Utilização de ramnolipídeos na inibição de doenças causadas pelo gênero Xanthomonas spp. em cultivos agrícolas - Neves, Raphael Culim [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023)
Os biossurfactantes são compostos anfipáticos, ou seja, apresentam propriedades polares e apolares e são produzidos por uma diversidade de microrganismos através de seu metabolismo, utilizando para isso fontes de carbono de diferentes origens, apresentando uma série de vantagens em relação aos surfactantes de origem química, tais como maior degradabilidade no meio ambiente, baixa toxicidade e estabilidade química. Dentre os biossurfactantes, podemos destacar os ramnolipídeos, substância produzida pela bactéria Gram-negativa Pseudomonas aeruginosa e que apresenta grande potencial de uso comercial, tendo como desvantagem seu custo de produção e purificação do composto. Uma alternativa para justificar a utilização desse composto é descobrir usos nobres que são exclusivos ou que apresentem grande vantagem em relação às substâncias comumente utilizadas. O presente trabalho estudou formas de melhorar a produção do ramnolipídeo e a aplicação para combater doenças agrícolas, especificamente àquelas causadas pelo gênero Xanthomonas spp.. Obteve-se melhor produção de ramnolipídeo quando houve a suplementação com elementos traços no meio de fermentação, apresentando máxima produção de 5,95 g.L-1, com 96 horas de experimento. A maior produção de biomassa bacteriana ocorreu em 72 horas e produção de 4,5 g.L-1. Os testes de inibição do crescimento de Xanthomonas albilineans, Xanthomonas euvesicatoria e Xanthomonas passiflorae obtiveram resultados completos de inibição com a adição de 1,5 g.L-1, no entanto não houve inibição da bactéria com menor concentração do ramnolipídeo. Para a Xanthomonas citri subs. citri, os resultados obtidos mostraram completa inibição da bactéria com 0,8 g.L-1 do composto e inibiram metade das colônias com 0,5 g.L-1. Os teste in vivo não apresentaram infecção pela bactéria Xanthomonas citri subs. citri, não apresentando as lesões características relacionadas ao cancro cítrico (doença causada pela bactéria), sendo esse resultado, provavelmente relacionado com as condições climáticas presentes durante a realização dos experimentos. As análises de microscopia eletrônica de varredura, revelaram uma ação forte contra o biofilme formado pela bactéria, gerando lacunas e buracos na sua estrutura, sugerindo que este pode ser o mecanismo de ação contra esta bactéria fitopatogênica.

Biosurfactants are amphipathic compounds, that is, they have polar and non-polar properties and are produced by a variety of microorganisms through their metabolism, using carbon sources from different sources, presenting a series of advantages in relation to surfactants of chemical origin, such as greater degradability in the environment, low toxicity and chemical stability. Among the biosurfactants, we can highlight rhamnolipids, a substance produced by the gram-negative bacterium Pseudomonas aeruginosa and which has great potential for commercial use, currently being barred by the cost of production and purification of the compound. An alternative to justify the use of this compound is to discover noble uses that are exclusive or that have a great advantage in relation to commonly used substances. The present work studied ways of better production of rhamnolipid and application to combat agricultural diseases, specifically those caused by the genus Xanthomonas spp.. Better rhamnolipid production was obtained when there is supplementation of trace elements in the fermentation medium, with a maximum production of 5, 95 g.L-1, with 96 hours of experiment, with greater production of bacterial biomass in 72 hours and production of 4.5 g.L-1. The growth inhibition tests for Xanthomonas albilineans, Xanthomonas euvesicatoria and Xanthomonas passiflorae obtained complete inhibition results with the addition of 1.5 g.L-1, however there was no inhibition of the bacteria with the lowest concentration of rhamnolipid. For Xanthomonas citri subs. citri, the results obtained showed complete inhibition of the bacteria with 0.8 g.L-1 of the compound and inhibited half of the colonies with 0.5 g.L-1. The in vivo tests showed no infection by the bacterium Xanthomonas citri subs. citri, not presenting the characteristic lesions related to citrus canker (a disease caused by the bacteria), and this result is probably related to the climatic conditions present during the experiments. Scanning electron microscopy analyzes were carried out, which revealed a strong action against the biofilm formed by the bacteria, generating gaps and holes in its structure, being the field of future studies.
Use of rhamnolipids in the inhibition of diseases caused by the genus Xanthomonas spp. in agricultural crops
Keywords: Biofilme; Microscopia eletrônica de varredura; Doenças agrícolas; Ramnolipídeo; Biofilm; Scanning electron microscopy; Agricultural diseases; Rhamnolipid