Redução de Aspergillus sp. por extratos de Alium sativum após fermentação por Bacillus subtilis

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dc.contributor.advisorSartori, Daniele
dc.contributor.authorLandgraf, Dâmaris Cristine
dc.contributor.bancaGasperini, Alessandra Marcon
dc.contributor.bancaAlbuquerque, Patricia Melchionna
dc.contributor.bancaGuergoletto, Karla Bigetti
dc.contributor.bancaGasparin, Fabiana Guillen Moreira
dc.coverage.extent117 p.
dc.coverage.spatialLondrina
dc.date.accessioned2026-09-11T17:27:06Z
dc.date.available2026-09-11T17:27:06Z
dc.date.issued2025-09-25
dc.description.abstractResumo: O Brasil é um dos maiores produtores de milho, esta cultura e a de alho sofrem com a contaminação fúngica por gêneros como Aspergillus, Fusarium e Penicillium. Essas infecções acarretam perdas econômicas e representam riscos à saúde humana devido à produção de micotoxinas. Nesse contexto, o biocontrole surge como uma alternativa. O presente trabalho teve como objetivos identificar a linhagem bacteriana Bacillus sp. UELAsF4.66, avaliar sua suscetibilidade a antibióticos e desenvolver uma estratégia de biocontrole, utilizando extratos obtidos da fermentação de bulbilhos de alho, para reduzir a contaminação por Aspergillus flavus/oryzae UELZm4.106 em grãos de milho. A identificação da linhagem de Bacillus sp. UELAsF4.66 foi realizada com base nos genes rRNA 16S, rpoB e gyrA, além da avaliação de sua suscetibilidade a 11 antibióticos. O processo de fermentação dos bulbilhos recém-colhidos por Bacillus sp. foi realizado por 3 e 7 dias em condições aeróbias e microaeróbias. Os extratos líquido (EL) e sólido (ES) foram caracterizados quanto a parâmetros como pH, contagem de células, produção de ácidos orgânicos e perfil de compostos voláteis, incluindo compostos sulfurados associados à atividade antimicrobiana. Posteriormente, os extratos com maior potencial inibitório foram selecionados em ensaios de cultura pareada in vitro contra o fungo e, em seguida, utilizados na formulação de emulsões para avaliação de sua eficácia em grãos de milho inoculados artificialmente. A análise molecular identificou a linhagem UELAsF4.66 como Bacillus subtilis, que se mostrou suscetível a todos os antibióticos testados. A fermentação foi eficaz, resultando na redução do pH (4,89) e aumento da contagem de células/mL (7,71 log células/mL). Foi verificado o acúmulo de ácidos orgânicos, com destaque para os ácidos lático e butírico. A análise de compostos voláteis confirmou a presença de compostos sulfurados e identificou o 2,3-butanodiol como principal metabólito. Os extratos apresentaram atividade antifúngica, com inibição do crescimento de A. flavus/oryzae em até 20,45 %. A emulsão final desenvolvida demonstrou alta inibição, atingindo 96,5 % de inibição do fungo em grãos de milho em condições artificialmente inoculadas. Os resultados evidenciam que a linhagem de B. subtilis UELAsF4.66 é capaz de utilizar os bulbilhos de alho como substrato durante a fermentação, sendo acumulados metabólitos com potencial atividade antifúngica. Os extratos e emulsões desenvolvidas são uma alternativa promissora para o desenvolvimento de soluções de biocontrole para reduzir o crescimento de A. flavus/oryzae em grãos de milho.
dc.description.abstractother1Abstract: Brazil is one of the largest producers of corn kernels, this crop and garlic suffer from fungal contamination by genera such as Aspergillus, Fusarium, and Penicillium. These infections lead to economic losses and represent risks to human health due to the production of mycotoxins. In this context, biocontrol emerges as an alternative. The present study aimed to identify the bacterial strain Bacillus sp. UELAsF4.66, evaluate its susceptibility to antibiotics, and develop a biocontrol strategy, using extracts obtained from the fermentation of garlic cloves, to reduce contamination by Aspergillus flavus/oryzae UELZm4.106 in corn kernels. The identification of the Bacillus sp. UELAsF4.66 strain was performed based on the 16S rRNA, rpoB, and gyrA genes, in addition to the evaluation of its susceptibility to 11 antibiotics. The fermentation process of the freshly harvested garlic cloves by Bacillus sp. was carried out for 3 and 7 days under aerobic and microaerobic conditions. The liquid (LE) and solid (SE) extracts were characterized for parameters such as pH, cell count, organic acid production, and volatile compound profile, including sulfur compounds associated with antimicrobial activity. Subsequently, the extracts with the highest inhibitory potential were selected in in vitro paired culture assays against the fungus, and then used in the formulation of emulsions to evaluate their efficacy on artificially inoculated maize grains. Molecular analysis identified the UELAsF4.66 strain as Bacillus subtilis, which showed susceptibility to all tested antibiotics. The fermentation was effective, resulting in a reduction in pH (4.89) and an increase in cell count/mL (7.71 log cells/mL). The accumulation of organic acids was verified, with emphasis on lactic and butyric acids. Volatile compound analysis confirmed the presence of sulfur compounds and identified 2,3-butanediol as the main metabolite. The extracts showed antifungal activity, with inhibition of A. flavus/oryzae growth up to 20.45%. The final developed emulsion demonstrated high inhibition, reaching 96.5% inhibition of the fungus in maize grains under artificially inoculated conditions. The results show that the B. subtilis UELAsF4.66 strain is capable of utilizing garlic cloves as a substrate during fermentation, accumulating metabolites with potential antifungal activity. The extracts and emulsions developed are a promising alternative for the development of biocontrol solutions to reduce the growth of A. flavus/oryzae in corn kernels.
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/19941
dc.language.isopor
dc.relation.departamentCCE - Departamento de Bioquímica e Biotecnologia
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual de Londrina - UEL
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Ciências Biológicas
dc.subjectAlho
dc.subjectInibição microbiana
dc.subjectComposto sulfurado
dc.subjectExtratos
dc.subjectFermentação
dc.subjectMilho
dc.subjectBacillus sp
dc.subjectAntagonismo microbiano
dc.subjectPesticidas naturais
dc.subjectExtrato de alho
dc.subject.capesCiências Biológicas - Bioquímica
dc.subject.cnpqCiências Biológicas - Bioquímica
dc.subject.keywordsGarlic
dc.subject.keywordsMicrobial inhibition
dc.subject.keywordsSulfur compound
dc.subject.keywordsExtracts
dc.subject.keywordsFermentation
dc.subject.keywordsCorn
dc.subject.keywordsBacillus sp
dc.subject.keywordsMicrobial antagonism
dc.subject.keywordsNatural pesticides
dc.subject.keywordsGarlic extract
dc.titleRedução de Aspergillus sp. por extratos de Alium sativum após fermentação por Bacillus subtilis
dc.title.alternativeReduction of Aspergillus sp. by extracts of Allium sativum after fermentation by Bacillus subtilis
dc.typeTese
dcterms.educationLevelDoutorado
dcterms.provenanceCentro de Ciências Exatas

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