Universidade Estadual de Londrina ROBERTA ZANI DA SILVA FORMULAÇÃO E ARMAZENAMENTO DE CONÍDIOS DE BEAUVERIA BASSIANA (BALS.) VUILL. Londrina 2006 ROBERTA ZANI DA SILVA FORMULAÇÃO E ARMAZENAMENTO DE CONÍDIOS DE BEAUVERIA BASSIANA (BALS.) VUILL. Tese apresentada ao Curso de Pós-graduação em Agronomia da Universidade Estadual de Londrina, como requisito à obtenção do título de Doutor em Agronomia. Orientador: Pedro Manuel de Oliveira Janeiro Neves Londrina 2006 CATALOGAÇÃO NA PUBLICAÇÃO ELABORADA PELA DIVISÃO DE PROCESSOS TÉCNICOS DA BIBLIOTECA CENTRAL DA UNIVERSIDADE ESTADUAL DE LONDRINA. Dados Internacionais de Catalogação-na-Publicação (CIP) S586f Silva, Roberta Zani da. Formulação e armazenamento de conídios de Beauveria Bassiana (Bals.) Vuill. / Roberta Zani da Silva. – Londrina, 2006. 87f. : il. Orientador: Pedro Manuel de Oliveira Janeiro Neves. Tese (Doutorado em Agronomia) - Universidade Estadual de Londrina, 2006. Inclui bibliografias. 1. Microorganismos – Controle – Teses. 2. Fungos entomopatogênicos – Teses. 3. Embalagens – Teses. I. Neves, Pedro Manuel de Oliveira Janeiro. II. Universidade Estadual de Londrina. III. Título. CDU 632.937 Comissão Examinadora __________________________________ Prof. Dr. Pedro M. O. J. Neves (Orientador) __________________________________ Prof. Dr. Amarildo Pasini _________________________________ Profa. Dra Débora C. Santiago __________________________________ Prof. Dr. Edson Hirosi __________________________________ Dr. Rogério B. Lopes __________________________________ Prof. Dr. Ayres O. Menezes Jr. (suplente) _________________________________ Prof. Dr. Luiz F. A. Alves (suplente) Londrina, 24 de fevereiro de 2006. i "A descoberta consiste em ver o que todo mundo viu e pensar o que ninguém pensou." A. Szent-Gyorgyi ii Ao meu amado filho Lucas, companheiro de todas as horas. DEDICO iii AGRADECIMENTOS A Deus por me iluminar e me dar sabedoria nos momentos de dificuldade. A minha mãe Marta que é a responsável por eu ter chegado até aqui, reflexo do que busco no espelho do caráter, exemplo de mulher batalhadora, de incentivo e amor incondicional. Não menos ao meu pai Carlos sinônimo de honestidade que me incentivou sempre da melhor maneira. Ao Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento (CNPq) pela bolsa e a taxa de bancada concedidas. À Universidade Estadual de Londrina por me conceder a oportunidade de realizar este curso. A Milênia Agrociências que permitiu a utilização das suas dependências para o desenvolvimento das formulações. Ao meu orientador Professor Doutor Pedro Neves pela orientação, amizade e dedicação. Ao Pesquisador Edmo Lotufo Lente (Milênia Agrociências) pelo apoio e auxílio na condução deste trabalho. Aos Professores de Entomologia Dr. Amarildo Pasini, Dr. Ayres de Oliveira Menezes Júnior, Dra. Dileimar Galegos, Dr. José Lopes e Dr. Maurício Ursi Ventura que contribuíram de forma indispensável para minha formação transmitindo seus conhecimentos. À professora Doutora Inês Cristina Fonseca pelo auxílio na análise estatística dos dados. Aos amigos do Laboratório de Controle Microbiano de Insetos, em especial a Janaina Zorzetti e a Silvia Akimi pelo auxílio e amizade.. RESUMO GERAL Um dos fatores limitantes à utilização em maior quantidade dos fungos entomopatogênicos é a dificuldade na manutenção da viabilidade dos conídios durante o armazenamento, o que torna importante a necessidade de desenvolvimento de formulações e embalagens que aumentem a vida de prateleira destes microorganismos. Diante disto, o objetivo desta tese foi desenvolver formulações de conídios de Beauveria bassiana e identificar embalagens que mantivessem a sua viabilidade por longo período em diferentes temperaturas. Para se estimar a vida de prateleira dos conídios de B. bassiana (CG 432) formulados foram elaboradas quatro formulações, pó molhável, pó dispersível em óleo, suspensão concentrada e granulada que foram armazenadas em quatro condições: freezer (-11 ± 1 °C), refrigerador (6 ± 2 °C) e câmara climatizada a 25 ± 1°C e 35 ± 1°C) durante 180 dias. Para verificar o efeito das embalagens sobre a viabilidade dos conídios foi utilizada a formulação granulada (conídios com arroz parbolizado) acondicionada em embalagens de Coex, poliéster metalizado e polietileno armazenadas durante 180 dias em refrigerador (6 ±2 °C) e câmara climatizada a 25 ± 1 °C. A formulação suspensão concentrada foi a que manteve os conídios viáveis por mais tempo em refrigerador e freezer, sendo também a mais virulenta a adultos de Hypothenemus hampei, já a granulada foi a que manteve os conídios viáveis por mais tempo na temperatura ambiente. Os conídios acondicionados na embalagem tipo Coex em refrigerador e a temperatura ambiente foram os que apresentaram maior porcentagem de germinação. Pelo exposto pode-se concluir que o tipo de formulação e a embalagem podem influenciar na viabilidade dos conídios de B. bassiana durante o armazenamento. Palavras-chave: embalagens. Controle microbiano, entomopatógenos, vida-de-prateleira, ABSTRACT One of the limiting factors in the use of more substantial amounts of entomopathogenic fungi is the difficulty in maintaining conidial viability during storage. The need for developing formulations and packagings that would increase the shelf life of these microorganisms is therefore important. Considering this, the objective of this dissertation was to develop conidial formulations of B. bassiana and identify packagings that would maintain conidial viability for a long period at different temperatures. In order to estimate the shelf life of formulated B. bassiana (CG 432) conidia, four formulations were prepared: wettable powder, oil-dispersible powder, concentrated suspension, and a granular formulation. These were stored under four conditions: freezer (-11 ± 1 °C), refrigerator (6 ± 2 °C ), and incubator (at 25 ± 1 °C and 35 ± 1 °C) for 180 days. A granular formulation (conidia with parboiled rice) was used to verify the effect of different packaging materials on conidial viability. The formulation was wrapped in Coex, metallized polyester, or polyethylene, and stored for 180 days in refrigerator (6 ± 2 °C) and in an incubator at 25 ± 1 °C. The concentrated suspension formulation maintained the conidia viable for the longest time in refrigerator and freezer, and was also the most virulent to Hypothenemus hampei adults. The granular formulation, however, maintained the conidia viable for the longest time at room temperature. The conidia wrapped in the Coex-type packaging showed the highest germination percentage when stored in the refrigerator and at room temperature. From the above, it can be concluded that formulation type and packaging may influence B. bassiana conidial viability during storage. Keywords: Microbial control, entomopathogens, shelf life, packagings. SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO .............................................................................................................1 2. REVISÃO DE LITERATURA ........................................................................................4 2.1. Efeito da Temperatura, Umidade e Armazenamento em Formulações com Conídios de Fungos Entomopatogênicos.........................................................................6 2.2. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................11 3. ARTIGO 1: VIDA DE PRATELEIRA DE FORMULAÇÕES COM CONÍDIOS DE BEAUVERIA BASSIANA (BALSAMO) VUILLEMIN .......................................................18 3.1. RESUMO.................................................................................................................19 3.2. ABSTRACT .............................................................................................................20 3.3. INTRODUÇÃO ........................................................................................................21 3.4. MATERIAIS E MÉTODOS.......................................................................................23 3.4.1. Descrição das Formulações .................................................................................26 3.4.1.1 Pó dispersível em óleo (OP) ..............................................................................26 3.4.1.2. Pó Molhavel (PM) ..............................................................................................27 3.4.1.3. Suspensão Concentrada (SC)...........................................................................28 3.4.1.4. Granulada para aplicação direta (GR)...............................................................30 3.4.2. Virulência dos conídios formulados ......................................................................31 3.5. RESULTADOS E DISCUSSÕES ............................................................................33 3.5.1. Viabilidade das Formulações ...............................................................................33 3.5.2. Características Físico-Químicas...........................................................................44 3.5.3. Virulência dos Conídios Formulados. ...................................................................46 3.6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................49 4. ARTIGO 2: VIABILIDADE DE CONÍDIOS DE BEAUVERIA BASSIANA (BALSAMO) VUILLEMIN ACONDICIONADOS EM DIFERENTES EMBALAGENS. .....56 4.1. RESUMO.................................................................................................................57 4.2. ABSTRACT .............................................................................................................58 4.3. INTRODUÇÃO ........................................................................................................59 4.4. MATERIAL E MÉTODOS ........................................................................................61 4.5. RESULTADOS E DISCUSSÕES ............................................................................64 4.5.1. Viabilidade dos Conídios Durante o Armazenamento ..........................................64 4.5.2. Conteúdo de Água dos Conídios durante o Armazenamento ..............................73 4.6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................83 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS ........................................................................................85 6. CONCLUSÕES ..........................................................................................................87 1 1. INTRODUÇÃO Entre os diferentes agentes de controle biológico de pragas estão os patógenos de insetos, com destaque para os fungos, que têm sido utilizados para o controle de insetos há mais de cem anos. Os fungos são patógenos de largo espectro, pois podem infectar diferentes estágios de desenvolvimento dos insetos hospedeiros como ovos, larvas, pupas e adultos, sendo esta característica desejável e muito peculiar desse grupo. Alguns são virulentos e a maioria é altamente especializada na penetração via tegumento, o que os coloca em vantagem quando comparados com outros grupos de patógenos que só entram no inseto por via oral, penetrando através do mesêntero (Alves, 1998). Entre os fungos entomopatogênicos, Beauveria