Utilização de microrganismos e nanofibras funcionalizadas como agentes de controle de fungos toxigênicos

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Veras, Flávio Fonseca
• Orientador(a): Welke, Juliane Elisa
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Fungos patogênicos; Micotoxina; Antifúngicos
• Palavras-chave em Inglês: Mycotoxins; Antifungal agents; Biocontrol; Nanotechnology; Nanomaterials
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/159418

Fungos filamentosos com capacidade de produzir micotoxinas podem estar presentes em alimentos, desde o cultivo até o produto após industrialização. Devido a isso, estratégias para controlar o crescimento fúngico devem ser investigadas, a fim de evitar o desenvolvimento desses microrganismos, bem como a produção de suas toxinas nos alimentos. Neste trabalho, duas abordagens para o controle de fungos toxigênicos foram avaliadas. A primeira estratégia foi a utilização de bactérias provenientes de diferentes ambientes aquáticos, sendo que 10 linhagens de Bacillus spp. e a linhagem Pseudomonas sp. 4B foram testadas quanto à influência sobre os parâmetros de crescimento (taxas de crescimento micelial, esporulação e germinação de esporos) de fungos toxigênicos (Aspergillus e Penicillium) e formação de micotoxinas. Todas as bactérias foram capazes de inibir o crescimento dos fungos em meio de cultura, apresentando halos de inibição variando de 1,0 até 15,7 mm. Bacillus sp. P11 apresentou resultados mais expressivos em relação às demais linhagens do gênero Bacillus com maiores valores de redução na maioria dos parâmetros de crescimento. Além disso, Bacillus sp. P11 e Pseudomonas sp. 4B apresentaram efeito sobre as taxas de crescimento micelial, esporulação e germinação de esporos, com níveis de redução acima de 43,3, 32,1 e 84,1% respectivamente. Mesmo assim, as demais linhagens também apresentaram resultados satisfatórios sobre esses parâmetros. Estas bactérias também reduziram a síntese de aflatoxina B1 e ocratoxina A em mais de 94 e 63%, respectivamente, quando cultivadas simultaneamente com os fungos produtores de cada micotoxina. Adicionalmente, a capacidade de Bacillus sp. P11 em produzir os lipopeptídeos iturina A (167,9 mg/mL de extrato butanólico) e surfactina (361,9 mg/mL de extrato butanólico) foi confirmada. Estes compostos podem ter contribuído para a atividade antifúngica desta bactéria. A segunda estratégia investigada neste estudo para controlar o desenvolvimento de fungos toxigênicos foi o emprego de nanofibras de poli-ɛ-caprolactona (PCL) incorporadas com cetoconazol e natamicina como material antimicrobiano. Nesta abordagem, as nanofibras foram produzidas pela técnica de eletrofiação e posteriormente caracterizadas e avaliadas quanto ao seu potencial antifúngico. Nanofibras funcionalizadas com cetoconazol ou natamicina apresentaram atividade antifúngica contra os isolados toxigênicos uma vez que zonas de inibição variando de 6 a 44 mm foram observadas. Além disso, as análises de microscopia eletrônica e espectroscopia demonstraram que a incorporação dos antifúngicos não altera de forma expressiva as principais características das nanofibras. Também foi possível verificar a capacidade de liberação controlada dos antifúngicos durante 72 h de contato das nanofibras com diferentes soluções simulantes. Valores próximos a 80 e 45 μg/mL de cetoconazol e natamicina, respectivamente, foram observados em solução de Tween 20 (5%). Portanto, o processo de eletrofiação foi capaz de agregar propriedades antifúngicas às nanofibras de PCL. Os resultados demonstraram que as bactérias e os nanomateriais investigados neste estudo são promissores para o controle de fungos toxigênicos e produção de micotoxinas.