Identificação dos componentes voláteis do fungo Colletotrichum acutatum por CG-EM

ISBN 978-85-85905-23-1

Área

Química Orgânica

Autores

Gomes, W.F. (IFMA)

Resumo

Existem muitos trabalhos reportando acerca da identificação de componentes voláteis do óleo essencial de vegetais. Contudo, estudos concernentes à susbtâncias voláteis de microrganismos ainda são um grande desafio. O objetivo do presente trabalho foi identificar os componentes voláteis de Colletotrichum acutatum, um fitopatógeno de citros. O fungo foi cultivado em meio líquido (batata-dextrose) e o óleo essencial foi extraído por hidrodestilação. Os componentes voláteis do óleo essencial foram identificados por CG/EM. Esse estudo proporcionou a identificação de 15 metabolitos voláteis, dentre eles o ácido palmítico e álcool feniletílico como metabolitos majoritários.

Palavras chaves

fitopatógeno; hidrodestilação; cromatografia gasosa

Introdução

Os óleos essenciais são produtos voláteis obtidos por processos físicos e podem ser encontrados nos vegetais e em microrganismos, sendo mais frequente em folhas, flores, frutos e raízes (YUNES et al., 2009). Sendo assim, a utilização de óleo essencial requer minuciosa caracterização química e avaliação de possíveis modificações na sua composição, devido a diferentes origens geográficas e condições climáticas (SPEZIALI, 2008; SIANI et al., 2000). Apesar dos metabolitos voláteis de microrganismos não tenham sido amplamente explorados, existem alguns trabalhos que relatam a identificação destes componentes voláteis microbianos. As técnicas usuais para identificação de voláteis contribuíram para a caracterização estrutural de aromatizantes, como ésteres produzidos por Pseudomonas fragi, o aroma de coco detectado em cultivos de Trichoderma viride, o aroma de maçã em Kluyveromyces marxianus, e o odor de pêssego produzido pela levedura Sporobolomyces odorus (MEDEIROS et al., 2000; ZOHRE e ERTEN, 2002). Acredita-se que o estudo químico de um microrganismo pode auxiliar no entendimento no metabolismo deste, como a identificação de fitotoxinas. As plantas cítricas podem ser afetadas por vários agentes fitopatogênicos onde se destaca o fungo Colletotrichum acutatum, agente causal da Podridão Floral dos Citros (PFC), que sob determinadas condições ambientais, constitui-se em um fator limitante à produção em áreas citrícolas (KUPPER et al., 2009). Diante do exposto e visto a importância da PFC no cultivo de citros, percebe-se a necessidade de informações relacionadas ao estudo químico de C. acutatum. Assim, o principal objetivo do trabalho é identificar os componentes do óleo essencial de C. acutatum por CG-EM utilizando a técnica da hidrodestilação.

Material e métodos

O fungo C. acutatum isolado de Citrus sinensis (Laranja Valência) foi cedido pelo Prof. Dr. Sérgio Florentino Pascholati da Universidade de São Paulo (Campus Piracicaba - ESALQ) junto ao Departamento de Fitopatologia e Nematologia, onde foi cultivado em Placa de Petri contendo o meio de cultura sólido BDA (batata-dextrose-ágar). O fungo C. acutatum cultivado em BDA (2 discos de 5 mm) foi incorporado ao meio de cultivo BD (batata-dextrose) em um balão de fundo redondo. O fungo foi cultivado durante 20 dias e submetido a técnica da hidrodestilação utilizando o aparato Clevenger, sendo que as substâncias voláteis foram extraídas utilizando éter etílico e após concentração com gás N2, foram analisadas por CG/EM utilizando um cromatógrafo de fase gasosa acoplado ao espectrômetro de massas de baixa resolução Shimadzu GC-MS QP5000, equipado com coluna AT-5ms, L=30 m, DI=0,25 mm e filme=0,25 μm. Os índices de retenção foram obtidos injetando uma mistura de C8-C20 de hidrocarbonetos lineares (n-alcanos). A identificação dos metabolitos foi feita com base nos índices de retenção (VAN DEN DOOL e KRATZ, 1963) e na comparação computadorizada dos espectros de massas adquiridos com aqueles armazenados no banco de dados do sistema CG/EM (NIST107, NIST21, WILEY8) e com outros da literatura. A percentagem de cada componente foi determinada pela área do componente dividida pela área total de todos os componentes presentes na mistura (ADAMS, 2007). Uma análise controle somente com o meio BD foi realizada para futuras subtrações dos elementos do microrganismo. O experimento foi realizado em triplicata.