bassiana (Balsamo) Vuillemin é um dos mais empregados no mundo, devido à sua fácil produção a baixo custo em grandes quantidades e sua ação de contato por penetrar diretamente na cutícula do hospedeiro sem a necessidade de ingestão dos conídios pelos insetos (Prior e Greathead, 1989). No Brasil e no mundo, B. bassiana vem sendo empregado em diversos programas de controle de pragas como no do moleque-da-bananeira (Cosmopolites sordidus), do cupim de montículo (Cornitermes cumulans), da broca dos citrus (Diploschema rotundicolle), da broca-do-café (Hypothenemus hampei), de moscas domésticas (Musca domestica), do besouro do milho (Prostephanus truncatus), bicudo do algodoeiro (Anthonomus grandis),do besouro da batata (Leptionarsa decemlineata) em coleópteros de grãos armazenados como Tribolium 2 castaneum , Sitophilus zeamais, Pantorhytes plutus entre outros. Entretanto, um dos fatores limitantes à utilização em maior quantidade de fungos entomopatogênicos é a dificuldade na manutenção da viabilidade dos conídios por longos períodos (McClatchie et al., 1994), o que torna importante a necessidade de desenvolvimento de formulações e embalagens que aumentem a vida de prateleira destes fungos. A aplicação, que é geralmente efetuada por pulverização tendo como principal diluente a água, também é dificultada, pois a superfície do conídio é altamente hidrófoba. Dessa forma, diferentes produtos deverão ser adicionados ao agente microbiano de modo a permitir não só sua suspensibilidade e dispersão em veículo apropriado, como também para aumentar a deposição, espalhamento, molhamento, adesão, retenção e toxicidade sobre o alvo para qual é dirigido (Costa et al., 2003). Os principais fatores que influenciam de forma direta a viabilidade dos conídios durante o armazenamento são a umidade, a temperatura e a luminosidade. A umidade e temperatura baixas são geralmente fatores de estabilidade do produto mantendo-o viável por maior tempo. Entretanto, a baixa temperatura requer custos de armazenamento e a baixa umidade custos de secagem. A luminosidade requer embalagens especiais que não possibilitem que a luz atinja os conídios durante o armazenamento. Assim a formulação ideal deve manter a viabilidade dos conídios em condições não controladas, ser de baixo custo, otimizar a aplicação no alvo e proteger os conídios após a aplicação. A escolha dos adjuvantes, solventes e inertes utilizados nas formulações dos micoinseticidas deve ser criteriosa, uma vez que, além de manter a 3 estabilidade da formulação não podem influenciar na viabilidade dos conídios, já que neste caso o ingrediente ativo é um organismo vivo. Os micoinseticidas comerciais podem ser formulados em pó, em soluções aquosas, suspensões emulsionáveis, granulados e óleos (Bateman, 1995; Tanaka e Kaya, 1993), tendo como principais objetivos a facilidade de aplicação em campo para atingir o inseto alvo, incremento da vida de prateleira e persistência no ambiente após a aplicação (Feng et. al., 1994). Diante disto, o objetivo desta tese foi desenvolver formulações de conídios de B. bassiana e identificar embalagens que mantivessem a viabilidade dos conídios durante o armazenamento em diferentes temperaturas. A tese é apresentada na forma de artigos científicos, a saber: • Artigo 1: Vida de prateleira de formulações com conídios de Beauveria bassiana (Balsamo) Vuillemin. • Artigo 2: Viabilidade de conídios de Beauveria bassiana (Balsamo) Vuillemin acondicionados em diferentes embalagens. 4 2. REVISÃO DE LITERATURA Agente biológico de controle é o organismo vivo, de ocorrência natural ou obtido por manipulação genética, introduzido no ambiente para o controle de uma população ou de atividades biológicas de outro organismo vivo considerado nocivo (Decreto Nº 4.074, DE 4 DE JANEIRO DE 2002). Agentes microbiológicos são os microrganismos vivos de ocorrência natural, bem como aqueles resultantes de técnicas que impliquem na introdução natural de material hereditário, excetuando-se os organismos cujo material genético (DNA/RNA) tenha sido modificado por qualquer técnica de engenharia genética (OGM) (INSTRUÇÃO NORMATIVA CONJUNTA Nº. 3 DE 10 DE MARÇO DE 2006). Segundo Couch e Ignoffo (1981), a combinação de um agente microbiológico ativo e um segundo material é tecnicamente considerado uma formulação, entretanto muitas vezes é necessário acrescentar determinados compostos (adjuvantes) que melhorem o desempenho do patógeno em condições de campo aumentando a sua distribuição e cobertura e principalmente permitam o armazenamento sob condições nas quais se minimize o custo com perda mínima na qualidade do produto. Para o desenvolvimento de uma formulação a base de agentes de controle microbiano são necessárias pesquisas da viabilidade e virulência do patógeno durante o processo de produção e desenvolvimento do produto. A refrigeração pode garantir uma conservação adequada, principalmente quando preparadas com elevado teor de umidade. A vida de prateleira destas formulações deve ser de no mínimo 18 meses quando armazenadas sob condições ambientais, 5 excluindo-se aquelas fornecidas por contrato para aplicação em data específica, para as quais são considerados três a seis meses de preservação (Couch e Ignoffo 1981). Vários estudos estão relacionados com a influencia da temperatura e do armazenamento na viabilidade de fungos entomopatogênicos formulados (Marques et al., 1999; Pereira e Roberts, 1991; Smith et al., 1999), assim como na umidade da formulação para aumentar a vida de prateleira dos conídios (Hedgecock et al., 1995; Hong et al., 1997; Moore et al., 1996; Sanyang, 2000), entretanto, estes estudos ainda são insuficientes para uma formulação adequada, uma vez que a tecnologia utilizada continua sendo de propriedade industrial, e estudos realizados sobre a influencia de embalagens nestas formulações não estão disponíveis na literatura especializada. Apesar de existirem alguns estudos sobre formulações de fungos, pouco tem sido realizado nesta área e os produtos existentes no comércio não chegam a ser preservados por mais de 60 dias (Alves, 1992). Um dos fatores a ser considerado na qualidade dos micoinseticidas é sua viabilidade que é medida pela porcentagem de germinação dos conídios. Para se ter um mínimo de qualidade os micoinseticidas devem apresentar germinação maior que 85% (Jenkis e Grzywacz 2000). A vida de prateleira de um micoinseticida é um fator critico no seu sucesso (Couch e Ignoffo, 1981) sendo dependente da retenção de alta viabilidade dos conídios durante o armazenamento (McClatchie et al., 1994), sendo a temperatura um fator importante a ser considerado na capacidade de armazenamento dos conídios (Daoust e Roberts, 1983; Walstad et al., 1970; Stathers et al., 1993). 6 2.1. Efeito da Temperatura, Umidade e Formulações no Armazenamento de Conídios de Fungos Entomopatogênicos Em estudos sobre a viabilidade de Metarhizium anisopliae e B. bassiana verificou-se, que a 21 °C, os conídios de B. bassiana perderam a viabilidade aos 15 dias e M anisopliae aos 75 dias. Entretanto quando armazenados a 8 °C, permaneceram viáveis após 12 meses, (Walstad et al., 1970). A formulação de B. bassiana padronizada na Rússia, denominada Beauverin ou Boverin, contém caulim e 2 x 109 conídios/g e o controle de qualidade dessa preparação abrange contagem de conídios para estimativa de germinação e estudos sobre virulência (Ferron, 1978). Daoust et al. (1982) trabalhando com formulações granuladas e pós de M. anisopliae, verificaram que a virulência do fungo nas preparações foram reduzidas significativamente em relação aos conídios não formulados quando estas foram armazenadas a 4 e 20°C durante 8 e 12 meses. Entretanto uma das formulações em pó tendo como diluente óleo de rícino seco (Trixin R) aumentou significativamente a virulência destes conídios. Os óleos tem a vantagem de se misturarem Foram estudados os efeitos de óleos minerais e vegetais, veículos aquosos, não aquosos, granulados e pós, sobre a viabilidade dos conídios de M. anisopliae armazenados durante o período de 12 meses em diferentes temperaturas. Verificou-se que as formulações aquosas e oleosas reduziram a viabilidade dos conídios de M. anisopliae após dois meses de armazenamento a 19 e 26°C, enquanto que, na maioria das formulações granuladas e pós a viabilidade permaneceu alta, por um período de 12 meses a 4 °C. Entretanto, a 20°C a viabilidade decresceu para 80% após seis meses e menos de 50% após 12 meses, 7 na maioria das formulações pós (Daoust et al., 1983). Com B. bassiana, Batista Filho e Cardelli (1986), constataram, que a viabilidade dos conídios foi mantida com o armazenamento em freezer (-13 °C) durante 10 meses, enquanto que a 5 °C houve queda acentuada da viabilidade após seis meses. Alves et al. (1987) estudaram a viabilidade de 64 formulações de conídios de M. anisopliae armazenados em temperatura ambiente, refrigerador e freezer. Foram utilizados os seguintes diluentes e adjuvantes: talco, sílica gel, pirofilita, OB-MBY, filito, OB-YB, caulim, bentonita, acido bórico, LE-36SMO e farinha de arroz. Verificaram que as melhores formulações para armazenamento a temperatura ambiente foram as com filito e farinha de arroz, em refrigerador, as formulações com sílica gel e talco e para armazenamento em freezer uma formulação contendo 50% de conídios e 50% de sílica gel. Prior e Jollands (1988), estudaram o armazenamento de B. bassiana em formulações com óleo de coco e água e verificaram que os conídios perderam viabilidade nos primeiros vinte dias de armazenamento em temperatura ambiente (25 °C), entretanto mantiveram-se viáveis tanto em óleo quanto em água em refrigerador (2 °C). Kybal e Kalalova (1990) citaram que o inseticida microbiano Boverol, à base de B. bassiana é um pó insolúvel em água contendo pelo menos 1010 conídios/g, que armazenado na temperatura de até 10 °C por 12 meses mantém 70% de viabilidade, porém Starcová e Weiser (1992), afirmaram que este micoinseticida pode ser armazenado na mesma temperatura por 5 anos mantendose com 80% de viabilidade na mesma temperatura. Conídios de M. flavoviride formulados em óleo de soja e querosene, 8 mantiveram-se viáveis por três meses na temperatura de 5 e 15°C, já a 25°C e 35°C os conídios perderam viabilidade aos 15 dias (Stathers et al., 1993). De acordo com Yin (1983), citado por Feng et al. (1994), a viabilidade dos conídios de B. bassiana com 8% de conteúdo de água foi de 81% depois de 12 meses de armazenamento a 4 °C, entretanto quando o conteúdo de água foi aumentado para 15% os mesmos conídios puderam ser armazenados por apenas seis meses. Quando formulado com um inerte (argila) e armazenado a 26 °C por 12 meses, não houve queda significativa na viabilidade, Chen et al. (1990), citado por Feng et al. (1994). No armazenamento de conídios de M. flavoviride formulados em óleos vegetais de soja e amendoim com e sem antioxidantes e em óleo mineral Edex, Moore et al. (1995) verificaram que a 8 °C, os conídios apresentavam-se com mais de 90% de viabilidade em todas as formulações, já quando armazenados a 17°C as formulações de óleo de amendoim estavam com 70% de viabilidade, aos 15 meses de armazenamento. Marques e Alves (1996), trabalhando com diferentes formulações