Interação entre Tribolium castaneum (Herbst) (Coleoptera, Tenebrionidae) e fungos associados a farinha de milho armazenado

Mestrado em Engenharia Alimentar. Universidade de Lisboa, Instituto Superior de Agronomia

Grãos de cereais, como o trigo, arroz e o milho, são uma das mais importantes fontes alimentares para os seres humanos. Os cereais devem ser armazenados em segurança, uma vez que a contaminação por insetos e fungos, deterioram e provocam perdas quantitativas e qualitativas em produtos agrícolas. O Tribolium castaneum (Herbst) é uma das pragas de insetos mais comuns de produtos armazenados e tem a capacidade de produzir benzoquinonas, como uma ação de defesa contra potenciais predadores. Os fungos alteram a qualidade dos grãos e produzem micotoxinas, como as aflatoxinas. A capacidade destes dois organismos crescerem nas mesmas condições e os compostos químicos libertados por eles, faz com que a interação entre ambos, possa ser de grande importância para o controlo de pragas de insetos e dos fungos em produtos armazenados. Assim, o presente trabalho pretende: 1) avaliar o efeito da presença de Tribolium castaneum, produtor de benzoquinonas, no desenvolvimento e produção de micotoxinas por parte de um fungo micotoxigénico (Aspergillus flavus) e, 2) avaliar a influência de benzoquinonas na taxa de crescimento de espécies de fungos que atacam o milho. No decorrer do estudo da interação entre o T. castaneum e o A. flavus observou-se, uma total colonização da farinha de milho por parte do fungo e a consequente morte de todos os insetos presentes nos ensaios que continham ambos estes organismos. A determinação de micotoxinas na farinha de milho que continha fungos em conjunto com insetos apresentou, valores de aflatoxinas superiores ao limite de deteção, tendo sido verificado valores de AFB1 e totais de aflatoxinas, superiores ao teor máximo aceitável no milho para a alimentação humana. Através da comparação dos halos de inibição de crescimento dos fungos, provocados pela exposição de diferentes espécies de fungos a dois tipos de benzoquinonas (B1: 1,4 - benzoquinona; B2: metil-1,4-benzoquinona e etil-1,4-benzoquinona), conclui-se que em todos os fungos analisados, existiram diferenças significativas entre B1 e B2, e o controlo e o solvente. Observou-se nos ensaios com benzoquinonas um atraso no crescimento micelial. Constatou-se também, que tanto B1 como B2, têm um efeito fungistático contra o A. flavus, o A. niger e o Fusarium sp. Relativamente ao Penicillium sp., a presença de B2 impossibilitou o crescimento do fungo na zona central do halo, sendo comprovado um efeito fungicida desta benzoquinona (MBQ+EBQ) e um efeito fungistático da 1,4 benzoquinona. No caso do Trichoderma sp. não foi evidenciado qualquer tipo de efeito por parte de ambas as benzoquinonas. Este trabalho demonstrou que, efetivamente, os fungos e o T. castaneum exercem influência no desenvolvimento e/ou sobrevivência mútuos, no entanto, este tema deverá ser aprofundado futuramente. Esta investigação será importante para desvendar o tipo de interações que existem entre ambos estes organismos, podendo contribuir para estratégias de controlo inovadoras.

Cereal grains, such as wheat, rice and maize flour are part of the most important alimentary sources for humans. Cereals must be safely stored, as contamination by living organisms, such as insects and fungi, deteriorates and causes quantitative and qualitative losses in agricultural products. Tribolium castaneum (Herbst) is one of the most common insect pests in stored products. In addition to imparting unpleasant odours and changing the colour of agricultural products, they have the ability to produce benzoquinones, as a defensive action against potential predators. Fungi alter the quality of grains and produce mycotoxins,such as aflatoxins. The ability of these two organisms to thrive under the same conditions and the chemical compounds released by them makes the interaction between T. castaneum and A. flavus, a subject with great importance to the design of new control strategies. The present work intends to: 1) evaluate the influence of adults of T. castaneum presence on a micotoxicogenic fungi (Aspergillus flavus) development and,production of mycotoxins; and 2) evaluate the influence of benzoquinones on the development of fungi species associated to maize flour. By studying the interaction between T. castaneum and A. flavus, it was observed, a total colonization of maize flour and consequent death of all the present insects in type IV test (insects + fungi). Mycotoxins detection on maize flour exposed to both fungi ans insect showed an AFB1 and total aflotoxins content above the limits of detection and considerably higher than the accepted limit for human food. With the comparison of the fungi inhibition zones, concludes that in all fungi, there are differences between B1 and B2, compared to the control and solvent, which demonstrated a delay mycelial growth, in response to benzoquinones. It was also observed, that both B1 as B2, have a fungistatic effect against A. flavus, A. niger and Fusarium sp. In the case of Penicillium sp., the presence of B2 prevented the fungicidal growth in the central zone of the halo, being proven a fungicidal effect of the junction of methyl-1,4-benzoquinone with ethyl-1,4 benzoquinone (MBQ + EBQ), and a fungistatic effect of 1,4- benzoquinone. In Trichoderma sp. was not evidenced any type of effect on the part of both benzoquinones. This work showed that fungi and T. castaneum exert influence on each other development and/or survival. Nevertheless, this subject should be further investigated in the future. Unveiling the nature of the interactions between these organisms, considered to be pests of stored products, is an important issue as it may possibly contribute to innovative control strategies.

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