Desenvolvimento de revestimentos biopesticida para aplicação em pós-colheita de  laranja (Citrus sinensis L.) e morango (Fragaria × ananassa Duch.)

Belas, Juliana Pereira Rodrigues

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Centro de Ciências Biológicas e da Saúde (CCBS)
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dc.contributor.advisor	Silva, Otniel Freitas
dc.contributor.author	Belas, Juliana Pereira Rodrigues
dc.date.accessioned	2026-08-13T15:12:42Z
dc.date.available	2026-08-13T15:12:42Z
dc.date.issued	2026-07-21
dc.identifier.citation	BELAS, Juliana Pereira Rodrigues. Desenvolvimento de revestimentos biopesticida para aplicação em pós-colheita de laranja (Citrus sinensis L.) e morango (Fragaria × ananassa Duch.). 2026. 77 f. Tese (Doutorado em Alimentos e Nutrição) - Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2026.	pt_BR
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/unirio/15336
dc.description.sponsorship	Capes	pt_BR
dc.language.iso	English	pt_BR
dc.rights	restrictedAccess	pt_BR
dc.title	Desenvolvimento de revestimentos biopesticida para aplicação em pós-colheita de laranja (Citrus sinensis L.) e morango (Fragaria × ananassa Duch.)	pt_BR
dc.title.alternative	Development of biopesticide coatings for postharvest application on oranges (Citrus sinensis L.) and strawberries (Fragaria × ananassa Duch.)	pt_BR
dc.type	doctoralThesis	pt_BR
dc.contributor.advisor-co	Coelho, Caroline Corrêa de Souza
dc.contributor.referee	Silva, Otniel Freitas
dc.contributor.referee	Coelho, Caroline Corrêa de Souza
dc.contributor.referee	Cardoso, Flavio de Souza Neves
dc.contributor.referee	Fai, Ana Elizabeth Cavalcante
dc.contributor.referee	Cortes, Marcio Vinicius de Carvalho Barros
dc.contributor.referee	Herrmann, Leonardo Wedderhoff
dc.degree.department	CCBS	pt_BR
dc.degree.grantor	Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro - UNIRIO	pt_BR
dc.degree.local	Rio de Janeiro, RJ	pt_BR
dc.degree.program	Programa de Pós-Graduação em Alimentos e Nutrição	pt_BR
dc.subject.cnpq	CIÊNCIAS DA SAÚDE	pt_BR
dc.subject.en	Biofungicidal coating	pt_BR
dc.subject.en	VOCs	pt_BR
dc.description.abstracten	The rising global demand for food and the need to reduce post-harvest losses pose significant challenges for modern agriculture. Fruits and vegetables are among the products most susceptible to losses throughout the supply chain, primarily due to fungal diseases. Although synthetic fungicides are widely used to control these diseases, their excessive use has been linked to environmental contamination, food residues, and the emergence of resistant microorganism populations. Consequently, there is growing demand for sustainable alternatives that ensure food quality and safety while reducing the environmental impact of agricultural production. Among these alternatives, biological control and the use of biofungicides have garnered increasing attention due to their efficacy, low toxicity, and minimal environmental impact. In this context, this thesis aimed to develop bio-based active coatings for the control of postharvest diseases in oranges and strawberries. This involved creating biofungicide coatings based on Metschnikowia pulcherrima yeast cells and the mono-rhamnolipid (mono-RML) biosurfactant evaluated both individually and in combination as well as assessing the antifungal potential of volatile organic compounds (VOCs) produced by two M. pulcherrima strains (MP1 and MP2). When evaluated separately, biofungicide coatings based on carboxymethylcellulose and sodium alginate (CMC/AS) containing either 4,650 mg/L of mono-rhamnolipid (mono-RML) or 10⁸ Metschnikowia pulcherrima cells per mL inhibited Penicillium digitatum mycelial growth by 50% to 100% in vitro, even after up to 120 days of refrigerated