de conídios de B. bassiana constataram que aos 180 dias de armazenamento conídios puros e conídios mais arroz do meio de cultura mantiveram sua viabilidade em 95% a 21 °C, mas quando formulados com amido de arroz a viabilidade caiu para 53%. Aos 240 dias conídios puros e conídios mais arroz do meio de cultura ainda mantinham 80 % de viabilidade na mesma temperatura, entretanto quando a temperatura foi aumentada para 30 °C todas as formulações encontravam-se inviáveis. Hidalgo et al. (1998), estudando o efeito de formulações com conídios de B. bassiana no controle de Sitophilus zeamais em milho armazenado, 9 observaram aos 45 dias de armazenamento uma queda na germinação dos conídios formulados com óleo mineral (Shellsol) de 90,7% para 55,3 % e 77% na temperatura de 25°C e 4°C respectivamente, já quando formulados em talco e peletes de gordura a 4°C, não houve queda significativa na germinação. Em estudos sobre o efeito do armazenamento prolongado sobre os conídios de B. bassiana formulados em talco, amido de milho, sílica gel, farinha de arroz e grãos de milho, Alves et al. (1996), observaram que nenhuma das formulações mantiveram-se com 100 % de viabilidade durante cinco meses. Conídios de B. bassiana formulados em “peletes” de óleo de canola hidrogenado com e sem feromônio, em pó e em sílica gel mantiveram-se viáveis durante 51 semanas em freezer e em refrigerador, já a 25 °C estes apresentaram germinação em torno de 30% (Smith et al., 1999). Shimizu e Mitani (2000) verificaram que os conídios de B. bassiana foram mais tolerantes a altas temperaturas quando os conídios foram secos adicionando sílica gel nas formulações em óleo. Conídios de M. flavoviridae armazenados em refrigerador (8°C) apresentaram germinação acima de 90% quando formulados com óleo e 20 ppm de inseticida piretróide lambda-cialotrina durante 12 meses (Sanyang et al., 2000). Hong et al. (2001), estudando o efeito do armazenamento sobre a longevidade de conídios de B. bassiana verificaram que a umidade acima de 5% influenciou negativamente sobre a longevidade dos conídios de alguns isolados testados. Em estudos sobre o efeito de formulações na viabilidade e armazenamento a médio prazo de conídios de M. anisopliae, Alves et al. (2002), verificaram que os conídios mantiveram-se viáveis por mais tempo a 10°C do que a 11 2.2. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALVES, R. T.; BATEMAN, R. P.; GUNN, J.; PRIOR, C.; LEATHER, S. R. 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BRASIL. Instrução normativa nº 3, de 10 de março de 2006. Estabelece procedimentos a serem adotados para efeito de registro de agentes microbiológicos, empregados no controle de uma população ou de atividades biológicas de um outro organismo vivo considerado nocivo. Diário Oficial da União Poder Executivo, Brasília de 15 de março de 2006. 13 CONSOLO, V. F.; SALERNO, G. L.; BERON, C. M. Pathogenicity, formulation and storage of insect pathogenic hyphomycetus fungi tested against Diabrotica speciosa. Biocontrol, v. 48, p. 705-712. 2003. COSTA, E. A. D.; ALMEIDA, J. E. M.; LOUREIRO, E. S.; SANO, A. H.. Compatibilidade de adjuvantes no desenvolvimento “in vitro” dos fungos entomopatogênicos Metarhizium anisopliae (Metsch.) Sorokin e Beauveria bassiana (Bals.) Vuillemin. STAB, v. 22, p. 38-40. 2003. COUCH, T. C.; IGNOFFO, C. M. Formulation of insect pathogens. In BURGES, H. D. Microbial control and pests diseases. London, Academic Press, 1981. Cap 34, p.621-634. DAOUST, R. A.; WARD, M. 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RESUMO Um dos fatores limitantes à utilização em maior quantidade de fungos entomopatogênicos é a dificuldade na manutenção da viabilidade e da virulência dos conídios por longos períodos, tornando-se importante o desenvolvimento de formulações que aumentem ou preservem essas propriedades durante o armazenamento destes microorganismos. O objetivo deste trabalho foi verificar o efeito de formulações e do armazenamento na viabilidade de conídios de Beauveria bassiana ao longo do tempo. Para se estimar a vida de prateleira dos conídios de B. bassiana (CG 432) formulados foram desenvolvidas quatro formulações: Pó molhável, pó dispersível em óleo, suspensão concentrada e granulada que foram armazenadas em quatro condições (freezer (-11 ± 1 °C), refrigerador (6 ± 2 °C), câmara climatizada a 25 ± 1 °C e 35 ± 1 °C) durante 180 dias. A formulação suspensão concentrada foi a que manteve os conídios viáveis por mais tempo em refrigerador e freezer, sendo também a mais virulenta a adultos de Hypothenemus hampei, apresentando melhores características físico-químicas, já a granulada foi a que manteve os conídios viáveis por mais tempo na temperatura ambiente, as formulações pó dispersível em óleo e pó molhável não mantiveram os conídios viáveis durante o armazenamento. Pelo exposto pode-se concluir que a formulação, a temperatura e o tempo de armazenamento influenciam na viabilidade dos conídios de B. bassiana durante o armazenamento. Palavras-chave: Controle microbiano, entomopatogênicos, armazenamento. entomopatógenos, fungos 20 3.2. ABSTRACT One of the limiting factors in the use of more substantial amounts of entomopathogenic fungi is the difficulty in maintaining conidial viability during storage, making it important to develop formulations that increase or preserve these properties during the storage of these microorganisms. The objective of this work was to verify the effect of formulations and storage on the conidial viability of Beauveria bassiana with time. In order to estimate the shelf life of formulated B. bassiana (CG 432) conidia, four formulations were developed: wettable powder, oildispersible powder, concentrated suspension, and a granular formulation. These were stored under four conditions: freezer (-11 ± 1 °C), refrigerator (6 ± 2 °C), and incubator (at 25 ± 1 °C and 35 ± 1 °C) for 180 days. The concentrated suspension formulation maintained the conidia viable for the longest time in refrigerator and freezer, and was also the most virulent to Hypothenemus hampei adults, showing the best physicochemical characteristics. The granular formulation, however, maintained the conidia viable for the longest time at room temperature. The oil-dispersible powder and wettable powder formulations did not maintain conidial viability during storage. From the above, it can be concluded that formulation, temperature, and storage time influence B. bassiana conidial viability during storage. Keywords: Microbial control, entomopathogens, entomopathogenic fungi, storage. 21 3.3. INTRODUÇÃO Uma das vantagens da utilização de fungos entomopatogênicos, no controle de pragas, em especial Beauveria bassiana, é sua fácil produção a baixo custo e sua ação de contato, por penetrar diretamente na cutícula sem a necessidade de ingestão dos conídios pelos insetos (Prior e Greathead, 1989). Entretanto, um dos fatores limitantes à utilização em maior quantidade de fungos entomopatogênicos é a dificuldade na manutenção da viabilidade dos conídios por longos períodos (McClatchie et al., 1994), o que torna importante a necessidade de desenvolvimento de formulações e definição de embalagens que mantenham a estabilidade destes microorganismos durante o armazenamento contribuindo para o aumento da vida de prateleira destes fungos. Vários estudos estão relacionados com a influência da temperatura e do armazenamento na viabilidade de fungos entomopatogênicos formulados (Marques et al., 1999; Pereira e Roberts, 1991; Smith et al., 1999), assim como na umidade da formulação para aumentar a vida de prateleira dos conídios (Hedgecock et al., 1995; Moore et al., 1996; Hong et al., 1997; Sanyang et al., 2000). Entretanto, estes estudos ainda são insuficientes para uma formulação adequada, uma vez que a tecnologia continua sendo segredo industrial, e estudos realizados sobre a influencia de embalagens nestas formulações não estão disponíveis na literatura especializada. Um dos fatores a ser considerado na qualidade dos micoinseticidas é sua viabilidade que é medida pela porcentagem de germinação dos conídios. Para 22 ter-se um mínimo de qualidade, os micoinseticidas devem apresentar germinação maior que 85% (Jenkis e Grzywacz, 2000). A vida de prateleira de um micoinseticida é um fator critico no seu sucesso (Couch e Ignoffo, 1981) sendo dependente da retenção da alta viabilidade dos conídios durante o armazenamento (McClatchie et al., 1994). Os micoinseticidas comerciais podem ser formulados em pó, em suspensões aquosas, suspensões emulsionáveis, granulados e óleos (Bateman 1995; Tanaka e Kaya, 1993), tendo como principais objetivos a facilidade de aplicação em campo para atingir o inseto alvo, incremento da vida de prateleira e persistência no ambiente após a aplicação (Feng et. al., 1994). Entretanto, formulações oleosas aumentam a infectividade no inseto (Prior e Jollands, 1988; Bateman et al., 1993) aumentam a tolerância dos conídios a altas temperaturas e mantém uma maior viabilidade dos conídios em relação ao pó seco (Moore et al., 1996). A escolha dos adjuvantes, solventes e inertes utilizados nas formulações dos micoinseticidas deve ser criteriosa, uma vez que, além de manter a estabilidade da formulação não podem influenciar negativamente na viabilidade dos conídios, já que neste caso o ingrediente ativo é um organismo vivo. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi verificar o efeito de formulações e do armazenamento na viabilidade de conídios de Beauveria bassiana ao longo do tempo. 23 3.4. MATERIAIS E MÉTODOS O estudo foi desenvolvido no Laboratório de Controle Microbiano de Insetos da Universidade Estadual de Londrina e no Laboratório de Formulação da Milênia Agrociências, Londrina, Paraná, Brasil. Foram utilizados conídios de B. bassiana do isolado CG432 (EMBRAPA-CENARGEN) produzidos em arroz pelo método de bandejas (Alves e Pereira, 1989) (Figura 1) e retirados do arroz com o auxilio de um equipamento coletor de fungos entomopatogênicos (Neves et al., 1991). Fig. 1. Produção de conídios de B. bassiana pelo método de bandejas. Os conídios foram secos em sala climatizada a 18 °C com auxílio de um desumidificador por 48 horas. Foram elaboradas quatro formulações contendo conídios de B. bassiana; pó dispersível em óleo (OP), pó Molhável (PM), suspensão concentrada 26 3.4.1. Descrição das Formulações 3.4.1.1 Pó dispersível em óleo (OP) (Figura 3). Foram feitas inicialmente, três formulações deste tipo, sendo que a escolhida para o teste de vida de prateleira foi a que apresentou melhor fluidez, este parâmetro pode prever a compactação da formulação. Fig. 3. Formulação Pó Dispersível em Óleo (OP). Esta formulação continha uma concentração de 4.28 x 1010 conídios g-1 de formulação, germinação inicial de 98,57% e de 18,65% de conteúdo de água. A suspensibilidade foi determinada segundo a NBR 13313:1995 a molhabilidade/umectabilidade segundo a NBR 13242:1994 Os componentes, a quantidade e o custo da formulação OP se encontram na Tabela 1. 