EXTRATOS VEGETAIS E DE COGUMELOS NO CONTROLE DE DOENÇAS DE PLANTAS

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1 SCHWAN-ESTRADA KRF Extratos vegetais e de cogumelos no controle de doenças de de plantas. Horticultura Brasileira 27: S4038- S4045. EXTRATOS VEGETAIS E DE COGUMELOS NO CONTROLE DE DOENÇAS DE PLANTAS Dra Kátia Regina Freitas Schwan-Estrada (UEM -CCA, Maringá -PR) INTRODUÇÃO Com o incentivo à produtividade agrícola houve, simultaneamente, um aumento na utilização de defensivos na agricultura visando ao controle de doenças, pragas e plantas daninhas. O uso intensivo e indiscriminado destas substâncias tem causado diversos problemas no meio ambiente como a contaminação de águas, solo, animais e alimentos; intoxicação de agricultores; eliminação de microrganismos responsáveis pela degradação de matéria orgânica ou de organismos utilizados em programas de controle biológico; e resistência de fitopatógenos, pragas e plantas daninhas a certos defensivos, entre outros. Visando minimizar os efeitos negativos do uso de pesticidas e aumentar a produção de alimentos de melhor qualidade, propiciando assim o desenvolvimento de uma agricultura alternativa e/ou sustentável, têm-se buscado novas medidas de proteção das plantas contra as doenças. A agricultura alternativa preconiza o uso do controle alternativo de doenças de plantas, que inclui o controle biológico e a indução de resistência em plantas (não são incluídos nesse conceito o controle químico clássico e o melhoramento genético) (BETTIOL, 1991). O controle biológico pode ser definido como o controle de um microrganismo através da ação direta de um outro microrganismo antagônico, o qual pode atuar por meio de antibiose, parasitismo, competição, predação ou hipovirulência (COOK & BAKER, 1983). A indução de resistência e/ou resistência adquirida envolve a ativação de mecanismos de defesa latentes, existentes nas plantas, em resposta ao tratamento com agentes bióticos ou abióticos (HAMMERSCHMIDT & DANN, 1997). Esses mecanismos de resistência induzidos podem ser estruturais, como papila, lignificação e tilose, ou bioquímicos, como o acúmulo de fitoalexinas e de proteínas relacionadas à patogênese (como b-1,3 glucanase e quitinase degradadoras da parede celular de fungos) (PASCHOLATI & LEITE, 1995). Essa ativação pode ser obtida pelo tratamento com agentes bióticos (como microrganismos viáveis ou inativados) (STANGARLIN & PASCHOLATI, 1994) ou abióticos, como ácido 2,6-dicloroisonicotínico (HIJWEGWN et al., 1996) e derivados benzotiadiazólicos (CIBA, 1995). A proteção conferida pelo tratamento é capaz de proteger a planta contra infecções subseqüentes por diferentes patógenos (KUC, 1995) e mostra-se como uma estratégia potencial para o controle fitossanitário. A indústria de defensivos já tem desenvolvido moléculas, não pesticidas, capazes de protegerem uma cultura contra os patógenos causadores de doenças apenas pela indução dos mecanismos de defesa da planta (ZADOKS, 1997). A exploração da atividade biológica de compostos secundários presentes no extrato bruto ou óleo essencial de plantas medicinais pode se constituir, ao lado da indução de resistência, em mais uma forma potencial de controle alternativo de doenças em plantas cultivadas. Hortic. bras., v. 27, n. 2 (Suplemento - CD Rom), agosto 2009 S4038

