quando foi realizada a repicagem a partir da região dos halos de inibição foi observado que, dos pontos retirados próximos ao centro, somente não houve crescimento do isolado T2 quando foi empregado o óleo de casca de canela (Tabela 4). Para os demais isolados houve crescimento micelial, inclusive das amostras retiradas a partir do centro dos halos (Tabela 4). Para Mishra e Dubey (1994), o potencial antifúngico por longa duração facilita o isolamento futuro dos componentes dos óleos.

Pode-se concluir que a maior inibição relativa, in vitro, do desenvolvimento micelial de A. flavus foi obtida com o emprego dos óleos essenciais de bulbilho de alho e principalmente, de casca de canela. Existe variabilidade na população do fungo quanto à sensibilidade aos óleos. Novos estudos são necessários a fim de se comprovar a eficiência destas substâncias no controle de Aspergillus flavus em sementes destinadas ao consumo ou à semeadura.

AGRADECIMENTOS

Agradecemos ao CNPq pela bolsa de PQ concedida aos dois últimos autores.

LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em 4 de outubro de 2004 e aceito em 3 de agosto de 2005

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1

Parte da Tese de Doutorado apresentada pelo primeiro autor ao Curso de Pós-graduação em Fitotecnia, da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  03 Fev 2006
• Data do Fascículo
  Dez 2005

Histórico

• Aceito
  03 Ago 2005
• Recebido
  04 Out 2004