Avaliação de Bacillus velezensis como Agente de Biocontrole de Fungos Toxigênicos e Fitopatogênicos em Uvas

Abstract

A uva é uma fruta conhecida por seus atributos únicos de sabor e aroma. No entanto, a contaminação fúngica pode prejudicar a qualidade sensorial das uvas, como também comprometer a produtividade. Além disso, alguns fungos podem produzir metabólitos tóxicos que comprometem a segurança do alimento. O método convencional para inibir o crescimento dos fungos é através da aplicação de fungicidas sintéticos, os quais também podem causar efeitos desfavoráveis à saúde e danos ao meio ambiente. Diante dessas circunstâncias, torna-se necessário buscar novas alternativas que sejam mais seguras e sustentáveis, como agentes de biocontrole. Este trabalho teve como objetivo propor a utilização de quatro estirpes de Bacillus velezensis, provenientes da região amazônica do Brasil, para controlar fungos que comumente acometem a viticultura, como Botrytis cinerea, Colletotrichum acutatum e espécies de Aspergillus. Além disso, testou-se o efeito das cepas sob a síntese de micotoxinas produzidas pelos fungos toxigênicos. Os resultados demonstraram um efeito significativo sob a inibição do crescimento fúngico, sob a germinação de esporos e a formação de estruturas reprodutivas in vitro. Houve uma inibição do crescimento micelial de B. cinerea e C. acutatum entre 97 e 100% quando as 4 estirpes foram usadas a 1,0 × 107 UFC/mL. Quando as estirpes foram avaliadas a 1,0 × 109 UFC/mL verificou-se a supressão total do crescimento micelial e germinação de esporos dos 5 fungos em estudo. As quatro estirpes de B. velezensis também causaram uma redução significativa da germinação de esporos fúngicos, que variou de 66 a 92%. Em uvas, houve a redução notável do crescimento fúngico e a redução da síntese de micotoxinas a níveis não detectáveis. As quatro cepas de B. velezensis suprimiram totalmente o crescimento de C. acutatum, que foi o fungo mais sensível a essas bactérias no experimento em uvas, enquanto A. flavus demonstrou ser o mais resistente. A combinação das estirpes proporcionou uma inibição completa dos cinco fungos avaliados, indicando um grande potencial para o desenvolvimento de bioprodutos antifúngicos que promovam uma vitivinicultura sustentável e de alta qualidade.

Grapes are a fruit known for their unique flavor and aroma attributes. However, fungal contamination can impair the sensory quality of grapes and compromise productivity. Additionally, some fungi can produce toxic metabolites that jeopardize food safety. The conventional method for inhibiting fungal growth is through the application of synthetic fungicides, which can also have adverse effects on health and cause environmental damage. Given these circumstances, it is necessary to seek new alternatives that are safer and more sustainable, such as biocontrol agents. This study aimed to propose the use of four Bacillus velezensis strains from the Amazon region of Brazil to control fungi commonly affecting viticulture, such as Botrytis cinerea, Colletotrichum acutatum, and Aspergillus species. Additionally, the effect of these strains on the synthesis of mycotoxins produced by toxigenic fungi was tested. The results demonstrated a significant effect on the inhibition of fungal growth, spore germination, and the formation of reproductive structures in vitro. Mycelial growth inhibition of B. cinerea and C. acutatum ranged from 97 to 100% when the four strains were used at 1.0 × 10⁷ CFU/mL. When the strains were evaluated at 1.0 × 10⁹ CFU/mL, total suppression of mycelial growth and spore germination of the five fungi under study was observed. The four B. velezensis strains also caused a significant reduction in fungal spore germination, ranging from 66 to 92%. In grapes, there was a noticeable reduction in fungal growth and a reduction in mycotoxin synthesis to non-detectable levels. The four B. velezensis strains completely suppressed the growth of C. acutatum, which was the most sensitive fungus to these bacteria in the grape experiment, while A. flavus proved to be the most resistant. The combination of strains provided complete inhibition of the five fungi evaluated, indicating great potential for the development of antifungal bioproducts that promote sustainable and high-quality viticulture.