2 ENSAIOS IN VITRO UTILIZANDO EXTRATOS VEGETAIS Trabalhos desenvolvidos com extrato bruto aquoso (obtido por maceração, infusão ou decocção) ou alcoólico (tintura ou maceração) e óleo essencial (e seu hidrolato), obtido a partir de plantas medicinais da flora nativa, têm indicado o potencial das mesmas no controle de fitopatógenos, tanto por sua ação fungitóxica direta, inibindo o crescimento micelial e a germinação de conídios, quanto pela indução de fitoalexinas, indicando a presença de composto(s) com característica de elicitor (es). Dentre as plantas medicinais estudadas pelos Grupos de Pesquisa Controle Alternativo de doenças de plantas (UEM - Maringá, PR) e Controles Biológico e Alternativo em Fitossanidade (UNIOESTE - Marechal Candido Rondon, PR) pode-se citar: arruda (Ruta graveolens); alho (Allium sativum); alecrim (Rosmarinus officinalis); alfavaca-cravo (Ocimum gratissimum); alfavaca (O. basilicum); cânfora (Artemisia camphorata); carqueja (Baccharis trimera); capim-limão (Cymbopogon citratus); cúrcuma (Curcuma longa); cavalinha (Equisetum sp); eucalipto (Eucalyptus citriodora); erva cidreira brasileira (Lippia alba); gengibre (Zingiber oficinallis); ginseng brasileiro (Pfaffia glomerata); losna (Artemisia absinthium); mentrasto (Ageratum conyzoides); mil-folhas (Achillea millefolium); palmarosa (Cymbopogon martinii); rubim (Leonurus sibiricus) entre outras. Estas plantas têm sido utilizadas para estudos de inibição de crescimento micelial, esporulação e germinação de conídios de fungos fitopatogênicos in vitro (Rhizoctonia solani, Sclerotium rolfsii, Sclerotinia sclerotiorum; Alternaria alternata, A. solani; Colletotrichum gloeosporioides; C. lagenarium; C. sublineolum e Corynespora cassiicola entre outros); em bioensaios para a indução de fitoalexinas em sorgo (deoxiantocianidinas) e soja (gliceolina); na indução de resistência em pepino a Colletotrichum lagenarium e Corynespora cassiicola; tomate com Alternaria solani e Oidium lycopersici bem como no tratamento de sementes de trigo para controle de Bipolaris sorokiniana e tratamento pós-colheita de laranja, mamão, morango, banana, maçã, goiaba, maracujá, pimentão e tomate. CRESCIMENTO MICELIAL, ESPORULAÇÃO E GERMINAÇÃO DE CONÍDIOS Ito et al. (2000) verificaram o efeito do extrato bruto aquoso (EBA) de Baccharis trimera (carqueja) sobre o crescimento micelial de Rhizoctonia solani, Sclerotinia sclerotiorum e Colletotrichum graminicola, utilizando concentrações de 1, 5, 10, 15, 20, 25 e 50 % em meio batata-dextrose-ágar (BDA) e observaram que o extrato de carqueja inibiu em até 70 % e 40 % o crescimento micelial de C. graminicola e R. solani, respectivamente, mas foi pouco eficiente para o controle de S. sclerotiorum. Fagan et al. (2000) estudaram o efeito dos EBAs das plantas medicinais Laurus nobilis (louro) e Zingiber officinale (gengibre) no crescimento micelial de A. solani, A. steviae e A. alternata, também utilizando concentrações de 5, 10, 15, 20, 25 e 50 % de EBA em meio de cultura BDA e verificaram a ação fungitóxica de ambos os extratos, sob diferentes concentrações sendo que o EBA de Z. officinale apresentou cinco vezes mais atividade tóxica aos fungos testados do que L. nobilis Franzener et al. (2003) utilizaram EBA de Artemisia camphorata (cânfora), em diferentes concentrações, autoclavado ou não, com ou sem adição de antioxidante (Na SO - 0,25%) para 2 3 o controle in vitro de Bipolaris sorokiniana do trigo e observaram que o EBA a 50% causou inibição de 39% no crescimento micelial, sendo que 10% já inibiu completamente a esporulação. Hortic. bras., v. 27, n. 2 (Suplemento - CD Rom), agosto 2009 S4039