27 Tabela 1. Componentes, quantidade e custo da formulação Pó dispersível em óleo (OP) de conídios de Beauveria bassiana. Componentes Quantidade % Custo U$/kg Conídios de B. bassiana (ingrediente ativo) 50 145 Sulfossuccinato de sódio (umectante/dispersante) 4 0,25 Poliacrilato (dispersante) 2 0,14 Sílica 39 AB amorfa (dessecante) 5 0,08 Silicato de alumínio e magnésio (inerte) 39 0,40 Total 100 145,87 3.4.1.2. Pó Molhável (PM) Foram feitas inicialmente quatro formulações do tipo PM (Figura 4), sendo que a escolhida para o teste de vida de prateleira foi a que apresentou melhor molhabilidade. Fig. 4. Formulação Pó Molhável (PM) Esta formulação continha uma concentração de 1,20 x 1010 conídios g-1 de formulação, germinação inicial de 87,03% e 11,40% de conteúdo de água. 28 Os componentes, a quantidade e o custo da formulação PM se encontra na Tabela 2. Tabela 2. Componentes, quantidade e custo da formulação Pó molhável (PM) de conídios de Beauveria bassiana. Quantidade % Custo U$/Kg Conídios de B. bassiana (ingrediente ativo) 15 43,50 Nonilfenol adsorvido em sílica (umectante) 10 0,40 Alquil naftaleno de sódio (umectante/dispersante) 10 0,40 Terra de diatomáceas (inerte) 65 0,26 Total 100 44,56 Componentes 3.4.1.3. Suspensão Concentrada (SC) Foram feitas inicialmente seis formulações deste tipo (Figura 5), sendo que muitas delas não foram viáveis ou por causar morte dos conídios nas primeiras 24 horas ou pela grande dificuldade de determinar a concentração (bolhas de óleo) e germinação dos conídios (aprisionamento dos conídios) (Figura 6.). Assim foi escolhida a formulação que possibilitou avaliar os parâmetros escolhidos e não interferiu negativamente na porcentagem de germinação inicial dos conídios. 29 Fig. 5. Formulação Suspensão Concentrada (SC). Fig. 6. Apreensão de conídios pelo óleo ao Microscópio Ótico (40X). Esta formulação continha uma concentração de 2,70 x 109 conídios g-1 de formulação, germinação inicial de 93,73 % e10,63% de conteúdo de água. A suspensibilidade foi determinada segundo a NBR 13313:1995 a miscibilidade a 30 °C segundo a NBR 13240:1994, a densidade real segundo a NBR: 13826: 1997 e a viscosidade com o auxilio de um viscosímetro . Os componentes, a quantidade e custo da formulação SC se encontra na Tabela 3. 30 Tabela 3. Componentes, quantidade e custo da formulação Suspensão concentrada (SC) de conídios de Beauveria bassiana. Componentes Quantidade % Custo U$/Kg B. bassiana (ingrediente ativo) 5 14,50 Óleo vegetal etoxilado 95 1,78 Total 100 16,28 3.4.1.4. Granulada para aplicação direta (GR) Para esta formulação somente foram utilizados conídios de B. bassiana e arroz parbolizado (substrato de desenvolvimento) (Figura 7), assim após a secagem nas bandejas estes foram submetidos ao armazenamento. Fig. 7. Formulação Granulada (GR). Esta formulação continha uma concentração de 1,4x108 conídios g-1 de formulação, germinação inicial de 98,00% 13,11% de conteúdo de água. Os componentes, a quantidade e custo da formulação GR se encontra na Tabela 4. 31 Tabela 4. Componentes, quantidade e custo da formulação Granulada (Gr) de conídios de Beauveria bassiana. Componentes Quantidade % Custo U$/Kg B. bassiana (ingrediente ativo) 2 5,80 Arroz parbolizado 98 0,90 Total 100 6,70 3.4.2. Virulência dos conídios formulados Para determinar o tempo letal de cada formulação, foram utilizados adultos da broca-do-café (Hypothenemus hampei) (Ferrari, 1867), capturados em armadilhas com cairomônio em terreiro de secagem. As formulações utilizadas não passaram pelo processo de armazenamento, sendo preparadas no mesmo dia em que foi feito o bioensaio. Os conídios formulados apresentavam 95% de germinação 24 horas após mistura. Cada formulação foi diluída em água para que se obtivesse uma suspensão de 1x 108 conídios mL-1. Esta concentração foi determinada com base em estudos já realizados por Neves e Hirose (2005). Grupos de 20 insetos desinfetados com solução de hipoclorito de sódio a 2% foram mergulhados em 20 mL de cada suspensão por 30 segundos. Após o mergulho as brocas foram colocadas em placas de Petri recobertas com filme plástico sendo oferecidas folhas de cafeeiro provenientes de plantas sem tratamento fitossanitário desinfetadas com hipoclorito de sódio e lavadas com água corrente. A avaliação do número de insetos mortos foi realizada diariamente 32 durante sete dias. Para avaliação da mortalidade confirmada pelo fungo, os insetos foram colocados em câmara úmida. O delineamento experimental foi inteiramente ao acaso com cinco repetições. Para determinar a TL90 de cada formulação, os dados foram submetidos a análise de Probit utilizando o programa Polo-PC (LeOra Software, 1987). 33 3.5. RESULTADOS E DISCUSSÕES 3.5.1. Viabilidade das Formulações Quando as formulações de B. bassiana foram armazenadas em freezer (-11 ± 1 °C) (Tabela 5) observou-se que até os 180 dias, a formulação pó molhável (PM) foi a que provocou maior redução na viabilidade (26,6%), sendo as maiores reduções observadas a partir dos 120 dias de armazenamento. Os conídios formulados em suspensão concentrada (SC), granulada (GR) e Pó dispersível em óleo (OP) não perderam significativamente a viabilidade durante os 180 dias de armazenamento, sendo que a formulação SC foi a que obteve maior desempenho entre as formulações nas condições de freezer. Em condições de refrigerador (6 ± 2 °C), os conídios das formulações PM e OP foram os que apresentaram maiores reduções na germinação, sendo significativas a partir dos 90 e 120 dias de armazenamento, respectivamente (Tabela 6). Novamente a SC foi a formulação que promoveu uma menor perda de viabilidade dos conídios (4,3%) nestas condições, sendo seguida pela GR (7,4%), sendo que não houve diferença significativa entre os dias de armazenamento para estas duas formulações. Estes resultados são semelhantes aos encontrados por Daoust et al. (1983) que embora estudando formulações de M. anisopliae em óleos, verificou redução na viabilidade dos conídios após 60 dias de armazenamento a 19 e 26 °C, enquanto que, na maioria das formulações granuladas e pós a viabilidade permaneceu alta por um período de 12 meses a 4°C. 34 Tabela 5. Média e erro padrão (± EP) da porcentagem de redução da germinação de conídios de Beauveria bassiana formulados e armazenados em freezer (temperatura -11 ± 1 °C) durante 180 dias. Formulações Dias OP GR SC PM Redução (%) 30 2,6 ± 0,56 A a* 3,2 ± 0,56 A a 1,0 ± 0,66 A a 8,2 ± 0,51 A a 60 5,7 ± 1,02 A a 4,9 ± 0,69 A a 2,2 ± 0,31 A a 12,8 ± 0,77 A ab 90 8,1 ± 1,50 A a 6,4 ± 1,04 A a 3,0 ± 0,30 A a 16,0 ± 2,01 A ab 120 11,4 ± 1,39 AB a 6,4 ± 0,70 A a 3,4 ± 0,57 A a 22,5 ± 0,67 B ab 150 13,2 ± 0,88 AB a 7,3 ± 0,97 A a 3,7 ± 0,43 A a 26,4 ± 1,49 B b 180 15,1 ± 1,09 AB a 8,1 ± 0,49 A a 4,1 ± 0,25 A a 26,6 ± 1,08 B b CV 37,52 *Médias seguidas da mesma letra maiúscula na linha e minúscula na coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. 35 Tabela 6. Média e erro padrão (± EP) da porcentagem de redução da germinação de conídios de Beauveria bassiana formulados e armazenados em refrigerador (temperatura 6 ± 2 °C) durante 180 dias. Formulações Dias OP GR SC PM Redução (%) 30 6,8 ± 1,44 A a* 1,9 ± 0,49 A a 0,6 ± 0,52 A a 9,3 ± 0,97 A a 60 10,1 ± 0,84 A ab 3,7 ± 0,69 A a 1,6 ± 0,36 A a 11, 6 ± 1,41 A a 90 17,2 ± 2,07 AB ab 4,6 ± 0,57 A a 3,3 ± 0,58 A a 24,0 ± 1,45 B b 120 21,2 ± 1,59 B ab 4,8 ± 0,77 A a 3,4 ± 0,47 A a 26,4 ± 0,67 B b 150 22,1 ± 0,85 B ab 6,6 ± 0,40 A a 3,4 ± 0,21 A a 26,9 ± 1,60 B b 180 25,5 ± 1,15 B b 7,4 ± 0,36 A a 4,3 ± 0,48 A a 28,0 ± 1,22 B b CV 37,52 *Médias seguidas da mesma letra maiúscula na linha e minúscula na coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. Em câmara climatizada (25 ± 1 °C), (Tabela 7), os conídios das formulações OP e PM já apresentavam queda de 40% na viabilidade aos 30 dias de armazenamento, diferindo significativamente das formulações GR e SC, que perderam somente 8,15% e 6,4%, respectivamente, em relação a viabilidade inicial. A porcentagem de redução da germinação dos conídios da formulação SC foi significativamente maior do que a da granulada aos 90 dias de armazenamento, sendo que os conídios da formulação granulada mantiveram-se com alta viabilidade até este período na temperatura ambiente, e os formulados em SC já não estavam mais viáveis aos 90 dias de armazenamento (Tabela 7). O mesmo foi observado por Alves et al. (1996) quando formularam B. bassiana em grãos de arroz e armazenaram a temperatura ambiente (15-38 °C). 36 Tabela 7. Média e erro padrão (± EP) da porcentagem de redução da germinação de conídios de Beauveria bassiana formulados e armazenados em câmara climatizada (BOD) a temperatura 25 ±1 °C durante 180 dias. Formulações Dias OP GR SC PM Redução (%) 30 57,4 ± 1,74 C a* 8,2 ± 1,80 A a 6,4 ± 0,91 A a 40,7 ± 4,38 B a 60 100,0 ± 1,74 B b 8,5 ± 0,84 A a 15,9 ± 3,69 A a 93,9 ± 0,54 B b 90 ______ 22,9 ± 1,23 A a 72,5 ± 5,94 B b 100,0 ± 0,00 C c 120 ______ 64,6 ± 1,87 A b 100,0 ± 0,00 B c ______ 150 ______ 83,8 ± 1,53 A c ______ ______ 180 ______ 100,0 ± 0,00 A c ______ ______ CV 37,52 *Médias seguidas da mesma letra maiúscula na linha e minúscula na coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. Estudando o armazenamento de conídios de M. flavoviride formulados em óleo de soja e querosene, Stathers et al., (1993) também observaram que os conídios mantiveram-se viáveis por mais tempo em temperaturas de 5 e 15°C, do que a 25 °C e 35 °C. O mesmo foi observado por Smith et al. (1999) que trabalhando com conídios de B. bassiana formulados em peletes de óleo de canola hidrogenado com e sem feromônio, em pó e em sílica gel observaram que os conídios mantiveram-se viáveis durante 357 dias em freezer e em refrigerador, já a 25 °C estes apresentaram germinação em torno de 30% . Resultados semelhantes foram encontrados por Prior e Jollands (1988), que verificaram que em formulações de óleo de coco e água os conídios de B. bassiana perderam viabilidade nos primeiros vinte dias de armazenamento em 37 temperatura ambiente (25 °C), entretanto mantiveram-se viáveis em ambas formulações em refrigerador (2 °C). As formulações OP, PM, e SC reduziram em mais de 90% a viabilidade de conídios nos 30 dias de armazenamento em câmara climatizada a 35 ± 1 °C (Tabela 8), diferindo significativamente da GR que perdeu 52,2% da germinação inicial. Para 30 dias, (Tabela 9), 60 dias (Tabela 10), 90 dias (Tabela 11), 120 dias (Tabela 12), 150 dias (Tabela 13) e 180 dias (Tabela 14), o armazenamento em freezer (-11 ± 1 °C) e em refrigerador (6 ± 2 °C ) não diferiram significativamente entre si em todas as formulações. Tabela 8. Média e erro padrão (± EP) da porcentagem de redução da germinação de conídios de Beauveria bassiana formulados e armazenados em câmara climatizada (BOD) a temperatura 35 ± 1 °C durante 180 dias. Formulações Dias OP GR SC PM Redução (%) 30 100,0 ± 0,00 B a* 52,2 ± 0,56 A a 96,6 ± 2,01 B a 98,8 ± 0,54 B a 60 ______ 97,1 ± 1,27 A b 100,0 ± 0,00 A a ______ 90 ______ 100,0 ± 1,20 A b ______ ______ 120 ______ ______ ______ ______ 150 ______ ______ ______ ______ 180 ______ ______ ______ ______ CV 37,52 *Médias seguidas da mesma letra maiúscula na linha e minúscula na coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. 