Resultado e discussão

O estudo da composição química do óleo essencial de C. acutatum proporcionou a identificação de 15 metabolitos voláteis, feitas as devidas subtrações com o controle (meio BD sem o fungo). As substâncias do óleo essencial de C. acutatum são, em sua maioria, ésteres metílicos e etílicos que são comumente encontrados em microrganismos como é o caso do hexadecanoato de metila, derivado do ácido palmítico. Além disso, com a análise dos componentes do óleo essencial de C. acutatum observou-se a presença do álcool feniletílico (Figura 1), onde em seu espectro de massas foi observado o pico do íon molecular em m/z 122, além de um pico intenso em m/z 91 característico de fragmentação de anel benzílico.

Álcool feniletílico produzido pelo fungo C. acutatum

Conclusões

A hidrodestilação se mostrou uma técnica viável para a extração de componentes voláteis de microrganismos. Pôde-se identificar 15 componentes químicos, onde o álcool feniletílico e o hexadecanoato de metila foram os componentes majoritários. Com o isolamento de substâncias já conhecidas e com a limitação de situações de cultivo em laboratório, faz-se necessário o estudo de novas estratégias na obtenção de metabolitos voláteis de microrganismos.

Agradecimentos

À Capes pela bolsa concedida e ao Prof. Dr. Sérgio Florentino Pascholati da Universidade de São Paulo por ter cedido as cepas do fungo. Ao IFMA (Campus Imperatriz) pe

Referências

ADAMS, R. P. Identification of essential oil components by gas chromatography/mass spectrometry. 4a ed. Illinois: Allured Publishing Corporation, 804 p., 2007.
KUPPER, K. C., BELLOTTE, J. A. M., GOES, A. Controle alternativo de Colletotrichum acutatum, agente causal da queda prematura dos frutos cítricos. Revista Brasileira de Fruticultura, 31, 1004, 2009.
MEDEIROS, A. B. P.; PANDEY, A.; FREITAS, R. J. S.; CHRISTEN, P.; SOCCOL, C. R. Optimization of the production of aroma compounds by Kluyveromyces marxianus in solid-state fermentation using factorial design and response surface methodology. Biochemical Engineering Jornal, 6, 33, 2000.
SIANI, A. C.; SAMPAIO, A. L. F.; De SOUZA, M. C.; HENRIQUES, M. G. M.; RAMOS, M. F. S. Óleos essenciais. Biotecnologia Ciência e Desenvolvimento, 1, 38, 2000.
SPEZIALI, M. G. Síntese de Produtos Fragrantes Através da Oxidação Catalítica de Olefinas de Origem Natural. Minas Gerais, Instituto de Química – UFMG, 2008. Dissertação de mestrado, 198 p.
VAN DEN DOOL, H.; KRATZ, P. D. J. A generalization of the retention index system including linear temperature programmed gas-liquid partition chromatography. Journal of Chromatography, 11, 463, 1963.
YUNES, R. A., FILHO, V. C. Química de produtos naturais: novos fármacos e a moderna farmacognosia. 2a ed., p.221-276, 319 p., 2009.
ZOHRE, D. E.; ERTEN, H. The influence of Kloechera apiculata and Candida pulcherrima yeats on wine fermentation. Process Biochemistry, 38, 319, 2002.