3 O EA não autoclavado inibiu 20% a germinação de esporos enquanto o EA autoclavado não causou inibição, indicando a presença de compostos fungitóxicos termolábeis. A incorporação de antioxidante ao EA favoreceu a inibição da germinação de esporos Bonaldo et al. (2004) estudaram o potencial do EBA autoclavado e não autoclavado de E. citriodora no controle alternativo in vitro de antracnose em pepino, nas concentrações de 0,1; 1; 5; 10; 15; 20 e 25% e verificaram que houve inibição total na germinação de esporos e formação de apressórios de C. lagenarium em concentrações de 20% e 1% do EBA autoclavado. Para o extrato não autoclavado houve 75% de inibição da germinação de esporos em 25% do EBA e inibição total da formação de apressórios em 15% do EBA. O apressório é uma estrutura necessária para penetração do patógeno no hospedeiro, de tal forma que a sua ausência implica em redução da porcentagem de infecção. O EBA de folhas frescas de E. citriodora, em concentrações acima de 20%, também foram eficientes para inibir em 100% o crescimento micelial de Colletotrichum sublineolum, Phytophthora sp. e Sclerotium rolfsii, em 75% o de Rhizoctonia solani e em 45% o de Alternaria alternata em ensaios in vitro (BONALDO et al., 2007). Itako et al. (2008) testaram, in vitro, a fungitoxidade de EBAs de A. millefolium, A. camphorata, C. citratus e R. officinalis contra Alternaria solani e verificaram que os EBAs não inibiram o crescimento micelial, mas tiveram efeitos significativos na redução da esporulação e da germinação de conídios, principalmente os EBAs de A. camphorata, C. citratus e R. officinalis, a partir da concentração de 20% (Figura 1). O uso de extratos aquosos ou alcoólicos também tem sido estudado no controle de bacterioses tanto in vitro quanto in vivo. Como exemplo pode-se citar o trabalho realizado por Kuhn et al. (2006) onde avaliaram o controle in vitro de X. axonopodis pv. manihotis mediante o uso de extrato aquoso de quatro genótipos de cúrcuma provenientes de cultivos de Jaboticabal- SP, Mara Rosa-GO, Maringá-PR e Mercedes-PR. O extrato de cúrcuma causou inibição completa do crescimento da bactéria na concentração de 10% para o material proveniente de Mercedes, enquanto que para a cúrcuma de Jaboticabal houve controle total a 15% e de Mara Rosa a 20%. A cúrcuma proveniente de Maringá não inibiu completamente o crescimento em nenhuma das concentrações utilizadas. Vigo-Shultz et al. (2006) utilizaram a tintura etanólica 50 o GL de Mikania glomerata (guaco) no controle de Xanthomonas campestris pv. campestris, agente causal da podridão negra em couve-flor. Para isto avaliou-se o crescimento bacteriano em tubos de ensaio contendo 100, 250, 500 e 1000 mg L -1 da tintura. A tintura etanólica promoveu inibição no crescimento bacteriano, a partir da concentração de 250 mg.l -1. Nas concentrações de 500 mg.l -1 e 1000 mg.l -1 foram observadas, respectivamente, 24% e 38% de inibição do crescimento bacteriano. - Atividade biológica in vivo e indução de resistência As pesquisas in vivo estão sendo direcionados para trabalhos nos patossistemas em feijoeiro, soja, pepino, trigo, mandioca, banana e sementes de cereais, com o objetivo de verificar a ocorrência de indução de resistência através do monitoramento da expressão dos sintomas da doença, bem como, de outros mecanismos de defesa da planta hospedeira, como a formação de papilas ou a síntese de proteínas relacionadas à patogênese. Colpas (2002) verificou que a aplicação do EBA de Ocimum gratissimum, na concentração de 10%, três dias antes da inoculação com Colletotrichum lagenarium, levou a Hortic. bras., v. 27, n. 2 (Suplemento - CD Rom), agosto 2009 S4040