38 Tabela 9. Média e erro padrão (± EP) da porcentagem de redução da germinação de conídios de Beauveria bassiana formulados e armazenados em quatro condições de temperatura durante 30 dias Temperatura ( °C) Formulações -11 6 25 35 Redução (%) OP 2,6 ± 0,56 A* 6,8 ± 1,43 A 57,4 ± 1,74 B 100,0 ± 0,00 B GR 3,2 ± 0,56 A 1,9 ± 0,49 A 8,2 ± 1,80 B 52,2 ± 0,56 ± C SC 1,0 ± 0,66 A 0,6 ± 0,52 A 6,4 ± 0,91 A 96,6 ± 2,01 B PM 8,2 ± 0,51 A 9,3 ± 0,97 A 40,7 ± 4,38 B 98,8 ± 0,54 C CV 37,52 *Médias seguidas da mesma letra na linha não diferem entre si pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. Tabela 10. Média e erro padrão (± EP) da porcentagem de redução da germinação de conídios de Beauveria bassiana formulados e armazenados em quatro condições de temperatura durante 60 dias. Temperatura ( °C) Formulações -11 6 25 35 Redução (%) OP 5,7 ± 1,02 A* 10,1 ± 0,84 A 100,0 ± 0,00 B GR 4,9 ± 0,69 A 3,7 ± 0,69 A 8,5 ± 0,84 A 97,0 ± 1,27 B SC 2,2 ± 0,31 A 1,6 ± 0,36 A 15,9 ± 3,69 A 100,0 ± 0,00 B PM 12,8 ± 0,77 A 11,6 ± 1,41 A 93,9 ± 1,09 B 100,0 ± 0,00 B CV ______ 37,52 *Médias seguidas da mesma letra na linha não diferem entre si pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. 39 Tabela 11. Média e erro padrão (± EP) da porcentagem de redução da germinação de conídios de Beauveria bassiana formulados e armazenados em quatro condições de temperatura durante 90 dias. Temperatura (°C) Formulações -11 6 25 35 ______ ______ Redução (%) OP 8,1 ± 1,50 A* 17,2 ± 2,07 A GR 6,4 ± 1,04 A 4,6 ± 0,57 A 22,9 ± 1,23 B 98,8 ± 1,20 C SC 3,0 ± 0,30 A 3,3 ± 0,58 A 72,5 ± 5,64 B 100,0 ± 0,00 C PM 16,0 ± 2,01 A 24,0 ± 1,45 A 100,0 ± 0,00 B CV 37,52 *Médias seguidas da mesma letra na linha não diferem entre si pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. Tabela 12. Média e erro padrão (± EP) da porcentagem de redução da germinação de conídios de Beauveria. bassiana formulados e armazenados em quatro condições de temperatura durante 120 dias. Temperatura (°C) Formulações -11 6 25 35 ______ ______ Redução (%) OP 11,4 ± 1,39 A* 21,2 ± 1,59 A GR 6,4 ± 0,70 A 4,8 ± 0,77 A 64,6 ± 1,87 B ______ SC 3,4 ± 0,57 A 3,4 ± 0,47 A 100,0 ± 0,00 B ______ PM 22,5 ± 0,67 A 26,4 ± 1,13 A CV ______ ______ 37,52 *Médias seguidas da mesma letra na linha não diferem entre si pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. 40 Tabela 13. Média e erro padrão (± EP) da porcentagem de redução da germinação de conídios de Beauveria bassiana formulados e armazenados em quatro condições de temperatura durante 150 dias. Temperatura (°C) Formulações -11 6 25 35 ______ ______ Redução (%) OP 13,2 ± 0,88 A* 22,1 ± 0,85 A GR 7,3 ± 0,97 A 6,6 ± 0,40 A SC 3,7 ± 0,43 A 3,4 ± 0,21 A ______ ______ PM 26,4 ± 1,49 A 26,9 ± 1,60 A ______ ______ CV 83,8 ± 1,52 B ______ 37,52 *Médias seguidas da mesma letra na linha não diferem entre si pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. Tabela 14. Média e erro padrão (± EP) da porcentagem de redução da germinação de conídios de Beauveria bassiana formulados e armazenados em quatro condições de temperatura durante 180 dias. Temperatura (°C) Formulações -11 6 25 35 ______ ______ Redução (%) OP 15,1 ± 1,09 A* 25,5 ± 1,14 A GR 8,1 ± 0,49 A 7,4 ± 0,36 A SC 4,1 ± 0,25 A 4,3 ± 0,48 A ______ ______ PM 26,6 ± 1,08 A 28,0 ± 1,22 A ______ ______ CV 100,0 ± 0,00 B ______ 5,93 *Médias seguidas da mesma letra na linha não diferem entre si pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. 41 Nenhuma das formulações mantiveram-se viáveis na temperatura ambiente pelo período de 18 meses sugerido por Couch e Ignoffo (1981), entretanto, a formulação granulada foi a que conservou a viabilidade dos conídios por mais tempo nesta temperatura, tendo aumento exponencial da redução da germinação com o aumento do tempo de armazenamento (Figura 9). Este resultado é importante, pois esta formulação não requer nenhuma tecnologia, pois os conídios foram simplesmente armazenados juntamente com o substrato de desenvolvimento (arroz). Marques e Alves (1996), trabalhando com diferentes formulações de conídios de B. bassiana também constataram uma maior viabilidade em conídios mais arroz do meio de cultura quando armazenados por 180 dias a 21 °C. Já na formulação SC foi onde ocorreram as menores reduções de viabilidade dos conídios nas condições de temperaturas mais baixas sendo que na temperatura ambiente (25 ± 1 °C) a porcentagem de germinação caiu exponencialmente (Figura 10) durante todo o período de armazenamento. Esta formulação por ser a base de óleo tem a vantagem de se misturar melhor com os conídios lipofílicos (Stathers et al., 1993), além de facilitar a aplicação por pulverização em Ultra-Baixo-Volume (UBV) (Bateman, 2000). Os óleos vegetais também podem aumentar a eficiência de fungos entomopatogênicos contra os insetos em comparação a formulações em soluções aquosas (Prior e Jollands, 1988). % Redução Germinação 42 y = 0.6921x - 24.684 R2 = 0.9388 100 80 60 40 20 0 0 30 60 90 120 150 180 Dias de Armazenamento Fig. 9. Redução da germinação (%) dos conídios de Beauveria bassiana em formulação granulada (GR) armazenados em câmara climatizada (25 ± 1 °C) % Redução Germinação durante 180 dias. y = 0.022618x 2 -0.02618x - 44.0146 R2 = 0.99 100 80 60 40 20 0 0 30 60 90 120 150 Dias de Armazenamento Fig. 10. Redução da germinação (%) dos conídios de Beauveria bassiana formulados em suspensão concentrada (SC) armazenados em câmara climatizada (25 ± 1 °C) durante 120 dias. Se considerarmos que para se ter um mínimo de qualidade os micoinseticidas devem apresentar germinação maior que 85% (Jenkis e Grzywacz, 2000), podemos afirmar que a formulação SC pode ser armazenada em freezer e refrigerador durante seis meses e em temperatura ambiente (25 ± 1 °C) por 1 mês, a 43 GR em freezer e refrigerador durante seis meses e em temperatura ambiente (25 ± 1°C) durante dois meses, já a formulações OP pode ser armazenada em freezer durante 5 meses e em refrigerador durante dois meses, não podendo ser armazenada na temperatura ambiente. Os conídios utilizados na formulação PM já estavam com o mínimo de viabilidade no início do experimento, mas se considerássemos 100% de viabilidade inicial esta poderia ser armazenada em freezer durante três meses e em refrigerador por dois meses não podendo ser armazenada em temperatura de 25 °C. A baixa viabilidade da formulação OP nas temperaturas mais altas pode ser atribuída ao alto conteúdo de água dos conídios da formulação, em torno de 18,65%, pois conídios com baixa umidade podem ser mais tolerantes ao armazenamento em altas temperaturas (Hedgecock et al., 1995, Moore et al., 1996) e pela utilização do sulfossuccinato de sódio (umectante/dispersante), que é um tensoativo aniônico que pode ser prejudicial a B. bassiana. Testes realizados por Marques (1993) revelaram o efeito negativo de surfactantes aniônicos pertencentes ao grupo alquil sulfato de sódio e alquil sulfossuccinato de sódio em conídios de B. bassiana e M. anisopliae. Já a baixa viabilidade na formulação PM pode ser atribuída ao uso do nonilfenol que é um surfactante não iônico. Segundo Burges (1998) surfactantes não iônicos são menos desejáveis por causarem danos aos microorganismos, entretanto Marques (1993) não encontrou incompatibilidade após 24 horas de B. bassiana com este tensoativo, o uso do alquil naftaleno sulfonato de sódio utilizado nesta formulação, é um tensoativo aniônico, e por este motivo também pode ter sido prejudicial a B. bassiana. 44 Alves et al. (2002) estudaram a compatibilidade de emulsificantes, umectantes e dispersantes utilizados em formulações aquosas e oleosas com conídios de M. anisopliae, não verificando efeito negativo destes componentes na germinação dos conídios após 24 e 48 horas de incubação, entretanto, verificaram este efeito após 35 dias de armazenamento. A escolha dos adjuvantes de uma formulação de agentes de controle microbiano, talvez seja a etapa mais difícil no desenvolvimento de uma formulação, uma vez que, não basta avaliar a compatibilidade entre os adjuvantes e o agente em questão somente com testes de compatibilidade onde o tempo de contato é de no máximo 24 horas, o ideal é que se estude o efeito dos prováveis adjuvantes isoladamente sob condições diversas de armazenamento como tempo e temperatura. 3.5.2. Características Físico-Químicas A suspensibilidade (NBR 13313:1995) da formulação OP foi de 70%, molhabilidade/umectabilidade de 6 minutos, densidade aparente de 0.2460 g cm-3 e pH inicial de 6,02. Já a suspensibilidade da formulação PM foi de 85%, a molhabilidade/umectabilidade (NBR 13242:1994) de 30 segundos e 4 centésimos, densidade aparente de 0,1825 g cm-3 e pH inicial de 6,75. A suspensibilidade da formulação SC foi de 80%, miscibilidade a 30 °C (NBR 13240: 1994) ótima, densidade real de 1,0090 g cm-3 , viscosidade: 1200cp e pH inicial de 6,39. A densidade aparente da formulação GR foi de 0,672 g cm-3, e pH inicial de 5,80. A suspensibilidade das formulações OP, PM e SC ficaram dentro da 45 faixa desejada segundo a NBR 8510:1997 formulações PM devem ter suspensibilidade no mínimo de 50%, SC no mínimo de 80% e OP no mínimo de 60%, o que mostra que estas três formulações não terão problemas na mistura no tanque do pulverizador, proporcionando uma distribuição homogênea durante a pulverização, sem a necessidade de constantes agitações para que não ocorram perdas, em determinados locais da cultura. A molhabilidade/umectabilidade da formulação PM também foi satisfatória, já a molhabilidade/umectabilidade da OP não foi, talvez, pela alta proporção de conídios utilizados na formulação e a baixa concentração de surfactantes, não sendo uma boa formulação para mistura no tanque do pulverizador. A miscibilidade a 30 °C da SC foi ótima não apresentando separação do material sólido (conídios ) do líquido (óleo). O pH da formulação OP, PM, SC e GR após 180 dias de armazenamento em refrigerador foi de 7,0; 6,2; 6,6 e 5,8, respectivamente e em freezer de 7,1; 6,3; 6,4 e 5,6, respectivamente, não havendo grandes variações mantendo-se na faixa de neutralidade durante o armazenamento. O pH é um parâmetro importante a se considerar principalmente no que se refere a contaminantes na produção de fungos entomopatogênicos (Jenkis e Grzywacz, 2000), e influência na germinação do fungo, que pode ser atrasada em valores extremos, os valores do pH considerados ótimos estão entre 5,5 e 7,0, (Vélez et al., 1997) sendo assim neste estudo, o pH das formulações encontrou-se na faixa desejável. Os testes de determinação das características físico-químicas das formulações a base de fungos entomopatogênicos infelizmente, ainda são os 47 diatomáceas que pode ser utilizada como sinergista de B. bassiana no controle de besouros de grãos armazenados (Lord, 2001) foi umas das formulações que apresentou maior TL90. Tabela 15. Tempo Letal (TL90), equação da reta e Qui-quadrado (Χ2)para formulações de conídios de B. bassiana na concentração de 108 conídios na brocado-café (Hypothenemus hampei). Formulações TL90 (IC*) Equação da reta Χ2 OP 4,9 (3,734-8,233) y= 3,722404 + 3,7027706 logx 24,65** PM 5,1 (4,019-7,822) y= 3,473684 + 3,9616199 logx 22,0** SC 2,6(1,395-4,133) y= 5,922583 + 0,86718737 logx 0,9 n.s GR 5,7 (4,334-8,798) y= 3,975036 + 3,0798298 logx 14,9** Conídio puro 5,1(4,115-7,295) y= 4,0331833 + 3,1652078 logx 11,1** *IC= intervalo de confiança; ** significativo: n.s= não significativo. As formulações OP e PM desenvolvidas neste trabalho não são boas formulações para conídios do fungo entomopatogênico B. bassiana, pois além de não mante-los viáveis por mais de três meses em temperaturas acima de 6 °C, também não aumentaram a virulência dos mesmos. Embora a formulação GR tenha sido a que manteve os conídios viáveis por mais tempo a temperatura ambiente ( 25 ± 1 °C) também não aumentou a virulência, tendo TL90 semelhante a dos conídios não formulados. A formulação SC manteve os conídios de B. bassiana viáveis por 30 dias na temperatura ambiente, aumentando consideravelmente a sua virulência em adultos da broca-do-café. Sendo assim dentre as formulações desenvolvidas neste 48 trabalho em condições de laboratório esta foi a que apresentou melhor desempenho em termos de armazenamento em baixas temperaturas e virulência dos conídios de B. bassiana. Alguns fatores ainda devem ser investigados sobre formulações e armazenamento de fungos entomopatogênicos, principalmente no que se refere a compatibilidade de inertes e surfactantes presentes nas formulações e tipos de embalagens para o seu acondicionamento. Deve-se considerar também no desenvolvimento de formulações o inseto a ser controlado e o sistema de cultivo da lavoura em questão. Estudos sobre a fitotoxicidade e tecnologia de aplicação das formulações contendo fungos entomopatogênicos também devem ser realizados. 