Atividade da própolis de Apis mellifera sobre Alternaria linariae e na proteção de tomate contra a pinta-preta

Abstract

A pinta-preta, causada por Alternaria linariae, é uma das principais doenças fúngicas do tomate (Solanum lycopersicum), resultando em perdas significativas na produtividade e comprometendo a qualidade comercial dos frutos. O controle convencional depende, principalmente, do uso de fungicidas sintéticos, que apresentam riscos ambientais e à saúde humana. Nesse contexto, a busca por alternativas sustentáveis é essencial. A própolis, uma substância resinosa produzida por abelhas, tem despertado interesse devido à sua composição química rica em compostos bioativos, como polifenóis e flavonoides, que possuem propriedades antifúngicas. Este estudo teve como objetivo avaliar a atividade antifúngica de extratos hidroalcoólicos de própolis (EHPs) contra A. linariae e investigar seu papel na ativação da defesa vegetal. Inicialmente, dez EHPs de diferentes regiões do Brasil foram testados quanto à sua atividade antifúngica. Os extratos URO e SJ10 demonstraram a maior inibição do crescimento micelial de A. linariae, reduzindo-o em 41,7% e 42,1%, respectivamente. Testes de concentração inibitória mínima (CIM) revelaram que concentrações de 110 µg de equivalentes de ácido gálico por mililitro (EAG mL?¹) foram fungicidas, enquanto 55 µg EAG mL?¹ apresentaram efeito fungistático. Além disso, os esporos tratados de A. linariae apresentaram atrasos significativos na germinação, com apenas 29,26% de germinação em 24 horas, comparado a 97,6% nas amostras controle. Análises cromatográficas confirmaram a presença de compostos fenólicos, especialmente flavonoides, como os principais agentes bioativos responsáveis pelo efeito antifúngico. Ensaios em casa de vegetação foram conduzidos para avaliar os efeitos protetores dos extratos hidroalcóolicos de própolis em plantas de tomate. A aplicação foliar dos EHPs três dias antes da inoculação fúngica reduziu significativamente a fixação, germinação e colonização do patógeno, resultando em menor severidade da doença. Além disso, análises bioquímicas revelaram uma modulação significativa do metabolismo das plantas tratadas. Houve aumento do conteúdo de proteínas totais e maior atividade de enzimas de defesa, incluindo peroxidase do ascorbato, catalase e superóxido dismutase em diferentes momentos pós-inoculação. A atividade da lipoxigenase aumentou em 24 e 72 horas após a inoculação, enquanto a enzima fenilalanina amônia-liase (FAL) foi rapidamente induzida após a aplicação dos EHPs, levando ao acúmulo de compostos fenólicos. Essas alterações metabólicas indicam que os EHPs ativam respostas de defesa sistêmica nas plantas de tomate, reduzindo o estresse oxidativo e fortalecendo a resistência contra A. linariae. Em conclusão, este estudo destaca o potencial da própolis como um agente antifúngico natural para o manejo da pinta-preta do tomate. Os compostos bioativos dos EHPs não apenas inibem o crescimento fúngico, mas também estimulam os mecanismos de defesa vegetal, oferecendo uma alternativa sustentável aos fungicidas sintéticos. Estudos adicionais são necessários para otimizar métodos de aplicação e concentrações para uso em campo, mas os resultados reforçam a viabilidade dos biopesticidas à base de própolis para a agricultura sustentável.

Abstract: Early blight, caused by Alternaria linariae, is a major fungal disease affecting tomato (Solanum lycopersicum), leading to significant yield losses and reducing commercial fruit quality. Conventional control strategies primarily rely on synthetic fungicides, which pose risks to the environment and human health. In this context, the search for sustainable alternatives is crucial. Propolis, a resinous substance produced by bees, has gained attention due to its diverse bioactive compounds, including polyphenols and flavonoids, which exhibit antifungal properties. This study aimed to evaluate the antifungal activity of hydroalcoholic propolis extracts (PHEs) against A. linariae and investigate their role in plant defense activation. Initially, ten PHEs from different Brazilian regions were screened for antifungal activity. Among them, URO and SJ10 exhibited the highest inhibition of A. linariae mycelial growth, with reductions of 41.7% and 42.1%, respectively. Minimum inhibitory concentration (MIC) tests demonstrated that concentrations of 110 µg of gallic acid equivalents per milliliter (GAE mL?¹) were fungicidal, while 55 µg GAE mL?¹ exhibited fungistatic effects. Additionally, treated A. linariae spores showed significant delays in germination, with only 29.26% germination at 24 hours compared to 97.6% in control samples. Chromatographic analyses confirmed the presence of phenolic compounds, particularly flavonoids, as the primary bioactive agents responsible for antifungal effects. Greenhouse trials were conducted to evaluate the protective effects of PHEs on tomato plants. Foliar application of PHEs three days before fungal inoculation significantly reduced pathogen fixation, germination, and colonization, resulting in lower disease severity. Moreover, biochemical analyses revealed a significant modulation of plant metabolism. Treated plants exhibited increased total protein content and enhanced activity of key defense enzymes, including ascorbate peroxidase, catalase, and superoxide dismutase at different post-inoculation intervals. Lipoxygenase activity increased at 24 and 72 hours after inoculation, while phenylalanine ammonia-lyase (PAL) was rapidly induced following PHE application, leading to an accumulation of phenolic compounds. These metabolic changes suggest that PHEs activate systemic defense responses in tomato plants, reducing oxidative stress and strengthening resistance against A. linariae. In conclusion, this study highlights the potential of propolis as a natural antifungal agent for managing early blight in tomatoes. The bioactive compounds in PHEs not only inhibit fungal growth but also enhance plant defense mechanisms, offering a sustainable alternative to synthetic fungicides. Further studies are needed to optimize application methods and concentrations for field use, but the results reinforce the viability of propolis-based biopesticides for sustainable agriculture.