4 formação de papilas nas epidermes de hipocótilos de pepino coletadas 36 h após a inoculação. Níveis de quitinase também foram evidenciados com tratamento com EBA, porém não foram suficientes em conter o desenvolvimento da doença. A atividade indutora de resistência por extratos de A. millefolium e C. citratus foi verificada por Becker et al. (2002) contra mancha angular (Pseudomonas syringae pv. lachrymans) em pepino em cultivo orgânico. A autora observou que o extrato de C. citratus, em concentrações de 5% e 10% reduziu em média 36% a severidade, enquanto que para A. millefolium a redução média foi de 34%, mesmos valores de proteção que o obtido pelo tratamento com calda bordaleza. Bonaldo et al. (2004), estudaram o potencial in vivo do extrato aquoso não autoclavado de E. citriodora a 20% no controle de antracnose em pepino. Água e Bion foram utilizadas como tratamentos controle. Baseado no parâmetro tamanho de lesão, os autores verificaram que o tratamento com o extrato aquoso de E. citriodora, não autoclavado, foi capaz de induzir resistência local em pepino contra C. lagenarium. Vigo-Schultz (2006) com o objetivo de verificar o potencial de Mikania glomerata (guaco) no controle da podridão negra em couve-flor causada por (Xanthomonas campestris pv. campestris), tintura etanólica 50 o GL dessa planta medicinal foi utilizada na indução de resistência local ou sistêmica em plantas de couve-flor com 25 dias de idade, cultivadas em vasos plásticos sob casa de vegetação, pela pulverização de tintura concomitantemente e três dias antes da inoculação com o patógeno (água e calda bordaleza foram utilizadas como controle); atividade de peroxidases em folhas tratadas e não tratadas de couve-flor com coletas concomitantemente, 24, 48 e 72 horas após pulverização da tintura nas plantas e também, após pulverização-inoculação. Observou-se redução da doença apenas em folhas tratadas com 100 e 500 mg.ml -1 de tintura aplicada concomitantemente à inoculação, comportamento semelhante à calda bordaleza indicando que a tintura de guaco atua através de atividade antimicrobiana direta. Becker et al. (2004) estudaram o potencial dos extratos de Rosmarinus officinalis (alecrim), Cymbopogon citratus (capim-limão) e Curcuma longa (açafrão) para controle de doenças de final de ciclo (Septoria glycines e Cercospora kikuchii) e oídio (Microsphaera diffusa), em soja em condições de campo e verificaram que os extratos de C. citratus e C. longa a 5% proporcionaram o mesmo nível de controle de DFC que o fungicida utilizado para comparação. Já os extratos de C. citratus e R. officinalis a 5% e C. longa a 5 e 10% foram tão eficientes quanto o fungicida no controle de oídio. O tratamento com curcumina a 50 mg/l proporcionou peso total de sementes de soja 29% maior que o obtido com o tratamento padrão com o fungicida pyraclostrobin + epoxiconazole (0,6 L p.c./ha). Balbi-Penã et al. (2006b), verificaram que a curcumina e os extratos brutos de cúrcuma a 1% e 10% apresentaram níveis de controle de pinta preta causada por A. solani em tomateiro Bônus F1 similares ao tratamento com fungicida oxicloreto de cobre (1.100 mg do i.a./l), mas inferior ao fungicida azoxystrobin (80 mg do i.a./l). O tratamento com acibenzolar- S-Metil (25 mg do i.a./l) foi o menos eficiente na redução da área abaixo da curva de progresso da doença não diferindo estatisticamente de cúrcuma 10% e curcumina 100 mg/ L. Não houve diferença estatística na produção comercial de tomate entre tratamentos e somente o tratamento de curcumina 50 mg/l apresentou maior porcentagem de frutos grandes em relação à testemunha. Hortic. bras., v. 27, n. 2 (Suplemento - CD Rom), agosto 2009 S4041