49 3.6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS: NBR:8510: AGROTÓXICOS E AFINS - CARACTERÍSTICAS FÍSICAS: Rio de Janeiro: JUN. 1997. ______NBR: 13242: AGROTÓXICO DETERMINAÇÃO DA MOLHABILIDADE: Rio de Janeiro: DEZ. 1994.______ NBR: 13240: AGROTÓXICO - DETERMINAÇÃO DA MISCIBILIDADE A 30°C: Rio de Janeiro: DEZ. 1994. ______ NBR: 13313: AGROTÓXICO DETERMINAÇÃO DA SUSPENSIBILIDADE:: Rio de Janeiro: MAR. 1995. ______NBR: 13826: AGROTÓXICO - DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE: Rio de Janeiro: MAI. 1997. AOAC. Official methods of analysis. 16th. ed. Association of Official Analytical Chemists, Washington DC. 1995. ALVES, R. T.; BATEMAN, R. P.; GUNN, J.; PRIOR, C.; LEATHER, S. R. Effects of different formulations on viability and medium-term storage of Metarhizium anisopliae conidia. Neotropical Entomology, v. 31, p. 91-99. 2002. ALVES, S. B.; PEREIRA, R. W. Production of Metarhizium anisopliae (Metsch.) Sorok. and Beauveria bassiana (Bals.) Vuill. in trays. 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RESUMO Um dos fatores limitantes à utilização em maior quantidade de fungos entomopatogênicos é a dificuldade na manutenção da viabilidade dos conídios por longos períodos de armazenamento, o que torna importante a necessidade de desenvolvimento de formulações e embalagens que aumentem a vida de prateleira destes microorganismos. Entretanto estudos realizados com embalagens no armazenamento destes fungos são inexistentes na literatura especializada. Diante disto, o objetivo deste trabalho foi identificar embalagens que mantivessem a viabilidade dos conídios por longos períodos de armazenamento em diferentes temperaturas. O trabalho foi desenvolvido no laboratório de controle microbiano de insetos da Universidade Estadual de Londrina. Foi utilizada uma formulação granulada (conídios e arroz parbolizado) de B. bassiana (CG 432) acondicionados em três tipos de embalagens: Coex, poliéster metalizado e polietileno, que foram armazenadas durante 180 dias em refrigerador (6 ± 2 °C) e câmara climatizada (25 ± 1 °C). Os parâmetros utilizados para avaliar a influência das embalagens sobre a viabilidade dos conídios foi a porcentagem de germinação e o conteúdo de água. Os conídios acondicionados na embalagem tipo Coex foram os que apresentaram maior porcentagem de germinação em refrigerador e a temperatura ambiente durante todo o período de armazenamento, sendo também a embalagem que proporcionou menor ganho de água pelos conídios durante o armazenamento. Independente da embalagem os conídios armazenados em refrigerador apresentaram maior porcentagem de germinação em relação aos armazenados a temperatura ambiente (25 ± 1°C). Concluiu-se que o tipo de embalagem pode interferir na viabilidade dos conídios durante o armazenamento. Palavras-chave: Controle microbiano, fungos entomopatogênicos, temperatura, conteúdo de água, armazenamento. 58 4.2. ABSTRACT One of the limiting factors in the use of more substantial amounts of entomopathogenic fungi is the difficulty in maintaining conidial viability for long periods of storage. The need for developing formulations and packagings that would increase the shelf life of these microorganisms is therefore important. However, there are no studies available in the specialized literature on packaging for storage of these fungi. Considering this, the objective of this work was to identify packagings that would maintain conidial viability for long storage periods at different temperatures. The work was developed at the insect microbial control laboratory of Universidade Estadual de Londrina, Brazil. A granular B. bassiana (CG 432) formulation (conidia and parboiled rice) was used, wrapped in three different types of packagings: Coex, metallized polyester, and polyethylene, which were stored in refrigerator (6 ± 2 °C) and in an incubator (25 ± 1 °C) for 180 days. Germination percentage and water content were the parameters used to evaluate packaging influence on conidial viability. The conidia wrapped in Coex packaging showed the highest germination percentage in refrigerator and at room temperature during the entire storage period. This packaging also provided the lowest water acquisition by the conidia during storage. Regardless of packaging, the conidia stored in refrigerator showed the highest germination percentage in relation to those stored at room temperature (25 ± 1 °C). It was concluded that the type of packaging may interfere with conidial viability during storage. Keywords: Microbial control, entomopathogenic fungi, temperature, water content, storage. 59 4.3. INTRODUÇÃO Um dos fatores limitantes à utilização em maior quantidade de fungos entomopatogênicos é a dificuldade na manutenção da viabilidade dos conídios por longos períodos (McClatchie et al., 1994). A temperatura, umidade e a luminosidade alta, assim como o conteúdo de água dos conídios, são fatores críticos que interferem na viabilidade durante o armazenamento, conídios com baixa umidade podem ser mais tolerantes ao armazenamento em altas temperaturas (Hedgecock et al., 1995; Moore et al., 1996). A umidade e temperatura baixas são geralmente fatores de estabilidade dos conídios mantendo-os viáveis por maior espaço de tempo. Na tentativa de solucionar estes problemas tem-se desenvolvido métodos de secagem e formulações (Hedgecock et al., 1995; Hong et al., 1997; Marques et al., 1999; Moore et al., 1996; Pereira e Roberts, 1991; Sanyang, 2000; Smith et al., 1999) para que os conídios de fungos entomopatogênicos possam manter-se viáveis durante longos períodos de armazenamento, entretanto, estudos realizados sobre a influencia de embalagens em formulações ou em conídios puros destes microorganismos não estão disponíveis na literatura especializada. A utilização de embalagens adequadas para o acondicionamento de conídios formulados ou não pode servir de barreira entre os conídios e o meio impedindo que ocorra troca de água com o ambiente e que a luz não atinja os conídios durante o armazenamento. 60 Assim, o objetivo deste trabalho foi identificar embalagens que mantivessem a viabilidade dos conídios de B. bassiana por longos períodos de armazenamento em diferentes temperaturas. 61 4.4. MATERIAL E MÉTODOS O estudo foi desenvolvido no Laboratório de Controle Microbiano de Insetos da Universidade Estadual de Londrina. Foi utilizada uma formulação granulada contendo conídios de B. bassiana do isolado CG432 e arroz parbolizado (substrato de desenvolvimento). A formulação foi seca em sala climatizada a 18 °C com auxílio de um desumidificador por 48 horas. A formulação com porcentagem de germinação de 98,20% e 11, 76% de conteúdo de água foi acondicionada em três tipos de embalagens e armazenada em duas temperaturas; 6 ± 2 °C (refrigerador) e 25 ± 1 °C (câmara climatizada). As embalagens utilizadas foram: Frasco Coex (polietileno de alta densidade co-extrusado) com capacidade para 100 mL, Poliéster Metalizado de polietileno de baixa densidade com 123 µ de espessura e Polietileno transparente (Figura 1). A viabilidade e a umidade dos conídios foram avaliadas a cada 30 dias durante seis meses de armazenamento nas duas temperaturas. A viabilidade foi determinada utilizando teste de germinação e o conteúdo de água através da umidade em base seca (UBS) em estufa a 105 °C até peso constante de acordo com a AOAC (1995). 62 Coex Poliéster metalizado Polietileno Fig. 1. Tipos de embalagens utilizadas para o acondicionamento da formulação granulada com de conídios de B. bassiana. As amostras destrutivas foram feitas em triplicata contendo 5g de material, sendo que de cada amostra foram inoculadas três placas para avaliação da germinação e da umidade. Para avaliar a porcentagem de germinação dos conídios da formulação foi inoculada e espalhada com alça de Drigalski 0,1 mL de uma suspensão de 1 x 106 conídios mL-1 em placas de Petri contendo meio BatataDextrose-Ágar (BDA). As placas foram incubadas durante 24 horas em câmara climatizada tipo B.O.D a 25 ± 1,0 °C e fotoperíodo de 12 horas, após este período foi realizada a contagem dos conídios dividindo-se as placas em quatro quadrantes e contando no mínimo 100 conídios por quadrante entre aqueles germinados e não germinados. 63 O delineamento experimental foi em esquema fatorial 3 x 2 x 6 e as médias submetidas à análise de variância e comparadas pelo Teste de Tukey a 5% utilizando o programa de análise estatística. Foi realizada análise de correlação entre a porcentagem de germinação e o conteúdo de água pelo coeficiente de Pearson. Foi realizada análise de regressão para verificar o efeito do tempo de armazenamento na viabilidade e no conteúdo de água dos conídios acondicionados nas embalagens. 64 4.5. RESULTADOS E DISCUSSÕES 4.5.1. Viabilidade dos Conídios de B. bassiana Formulados Durante o Armazenamento Quando a formulação granulada de B. bassiana foi armazenada em refrigerador (6 ± 2 °C), a viabilidade dos conídios acondicionados nas embalagens Coex, poliéster e polietileno não diferiram significativamente entre si até os 150 dias, entretanto aos 180 dias a viabilidade dos conídios acondicionados na embalagem de polietileno foi significativamente menor do que nas outras duas embalagens (Tabela 1). Não houve diferença significativa na porcentagem de germinação dos conídios entre os 30, 60 e 90 dias de armazenamento (Tabela 1) quando acondicionados na embalagem tipo coex e polietileno em refrigerador, as menores porcentagens foram observadas aos 150 e 180 dias de armazenamento. Já para a embalagem de poliéster não houve diferença significativa entre os 30 e 60 dias de armazenamento, onde foram observadas as maiores porcentagens de germinação nesta embalagem, 96,61% e 90,22% respectivamente (Tabela 1). 