Desenvolvimento e aplicação de sistemas nanoencapsulados utilizando óleos essenciais e seus compostos majoritários para controle de fungos fitopatogênicos
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2026-03-03
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As doenças pós-colheita causadas por fungos fitopatogênicos representam um desafio crítico para a produção de frutas, uma vez que acarretam perdas econômicas expressivas e promovem o uso intensivo de fungicidas sintéticos, com implicações ambientais e riscos de resistência. Este estudo teve como objetivo desenvolver e aplicar sistemas nanoencapsulados poliméricos contendo óleos essenciais e seus compostos majoritários, visando aumentar a eficácia antifúngica e a estabilidade para o controle de doenças pós-colheita. Os óleos essenciais foram quimicamente caracterizados por GC-MS e GC-FID. A atividade antifúngica in vitro foi avaliada contra Botrytis cinerea, Colletotrichum fructicola, C. gloeosporioides e Penicillium digitatum por meio de ensaios de germinação de conídios. Nanocápsulas contendo óleo essencial de capim-limão, óleo essencial de orégano, citral e carvacrol foram produzidas por nanoprecipitação utilizando poli(ácido lático) (PLA) e Eudragit® S100, sendo caracterizadas por espalhamento dinâmico de luz, potencial zeta, eficiência de encapsulação e microscopia eletrônica. O modo de ação das nanocápsulas contendo citral e óleo essencial de capim-limão foi investigado por citometria de fluxo. Ensaios preventivos in vivo foram conduzidos em uvas Thompson Seedless e maçãs Malus domestica 'Gala' inoculadas com fungos fitopatogênicos. Os óleos essenciais de capim-limão e orégano apresentaram a maior atividade antifúngica in vitro, inibindo a germinação de conídios em todos os fungos testados. As nanocápsulas de citral, capim-limão e orégano apresentaram diâmetros médios de até 224 nm (PLA) e 267 nm (Eudragit® S100), com potenciais zeta de -25,4 mV e -35,5 mV, respectivamente, e eficiências de encapsulação superiores a 80% para todas as formulações. Na concentração de 0,1% (v/v), as nanocápsulas contendo citral promoveram 100% de inibição da germinação de conídios de B. cinerea após 48 h. A citometria de fluxo revelou um aumento de 60% na permeabilidade de membrana em conídios tratados com citral encapsulado em comparação ao controle. Os ensaios in vivo demonstraram que as nanocápsulas de óleo essencial de capim-limão e citral reduziram o diâmetro médio das lesões causadas por B. cinerea em uvas em até 68%, enquanto as nanocápsulas de óleo essencial de orégano reduziram significativamente o desenvolvimento de lesões causadas por C. gloeosporioides em maçãs. De modo geral, a nanoencapsulação aumentou de forma expressiva a eficácia antifúngica, a estabilidade e o desempenho biológico dos óleos essenciais e de seus compostos majoritários, demonstrando forte potencial como estratégia sustentável e eficaz para o controle de doenças pós-colheita na produção de frutas. [resumo fornecido pelo autor]
Resumo
Postharvest decay caused by phytopathogenic fungi represents a major challenge for fruit production, leading to significant economic losses and increased dependence on synthetic fungicides with environmental and resistance-related concerns. This study aimed to develop and apply polymeric nanoencapsulated systems containing essential oils and their major compounds to enhance antifungal efficacy and stability for postharvest disease control. Essential oils were chemically characterized by GC-MS and GC-FID. In vitro antifungal activity was evaluated against Botrytis cinerea, Colletotrichum fructicola, C. gloeosporioides, and Penicillium digitatum through conidial germination assays. Nanocapsules containing lemongrass oil, oregano oil, citral, and carvacrol were produced by nanoprecipitation using poly(lactic acid) (PLA) and Eudragit® S100 and characterized by dynamic light scattering, zeta potential, encapsulation efficiency, and electron microscopy. Citral and lemongrass essential oil nanocapsules mode of action were investigated by flow cytometry. In vivo preventive assays were conducted on Thompson Seedless grapes and apples Malus domestica 'Gala' inoculated with phytopathogenic fungi. Lemongrass and oregano essential oils showed the highest in vitro antifungal activity, strongly inhibiting conidial germination of all tested fungi. Therefore, citral, lemongrass and oregano anocapsules exhibited mean diameters up to 224 nm (PLA) and 267 nm (Eudragit® S100), with zeta potentials of -25.4 mV and -35.5 mV, respectively, and encapsulation efficiencies above 80% for all formulations. At a concentration of 0.1% (v/v), citral-loaded nanocapsules resulted in 100% inhibition of B. cinerea conidial germination after 48 h. Flow cytometry revealed a 60% increase in membrane permeability in conidia treated with encapsulated citral compared to the control. In vivo assays demonstrated that lemongrass oil and citral nanocapsules reduced the average lesion diameter caused by B. cinerea in grapes by up to 68%, while oregano oil nanocapsules significantly reduced lesion development caused by C. gloeosporioides in apples. Overall, nanoencapsulation markedly enhanced the antifungal efficacy, stability, and biological performance of essential oils and their major compounds, demonstrating strong potential as a sustainable and effective strategy for postharvest disease control in fruit production. [resumo fornecido pelo autor]
Citação
Molon, Vinícius Bertoncello