5 Rodrigues et al. (2007) estudaram o controle do mofo branco (Sclerotinia sclerotiorum) em alface por extratos aquosos de Zingiber officinalis (gengibre) nas concentrações de 1%, 5%, 10%, 15%, 20% e 25%, e também pela massa de gengibre aplicada na base das plantas. Os autores verificaram que a aplicação da massa de gengibre na base da planta aumentou a atividade da enzima peroxidase e reduziu a incidência da doença. A presença de compostos elicitores no EBA de gengibre foi observada pela indução das fitoalexinas deoxiantocianidinas em sorgo e gliceolina em soja, que ocorreram de maneira dose-dependente. Estes resultados indicam o potencial de uso de extratos aquosos de gengibre para o controle de S. sclerotiorum em alface tanto pela atividade antimicrobiana direta quanto pela ativação de mecanismos de defesa da planta. Nos tratamentos pós-colheita Cruz (2003) avaliou o efeito de extratos vegetais em frutos de maçã naturalmente infectados com Penicillium expansum, agente causal do mofo azul. Para isto os frutos de maçã foram imersos em extratos cítricos e de Azadirachta indica a concentrações de 0,5 e 1,0% (v/v), armazenados a temperatura ambiente (25 C e 90% RH) e analisados aos 21 dias após a aplicação dos tratamentos. Frutos tratados com água destilada constituíram o tratamento controle. Os valores mais altos de incidência (100%), severidade (99,98%) e a menor porcentagem de controle de doença (4,56%) foi observado em frutos de maçã que constituíram o controle. Todos os tratamentos exibiram efeito fungitóxico sobre P. expansum em frutos de maçã, entretanto, os extratos de A. indica e cítrico, à concentração de 1,0%, proporcionaram um controle de doença de 98,33% e 99,57%, respectivamente. Carvalho et al. (2008) avaliaram o potencial fungitóxico das espécies Cymbopogon citratus e C. martinii na proteção pós-colheita de pimentão cultivar Ikeda contra Colletotrichum gloeosporioides. Os frutos de pimentão foram inoculados com o patógeno e após dois dias tratados com extratos a 10 e 20%, obtidos por irradiação em microondas. Os extratos não promoveram controle da doença, embora tenha havido menor redução de massa de frutos no tratamento com extrato de C. martinii a 10%. Com cogumelos Arruda et al (2009) (no prelo) verificaram que extratos de Lentinula edodes tiveram efeito sobre Microsphaera diffusa e também apontam para a ocorrência da indução de resistência por parte dos extratos aquosos na ativação fitolaexina (gliceolina) in vitro. CONSIDERAÇÕES FINAIS O cultivo orgânico, especialmente de plantas consideradas altamente dependentes do uso de agrotóxicos, como morango, tomate, uva e café entre outras, tem aumentado nos últimos anos, tanto no Brasil como em outros países, no que se refere à área cultivada, produção e tecnologias limpas ou ambientalmente corretas. Assim, torna-se necessário o estudo de medidas alternativas eficientes e viáveis que possam ser adotadas pelos agricultores que optaram pelo sistema agroecológicos de cultivo tanto de olerícolas quanto de frutíferas. Ainda há muito o que se pesquisar para entender desde a aplicabilidade quanto ao modo de ação dos extratos vegetais e óleos essenciais para que os mesmos possam ser utilizados de maneira eficiente no manejo integrado para o controle de doenças de plantas. Hortic. bras., v. 27, n. 2 (Suplemento - CD Rom), agosto 2009 S4042