65 Tabela 1. Média e erro padrão (± EP) da porcentagem de germinação de conídios de Beauveria bassiana em formulação granulada acondicionada em três tipos de embalagens armazenadas em refrigerador (temperatura 6 ± 2 °C) durante 180 dias. Embalagens DIAS Coex Poliéster metalizado Polietileno % Germinação 30 96,0 ± 0,60 A a* 96,6 ± 0,69 A a 94,2 ± 0,68 A a 60 92,6 ± 0,43 A ab 90,2 ± 0,89 A ab 91,1 ± 0,39 A ab 90 89,1 ± 0,18 A abc 87,5 ± 0,25 A bc 86,7 ± 0,42 A ab 120 87,4 ± 0,25 A bc 83,2 ± 0,68 A bcd 84,3 ± 0,36 A bc 150 83,5 ± 0,80 A cd 78,9 ± 0,42 A cd 76,8 ± 1,45 A c 180 78,7 ± 0,97 A d 75,7 ± 0,35 A d 66,9 ± 1,77 B d CV 6,37 *Médias seguidas da mesma letra maiúscula na linha e minúscula na coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. Na temperatura de 25°C não ocorreu diferença significativa entre as três embalagens aos 30 dias de armazenamento, entretanto aos 60, 90, 120, 150 e 180 dias a porcentagem de germinação dos conídios na embalagem Coex foi significativamente maior que na de poliéster metalizado e polietileno, sendo que a porcentagem de conídios viáveis acondicionados nesta ultima caiu acentuadamente de 92,7 % para 32,9% aos 30 dias de armazenamento e aos 90 dias já estavam com 0% de germinação. (Tabela 2). 66 Tabela 2. Média e erro padrão (± EP) da porcentagem de germinação de conídios de Beauveria bassiana bassiana em formulação granulada acondicionada em três tipos de embalagens armazenadas em câmara climatizada (25 ± 1 °C) durante 180 dias. Embalagens DIAS Coex Poliéster metalizado Polietileno % Germinação 30 93,5 ± 0,81 A a* 92,1 ± 0,65 A a 92,7 ± 0,62 A a 60 79,0 ± 1,5 A b 71,4 ± 4,75 B b 32,9 ± 3,01 C b 90 68,2 ± 1,90 A c 48,9± 2,97 B c 0,0 ± 0,00C c 120 54,7 ± 1,82 A d 33,1 ± 0,81 B d ______ 150 42,8 ± 2,30 A e 0,0 ± 0,00 B e ______ 180 35,2 ± 1,39 A e ______ ______ CV 6,37 *Médias seguidas da mesma letra maiúscula na linha e minúscula na coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. Aos 30 dias de armazenamento não houve diferença significativa na porcentagem de germinação entre as temperaturas de 6 ± 2 °C e 25 ± 1 °C para as três embalagens (Tabela 3), entretanto aos 60 dias (Tabela 4), 90 dias (Tabela 5), 120 dias (Tabela 6), 150 dias (Tabela 7) e 180 dias (Tabela 8) a porcentagem de germinação em todas as embalagens foi significativamente maior quando 67 Tabela 3. Média e erro padrão (± EP) da porcentagem de germinação de conídios de Beauveria bassiana bassiana em formulação granulada acondicionada em três tipos de embalagens armazenadas em refrigerador (5-8 °C) e câmara climatizada (25 ± 1,0 °C) durante 30 dias. Temperatura ( °C) Embalagens 6 25 % Germinação Coex 96,0 ± 0,60 A* 93,5 ± 0,81 A Poliéster Metalizado 96,6 ± 0,69 A 92,1 ± 0,65 A Polietileno 94,2 ± 0,67 A 92,7 ± 0,62 A CV 6,37 *Médias seguidas da mesma letra maiúscula na linha não diferem entre si pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. Tabela 4. Média e erro padrão (± EP) da porcentagem de germinação de conídios de Beauveria bassiana. bassiana em formulação granulada acondicionada em três tipos de embalagens armazenadas em refrigerador (6 ± 2 °C) e câmara climatizada (25 ± 1 °C) durante 60 dias. Temperatura ( °C) Embalagens 6 25 % Germinação Coex 92,6 ± 0,43 A* 79,0 ± 1,50 B Poliéster Metalizado 90,2 ± 0,89 A 71,4 ± 4,75 B Polietileno 91,1 ± 0,39 A 32,9 ± 3,01 B CV 6,37 *Médias seguidas da mesma letra maiúscula na linha não diferem entre si pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. 68 Tabela 5. Média e erro padrão (± EP) da porcentagem de germinação de conídios de Beauveria bassiana em formulação granulada acondicionada em três tipos de embalagens armazenadas em refrigerador (6 ± 2 °C) e câmara climatizada (25 ± 1 °C) durante 90 dias. Temperatura ( °C) 6 Embalagens 25 % Germinação Coex 89,09 ± 0,18 A* 68,22 ± 1,90 B Poliéster Metalizado 87,45 ± 0,26 A 48,98 ± 2,97 B Polietileno 86,71 ± 0,42 A 0,0 ± 0,00 B CV 6,37 *Médias seguidas da mesma letra maiúscula na linha não diferem entre si pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. Tabela 6. Média e erro padrão (± EP) da porcentagem de germinação de conídios de B. bassiana em formulação granulada acondicionada em três tipos de embalagens armazenadas em refrigerador (6 ± 2 °C) e câmara climatizada (25 ± 1 °C) durante 120 dias. Temperatura ( °C) Embalagens 6 25 % Germinação Coex 87,4 ± 0,25 A* 54,6 ± 1,82 B Poliéster Metalizado 83,2 ± 0,68 A 33,1 ± 0,81 B Polietileno 84,3 ± 0,36 A ______ CV 6,37 *Médias seguidas da mesma letra maiúscula na linha não diferem entre si pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. 69 Tabela 7. Média e erro padrão (± EP) da porcentagem de germinação de conídios de Beauveria bassiana em formulação granulada acondicionada em três tipos de embalagens armazenadas em refrigerador (6 ± 2 °C) e câmara climatizada (25 ± 1 °C) durante 150 dias. Temperatura ( °C) 6 Embalagens 25 % Germinação Coex 83,5 ± 0,80 A* 42,8 ± 2,30 B Poliéster Metalizado 78,9 ± 0,96 A 0,0 ± 0,00 B Polietileno 76,8 ± 1,45 A _____ CV 6,37 *Médias seguidas da mesma letra maiúscula na linha não diferem entre si pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. Tabela 8. Média e erro padrão (± EP) da porcentagem de germinação de conídios de Beauveria bassiana em formulação granulada acondicionada em três tipos de embalagens armazenadas em refrigerador (5-8 °C) e câmara climatizada (25 ± 1,0 °C) durante 180 dias. Temperatura ( °C) Embalagens 6 25 % Germinação Coex 78,7 ± 2,75 A* 35,2 ± 1,39 B Poliéster Metalizado 75,7 ± 0,35 A _____ Polietileno 66,9 ± 1,77 A _____ CV 6,37 *Médias seguidas da mesma letra maiúscula na linha não diferem entre si pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. 70 Considerando que para se ter um mínimo de qualidade os micoinseticidas devem apresentar germinação maior que 85% (Jenkis e Grzywacz, 2000) podemos afirmar que os conídios de B. bassiana com substrato de desenvolvimento acondicionados em embalagens Coex podem ser armazenados em refrigerador por 120 dias (87,4%) e em temperatura ambiente por 30 dias (93,5%). Já quando acondicionados em embalagens de poliéster metalizado e de polietileno podem ser armazenados em refrigerador por 90 dias e em temperatura ambiente por 30 dias. Embora nenhuma das embalagens tenha mantido a viabilidade inicial dos conídios durante os 180 dias de armazenamento, na embalagem Coex estes ainda apresentavam porcentagem de germinação de 78,7% em refrigerador e 32,20 em câmara climatizada a 25°C, enquanto na embalagem de poliéster metalizado e polietileno a 25°C apresentavam 0% de germinação aos 150 e 90 dias respectivamente. A análise de regressão mostrou que tanto em refrigerador quanto na temperatura ambiente (25 ± 1 °C) a porcentagem de germinação caiu com o passar dos dias, na embalagem Coex (Figura 2) e na de poliéster metalizado ( Figura 3 e Figura 4). Nas condições de refrigerador, a porcentagem de germinação dos conídios acondicionados na embalagem Coex caiu linearmente, já em câmara climatizada (25 ± 1 °C) esta queda foi exponencial. Quando os conídios foram acondicionados na embalagem de polietileno, tanto em refrigerador (6 ± 2°C) (Figura 5), quanto em câmara climatizada a queda na germinação foi exponencial (Figura 6). % de Germinação 71 y = -0.1099x + 99.437 R2 = 0.9862 100 80 60 y = 0.0006x 2 - 0.519x + 108.59 R2 = 0.998 40 20 0 0 30 60 90 120 150 180 Dias de Armazenamento Coex 5-8C Coex 25C Fig. 2. Porcentagem de germinação de conídios de Beauveria bassiana em % de Germinação formulação granulada acondicionada em embalagem tipo Coex durante 180 dias. 100 80 60 y = 0.0002x 2 - 0.1777x + 101.29 R2 = 0.9934 40 20 0 0 30 60 90 120 150 180 Dias de Armazenamento Fig. 3. Porcentagem de germinação de conídios de Beauveria bassiana em formulação granulada acondicionada em embalagem de Poliéster metalizado armazenada em refrigerador (temperatura 6 ± 2 °C) durante 180 dias. % de Germinação 72 y = -5E-05x3 + 0.0114x2 - 1.4912x + 128.33 R2 = 0.9971 100 80 60 40 20 0 0 30 60 90 120 150 180 Dias de Armazenamento Fig. 4. Porcentagem de germinação de conídios de Beauveria bassiana em formulação granulada acondicionada em embalagem de Poliéster metalizado % de Germinação armazenada em câmara climatizada (temperatura 25 ± 1 °C) durante 150 dias. 100 80 60 y = -0.0009x 2 + 0.0186x + 93.873 R2 = 0.9889 40 20 0 0 30 60 90 120 150 180 Dias de Armazenamento Fig. 5. Porcentagem de germinação de conídios de Beauveria bassiana em formulação granulada acondicionada em embalagem de Polietileno armazenada em refrigerador (temperatura 6 ± 2 °C) durante 180 dias. % de Germinação 73 100 y = -1.5457x + 134.63 R2 = 0.9728 80 60 40 20 0 0 30 60 90 120 Dias de Armazenamento Fig. 6. Porcentagem de germinação de conídios de Beauveria bassiana em formulação granulada acondicionada em embalagem de Polietileno armazenada em camara climatizada (temperatura 25 ± 1 °C) durante 90 dias. 4.5.2. Conteúdo de Água da Formulação Granulada com Conídios de B. bassiana durante o Armazenamento. Não houve diferença significativa no conteúdo de água da formulação entre as três embalagens durante os 180 dias de armazenamento em refrigerador (Tabela 9), com exceção para a embalagem de polietileno que aos 60 dias de armazenamento, a formulação apresentou conteúdo de água de 17,2%, esse valor discrepante em relação aos outros pode ter sido ocasionado pelo mau fechamento ou abertura das embalagens avaliadas nesta data. Na embalagem tipo Coex e poliéster metalizado não ocorreu diferença significativa no conteúdo de água nos dias de armazenamento em refrigerador, já na embalagem de polietileno o conteúdo de água da formulação aos 30 dias de armazenamento significativamente menor do que nos outros dias de avaliação (Tabela 9). foi 74 Tabela 9. Média e erro padrão (± EP) do conteúdo de água (UBS) de uma formulação granulada com conídios de Beauveria bassiana acondicionada em três tipos de embalagens armazenadas em refrigerador (6 ± 2 °C) durante 180 dias. Embalagens DIAS Coex Poliéster metalizado Polietileno UBS % 30 12,1 ± 0,16 A a* 12,2 ± 0,13 A a 11,5 ± 0,56 A c 60 12,5 ± 0,30 B a 13,2 ± 0,18 B a 17,2 ± 0,15 A a 90 13,0 ± 0,24 A a 12,9 ± 0,21 A a 13,2 ± 0,16 A bc 120 12,9 ± 0,18 A a 13,0 ± 0,10 A a 13,3 ± 0,07 A b 150 13,1 ± 0,27 A a 13,3 ± 0,29 A a 13,4 ± 0,08 A b 180 12,7 ± 0,06 A a 13,7 ± 0,32 A a 13,7 ± 0,26 A b CV 5,06 *Médias seguidas da mesma letra maiúscula na linha e minúscula na coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. Na temperatura de 25°C aos 30 e 90 dias de armazenamento o conteúdo de água da formulação acondicionada na embalagem Coex foi significativamente menor (12,3%) do que na de poliéster metalizado (14,0%) e na de polietileno (14,7%), já nas outras datas de avaliação não houve diferença significativa no conteúdo de água da formulação nas três embalagens (Tabela 10). O conteúdo de água da formulação acondicionada na embalagem Coex aos 120 dias de armazenamento foi significativamente maior do que nos outros (14,1%), já na embalagem de poliéster e polietileno o maior conteúdo de água foi observado aos 90 dias de armazenamento, 16,2% e 17,1% respectivamente. 