Sistemas nanoestruturados contendo óleo essencial de alecrim no controle da podridão cinzenta e na qualidade de morangos

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2022.

O morango é um pseudofruto pequeno e frágil que é acometido por diversas doenças, principalmente no final da cadeia produtiva, no pós-colheita, destacando-se a podridão cinzenta (Botrytis cinerea). Apresentam-se como possíveis formas de controle alternativo aos fungicidas, os óleos essenciais extraídos de plantas, a quitosana, polissacarídeo presente nas carapaças de crustáceos e associação destes às nanoformulações com o objetivo de otimizar seus efeitos. Desta forma, o objetivo deste projeto foi avaliar o potencial antimicrobiano e mecanismo de ação destes produtos contra o Botrytis cinerea e também verificar como afetam as características dos frutos de morango. Foram avaliadas diferentes dosagens e diferentes formas de aplicação in vivo de três sistemas nanoestruturados contendo óleo essencial de alecrim: nanoemulsão (OE de alecrim + água); carreador lipídico nanoestruturado (OE de alecrim + óleo de côco); e nanocápsula (OE de alecrim + quitosana) contra o Botrytis cinerea. Foi avaliado o potencial das formulações in vitro de redução de crescimento micelial e inibição de germinação de conídios do fitopatógeno. Foram realizados ensaios para observar a interação entre os produtos testados com a parede celular, integridade de membrana e atividade relacionada a espécies reativas de oxigênio (EROs) dos esporos do patógeno. Também foram realizados testes físico-químicos de determinação de peso fresco, firmeza, pH, acidez titulável, sólidos solúveis totais, antocianinas e ácido ascórbico, para avaliar se o tratamento modificou a estrutura do fruto. Nos bioensaios foi verificado que a nanoemulsão, a 2%, por imersão (NEI) promoveu mais de 30% de redução na incidência e cerca de 70% de redução de severidade da doença, enquanto nanocápsula e carreador lipídico nanoestruturado por aspersão reduziram em 20 e 30% a incidência, respectivamente, e aproximadamente 40% da severidade da doença nos morangos. A nanoemulsão também promoveu um prolongamento de vida de prateleira dos frutos, com menor perda de peso e manutenção dos demais parâmetros físico-químicos avaliados. Todas as nanoformulações a 0,5% apresentaram mais de 95% de inibição de germinação de esporos e mais de 30% de diminuição do crescimento micelial. Assim, conclui-se que dentre os sistemas avaliados a nanoemulsão a 2%, aplicada por imersão, é quem apresenta maior potencial de uso como controle alternativo de podridão cinzenta causada por Botrytis cinerea na cadeia de pós-colheita do morango.

Abstract: Strawberry is a small and fragile pseudo fruit that can be affected by many diseases, especially in postharvest, standing out gray mold (Botrytis cinerea). As an alternative control we have the essential oils extracted from plants, the chitosan, a polysaccharide present on shells of crustaceans, and the their association with nanoformulations aiming to optimize their effects. Thus, this project has the purpose to evaluate the antimicrobial potential and the mechanism of action of these products against Botrytis cinerea and also verify their effects on strawberry fruits quality. The rosemary essential oil (rosemary EO) in three distinct nanoformulations were evaluated against Botrytis cinerea: nanoemulsion (rosemary EO + water); solid lipidic nanoparticle (rosemary EO + coconut oil); and nanocapsule (rosemary EO + chitosan). The nanoformulations were utilized at different concentrations and ways of application. Assays on mycelial growth and spore germination were also realized to test the nanoformulation potential in vitro. The interaction of the product with the cell wall, membrane integrity of the pathogen spore and the activity of reactive oxygens species (ROS) were evaluated too. In order to observe de physicochemical qualities of strawberries, fruits were exposed to the different nanoformulations to assess fresh weight, pH, titratable acid, total soluble solids, anthocyanins and ascorbic acid were observed to evaluate the modifications on fruit structure caused by the products. Bioassays showed the nanoemulsions, applied on immersion (NEI) and at 2%, promoted more than 30% incidence reduction and 70% less severity, while nanocapsule and nanostructured lipid carriers by aspersion, promoted 20 and 30% of incidence reduction, respectively, and near to 40% of severity reduction of grey mold on strawberry fruits. Nanoemulsion also extended fruit shelflife due to their effects on quality tests, with less fresh weight loss and maintaining the other parameters evaluated. All nanoformulations at 0,5% inhibited more than 95% the spore germination and by 30% the mycelial growth. So, it can be concluded that nanoemulsion at 2% by immersion has potential use as an alternative control to gray mold caused by Botrytis cinerea on postharvest chain of strawberry fruits.