6 BIBLIOGRAFIA CITADA ARRUDA, R.F.; MESQUINI, R.M.; SCHWAN-ESTRADA, K.R.F.; NASCIMENTO, J.F. Efeito de Agaricus blazei, Lentinula edodes e Pycnoporus sanguineus na indução de fitoalexinas e no controle de oídio da soja em casa de vegetação. Semina (no prelo) BALBI-PEÑA, M.I.B.; BECKER, A; STANGARLIN, J.R.; FRANZENER, G; LOPES, M.C.; SCHWAN-ESTRADA, K.R.F. Controle de Alternaria solani em tomateiro por extratos de Curcuma longa e curcumina - I. Avaliação in vitro. Fitopatologia Brasileira. v. 31, n. 3, p , 2006a. BALBI-PEÑA, M.I.B.; BECKER, A.; STANGARLIN, J.R.; FRANZENER, G.; LOPES, M.C.; SCHWAN-ESTRADA, K.R.F. Controle de Alternaria solani em tomateiro por extratos de Curcuma longa e curcumina - II. Avaliação in vivo. Fitopatologia Brasileira. v. 31, n. 4, p , 2006b. BECKER, A.; FERNANDES, G.P.; CARRÉ, V.; ZANELLA, A.L.; FRANZENER, G.; KUHN, O.J.; PORTZ, R.L.; STANGARLIN, J.R.; SCHWAN-ESTRADA, K.R.F. Controle alternativo de doenças de pepino produzido em cultivo orgânico e protegido. Fitopatologia Brasileira, v.27 (supl.), p.223, BECKER, A.; VIGO-SCHULTZ, S.C.; STANGARLIN, J.R.; BALBI-PEÑA, M.I.; KLAHOLD, C.A.; SCHWAN-ESTRADA, K.R.F. Controle alternativo das doenças de final de ciclo e oídio na cultura da soja. Fitopatologia Brasileira. v.29 (supl.), p.163, BETTIOL, W. (Ed.). Controle Biológico de Doenças de Plantas. Jaguariúna: EMBRAPA-CNPDA, (EMBRAPA-CNPDA. Documentos, 15), 388p, BONALDO, S.M.; SCHWAN-ESTRADA, K.R.F.; STANGARLIN, J.R.; CRUZ, M.E.S.; FIORI- TUTIDA, A.C.G. Contribuição ao estudo das atividades antifúngica e elicitora de fitoalexinas em sorgo e soja por eucalipto (Eucalyptus citriodora). Summa Phytopathologica. v. 33, n. 4, p , BONALDO, S.M.; SCHWAN-ESTRADA, K.R.F.; STANGARLIN, J.R.; TESSMANN, D.; SCAPIM, C.A. Fungitoxidade, atividade elicitora de fitoalexinas e proteção de pepino contra Colletotrichum lagenarium, pelo extrato aquoso de Eucalyptus citriodora. Fitopatologia Brasileira. v. 29, p , Ciba. CGA A plant activator for disease protection. Basel, CIBA Technical Data Sheet, 9p COLPAS, F.T. Atividade eliciadora de extratos de alfavaca-cravo (Ocimum gratissimum L.). Maringá. Dissertação (Mestrado)-Universidade Estadual de Maringá. 63p, COOK, R.J.; BAKER, K.F. The Nature and Practice of Biological Control of Plant Pathogens. St. Paul: APS Press, 539p, CRUZ, M.E.S. Produtos alternativos no controle de doenças de pós-colheita de banana (Musa paradisiaca L.), maçã (Malus domestica Borkh) e laranja (Citrus sinensis (L.) Osbeck). (Tese de Doutorado). Maringá. Universidade Estadual Maringá UEM Hortic. bras., v. 27, n. 2 (Suplemento - CD Rom), agosto 2009 S4043

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8 Tabela 1. Efeito do extrato bruto aquoso de E.citriodora e Z.officinalis sobre o crescimento micelial (cm) de Helminthosporium spp Extrato Bruto Concentrações(%) Aquoso (EBA) E.citriodora 6,575 ns a 5,225 (-) a 4,100 (-) a 2,100 (-) a 1,675 (-) a Z.officinalis 7,050 ns b 6,225 (-) b 5,175 (-) b 4,825 (-) c 4,200 (-) c Testemunha 7, C.V(%) 8, Médias seguidas da mesma letra na coluna não diferem entre si pelo teste Tukey em nível de 5% de probabilidade. Médias seguidas por (-) foram inferiores à testemunha absoluta, a 5% de probabilidade pelo teste Dunnett. Ns - médias não diferem da testemunha absoluta a 5% de probabilidade pelo teste Dunnett. Figura 1. Germinação (%) de conídios de Alternaria solani sob diferentes concentrações de extratos brutos e (A) Artemisia camphorata, (B) Achillea millefolium (C) Cymbopogon citratus e (D) Rosmarinus officinalis. Hortic. bras., v. 27, n. 2 (Suplemento - CD Rom), agosto 2009 S4045