75 Tabela 10. Média e erro padrão (± EP) do conteúdo de água (UBS) de uma formulação granulada com conídios de Beauveria bassiana acondicionada em três tipos de embalagens armazenadas em câmara climatizada (25 ± 1 °C) durante 180 dias. Embalagens DIAS Coex Poliéster Metalizado Polietileno UBS % 30 12,3 ± 0,20 B b* 14,0 ± 1,16 A b 14,7 ± 0,77 A b 60 12,7 ± 0,16 A ab 13,2 ± 0,46 A b 12,6 ± 0,03 A c 90 13,174 ± 0,02 B ab 16,2 ± 0,99 A a 17,1 ± 0,28 A a 120 14,1 ± 0,65 A a 14,2 ± 0,22 A b ______ 150 13,8 ± 0,15 A ab 14,6 ± 0,38 A ab ______ 180 13,6 ± 0,14 A ab ______ ______ CV 5,06 *Médias seguidas da mesma letra maiúscula na linha e minúscula na coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. Aos 30 dias de armazenamento não ocorreu diferença significativa entre o conteúdo de água da formulação acondicionada na embalagem Coex armazenada a 6 e 25°C, entretanto o conteúdo de água da formulação acondicionada nas embalagens de polietileno e poliéster foram significativamente maiores a 25 °C (Tabela 11). 76 Tabela 11. Média e erro padrão (± EP) do conteúdo de água (UBS) de uma formulação granulada com conídios de Beauveria bassiana acondicionada em três tipos de embalagens armazenadas em refrigerador (6 ± 2 °C) e em câmara climatizada (25 ± 1 °C) durante 30 dias. Temperatura ( °C) 6 Embalagens 25 UBS % Coex 12,1 ± 0,16 A* 12,3 ± 0,20 A Poliéster Metalizado 12,2 ± 0,14 B 14,0 ± 1,16 A Polietileno 11,5 ± 0,56 B 14,7 ± 0,77 A CV 5,06 *Médias seguidas da mesma letra maiúscula na linha não diferem entre si pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. Aos 60 dias de armazenamento não ocorreu diferença significativa no conteúdo de água da formulação na embalagem coex e poliéster entre o refrigerador e a temperatura ambiente (B.O.D) (Tabela 12). Aos 90 dias de armazenamento (Tabela 13) o conteúdo de água na temperatura ambiente foi significativamente maior nas embalagens de polietileno e poliéster, não sendo observada diferença no conteúdo de água da formulação entre as duas temperaturas na embalagem Coex. 77 Tabela 12. Média e erro padrão (± EP) do conteúdo de água (UBS) de uma formulação granulada com conídios de Beauveria bassiana acondicionada em três tipos de embalagens armazenadas em refrigerador (6 ± 2 °C) e em câmara climatizada (25 ± 1 °C) durante 60 dias. Temperatura ( °C) Embalagens 6 25 UBS % Coex 12,5 ± 0,30 A* 12,6 ± 0,16 A Poliéster Metalizado 13,2 ± 0,18 A 13,2 ± 0,46 A Polietileno 17,2 ± 0,15 A 12,6 ± 0,03 B CV 5,06 *Médias seguidas da mesma letra maiúscula na linha não diferem entre si pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. Tabela 13. Média e erro padrão (± EP) do conteúdo de água (UBS) de uma formulação granulada conídios de Beauveria bassiana acondicionada em três tipos de embalagens e armazenadas em refrigerador (6 ± 2 ° 78 O conteúdo de água da formulação aos 120 dias foi significativamente menor quando armazenados em refrigerador do que a temperatura ambiente (Tabela 14). Aos 150 dias de armazenamento (Tabela 15) não ocorreu diferença significativa no conteúdo de água dos conídios na embalagem Coex entre a temperatura ambiente (câmara climatizada 25°C) e a de refrigerador, entretanto o conteúdo de água formulação armazenada na embalagem de poliéster metalizado em refrigerador foi significativamente menor do que em câmara climatizada a 25°C. Tabela 14. Média e erro padrão (± EP) do conteúdo de água (UBS) de uma formulação granulada com conídios de Beauveria bassiana acondicionada em três tipos de embalagens armazenadas em refrigerador (6 ± 2 °C) e em câmara climatizada (25 ±1 °C) durante 120 dias. Temperatura ( °C) Embalagens 6 25 UBS % Coex 12,9 ± 0,19 B* 14,1 ± 0,64 A Poliéster Metalizado 13,0 ± 0,10 B 14,2 ± 0,22 A Polietileno 13,3 ± 0,07 A ______ CV 5,06 *Médias seguidas da mesma letra maiúscula na linha não diferem entre si pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. 79 Tabela 15. Média e erro padrão (± EP) do conteúdo de água (UBS) de uma formulação granulada com conídios de Beauveria bassiana acondicionada em três tipos de embalagens armazenadas em refrigerador (6 ± 2 °C) e em câmara climatizada (25 ± 1 °C) durante 150 dias. Temperatura ( °C) Embalagens 6 25 UBS % Coex 13,1 ± 0,27 A* 13,8 ± 0,15 A Poliéster Metalizado 13,3 ± 0,30 B 14,6 ± 0,38 A Polietileno 13,4 ± 0,08 A ______ CV 5,06 *Médias seguidas da mesma letra maiúscula na linha não diferem entre si pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. Aos 180 dias de armazenamento (Tabela 16) não ocorreu diferença significativa no conteúdo de água da formulação acondicionada na embalagem Coex entre a temperatura ambiente (câmara climatizada 25°C) e a de refrigerador. Nenhuma das embalagens conseguiu manter o conteúdo de água inicial dos conídios de 11, 2% durante os 180 dias de armazenamento. 80 Tabela 16. Média e erro padrão (± EP) do conteúdo de água (UBS) de uma formulação granulada com conídios de Beauveria bassiana acondicionada em três tipos de embalagens e armazenada em refrigerador (6 ± 2 °C) e em câmara climatizada (25 ±1 °C) durante 180 dias. Temperatura ( °C) Embalagens 6 25 UBS % Coex 12,7 ± 0,06 A* 13,6 ± 0,14 A Poliéster Metalizado 13,5 ± 0,32 A ______ Polietileno 13,7 ± 0,26 A ______ CV 5,06 *Médias seguidas da mesma letra maiúscula na linha não diferem entre si pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. Com o resultado da análise de regressão pode-se observar que na embalagem Coex em refrigerador (Figura 7), ocorreu aumento no conteúdo de água da formulação até os 120 dias, já a 25°C este aumento foi observado até os 150 dias de armazenamento havendo queda novamente, sendo que os menores conteúdos de água foram observados nesta temperatura. Na embalagem de poliéster em refrigerador (Figura 8), o maior conteúdo de água da formulação foi observado aos 180 dias de armazenamento e na embalagem de polietileno a 25°C (Figura 9), o gráfico mostrou que ocorreu uma queda no conteúdo de água dos 30 aos 60 dias aumentando de novo até os 90 dias de armazenamento. UBS 81 y = -1E-04x 2 + 0.0254x + 11.411 R2 = 0.9498 14.5 14 13.5 13 12.5 12 11.5 y = -0.0001x 2 + 0.0362x + 11.131 R2 = 0.8767 0 30 60 90 120 150 180 Dias de Armazenamento Coex 5-8C Coex 25C Fig. 7. Conteúdo de água (UBS) de uma formulação granulada com conídios de B. bassiana acondicionada em três embalagens tipo Coex durante 180 dias. 14 y = 0.0077x + 12.266 R2 = 0.7433 UBS 13.5 13 12.5 12 0 30 60 90 120 150 180 Dias de Armazenamento Poliéster 5-8C Fig. 8. Conteúdo de água (UBS) de uma formulação granulada com conídios B. bassiana acondicionada em embalagens de Poliéster metalizado durante 180 dias. 82 20 UBS 15 10 y = 0.0036x 2 - 0.395x + 23.24 R2 = 1 5 0 0 30 60 90 Dias de Armazenamento Polietileno 25C Fig. 9. Conteúdo de água (UBS) de uma formulação granulada com conídios de B. bassiana acondicionada em embalagens de Polietileno durante 180 dias. A análise da correlação pelo coeficiente de Pearson mostrou que existe correlação significativa negativa entre conteúdo de água da formulação e a porcentagem de germinação dos conídios de B. bassiana (r= -0,4974; p= 0,0038), durante o armazenamento, sendo assim, além do conteúdo de água com o qual a formulação com fungos entomopatogênicos é armazenada influenciar negativamente na viabilidade dos conídios, (Hedgecock et al., 1995;) o ganho de água durante o armazenamento também pode interferir negativamente na viabilidade. O tipo de embalagem em que se acondiciona uma formulação granulada com conídios de B. bassiana pode interferir no tempo de armazenamento. Neste estudo não foi possível verificar se a embalagem que manteve os conídios viáveis por mais tempo foi também a que manteve o conteúdo de água da formulação baixo, pois em todas as embalagens testadas ocorreram variações no conteúdo de água da formulação durante todo o período de armazenamento. 83 4.6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALVES, S. B.; PEREIRA, R. W. Production of Metarhizium anisopliae (Metsch.) Sorok. and Beauveria bassiana (Bals.) Vuill. in trays. Ecossistema, v. 14, p. 188192. 1989. AOAC. Official methods of analysis. 16th. ed. Association of Official Analytical Chemists, Washington DC. 1995. HEDGECOCK, S.; MOORE, D.; HIGGINS, P. M.; PRIOR, C. Influence of moisture content on tolerance and storage of Metarhizium flavoviride conidia in an oil formulation. Biocontrol Science and Technology, v. 5, p. 371-377.1995. HONG, T. D.; ELLIS, R. H.; MOORE, D. Development of a model to predict the effect of temperature and moisture on fungal spore longevity. Annals of Botany, v. 79, p. 121-128. 1997. JENKIS, N. E.; GRZYWACZ, D. Quality control of fungal and viral biocontrol agentsAssurance of products performance. Biocontrol Science and Technology, v. 10, p. 753-777. 2000. MCCLATCHIE, G. V.; MOORE, D.; BATEMAN, R. P.; PRIOR, C. 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Laboratory shelf-life of oilformulated conidia of the locust and grasshopper fungal pathogen Metarhizium flavoviride Gams & Rozsypal, in mixtures with the pyretroid insecticide lambdacyhalothrin. Journal of Pesticide Management, v. 46, p. 165-168. 2000. SMITH, S. M.; MOORE, D.; KARANJA, L. W.; CHANDI, E. A. Formulation of vegetable fat pellets with pheromone and Beauveria bassiana to control the larger grain borer, Prostephanus truncatus (Horn). Pesticide Science, v. 55, p. 711-718. 1999. 85 5. CONSIDERAÇÕES FINAIS Os resultados desta pesquisa indicam que a formulação de B. bassiana granulada, isto é, o fungo juntamente com seu substrato de desenvolvimento é a que proporciona melhor armazenamento aos conídios em temperaturas mais altas, fator interessante já que esse tipo de formulação não requer alta tecnologia, entretanto a formulação com óleo vegetal, proporciona melhor estabilidade a baixas temperaturas e maior virulência aos conídios, resultados estes que já foram observados em outros estudos. Vale salientar que mais estudos com embalagens para o acondicionamento de formulações devem ser realizados, principalmente com diferentes tipos de formulações, uma vez que trabalhos nesta área ainda não estão disponíveis na literatura especializada e os parâmetros a serem observados não estão bem definidos. Além de estudos sobre a estabilidade das formulações a base de fungos entomopatogênicos durante o armazenamento, muitos problemas ainda devem ser solucionados com relação a estabilidade das formulações a campo, como a identificação de agentes que possam minimizar os efeitos dos raios UV e da chuva, persistindo no ambiente, fitotoxicidade e seletividade dos adjuvantes a outros agentes de controle biológico, também devem ser estudados. O desenvolvimento de formulações que se adequem aos equipamentos já disponíveis nas propriedades rurais é também de suma importância, uma vez que a sua utilização não deve encarecer o processo de produção. 87 6. CONCLUSÕES • Os conídios de Beauveria bassiana formulados em óleo vegetal podem ser armazenados por 180 dias em freezer e em refrigerador sem perder a viabilidade; • Os conídios de Beauveria bassiana em formulação granulada podem ser armazenados em freezer e em refrigerador durante 180 dias e em temperatura ambiente (25°C) durante 2 meses; • A formulação suspensão concentrada foi a mais virulenta a adultos de Hipothenemus hampei; • A embalagem tipo Coex é a melhor embalagem para acondicionamento de uma formulação granulada contendo conídios de Beauveria bassiana; • Conídios de B. bassiana armazenados a baixas temperatura mantém-se viáveis por mais tempo independente da formulação e da embalagem.