storage at 4° ± 2°C. In in vitro assays, the growth of the fungus Botrytis cinerea was completely inhibited by coatings containing the same concentration of M. pulcherrima cells (10⁸ cells/mL), even after 120 days of refrigerated storage (4° ± 2°C). In in vivo assays on oranges, the coating containing 4,650 mg/L of mono-rhamnolipid (mono-RML) performed best, reducing green mold incidence to 33.33%, whereas the control treatment showed 100% disease incidence. In in vivo tests, coatings containing only M. pulcherrima yeast cells (10⁶ and 10⁸ cells/mL) reduced the incidence of green mold on oranges and gray mold on strawberries by 30–40% compared to uncoated control fruit. When biofungicidal coatings combining yeast cells (10⁸ cells/mL) and a lower concentration of mono-RML (775 mg/L) were applied to oranges and strawberries, the results indicated a synergistic interaction between M. pulcherrima and mono-RML, reducing green mold and gray mold incidence by more than 50% compared to the control treatment. The tested M. pulcherrima strains produced VOCs with known antimicrobial activity; however, these compounds did not significantly reduce gray mold incidence on strawberries under the conditions evaluated. These approaches contribute to the development of innovative postharvest biopesticides aligned with principles of sustainability and reduced use of synthetic fungicides.	pt_BR
dc.degree.country	Brasil	pt_BR
dc.description.sponsordocumentnumber	n/a	pt_BR
dc.description.abstractpt	O aumento da procura global por alimentos e a necessidade de reduzir as perdas pós-colheita representam desafios importantes para a agricultura moderna. Frutas e hortaliças estão entre os produtos mais suscetíveis a perdas ao longo da cadeia produtiva, principalmente devido à incidência de doenças fúngicas. Embora os fungicidas sintéticos sejam amplamente utilizados no controle dessas doenças, o seu uso excessivo tem sido associado à contaminação ambiental, à presença de resíduos nos alimentos e ao surgimento de populações de microrganismos resistentes. Nesse sentido, cresce a procura de alternativas sustentáveis capazes de garantir a qualidade e a segurança dos alimentos, reduzindo os impactos ambientais da produção agrícola. Entre essas alternativas, o controle biológico e o uso de biofungicidas têm recebido crescente atenção devido à sua eficácia, baixa toxicidade e reduzido impacto ambiental. Tendo em vista este contexto, esta tese teve como objetivo desenvolver revestimentos ativos de base biológica para o controle de doenças pós-colheita de laranja e morango, por meio do desenvolvimento de revestimentos biofungicidas à base de células da levedura Metschnikowia pulcherrima e do biossurfactante mono-ramnolipídio (mono-RML), avaliados de forma isolada e em combinação, além da avaliação do potencial antifúngico de compostos orgânicos voláteis (VOCs) produzidos por duas estirpes de M. pulcherrima (MP1 e MP2). Os revestimentos biofungicidas à base de carboximetilcelulose e alginato de sódio (CMC/AS), contendo 4.650 mg/L de mono-ramnolipídio (mono-RML) ou 10⁸ células de Metschnikowia pulcherrima por mL, quando avaliados separadamente, apresentaram entre 50% e 100% de inibição do crescimento micelial de Penicillium digitatum in vitro, mesmo quando avaliados por até 120 dias de armazenamento sob refrigeração à 4° ± 2°C. Já o crescimento do fungo Botrytis cinerea, foi totalmente inibido nos ensaios in vitro pelos revestimentos contendo a mesma concentraçao de células de M. pulcherrima (10⁸ células/ mL), mesmo quando avaliados após 120 dias de armazenamento refrigerado (4° ± 2°C). Nos ensaios in vivo em laranjas, o revestimento contendo 4.650 mg/L de mono-ramnolipídio (mono-RML) apresentou o melhor desempenho, reduzindo a incidência de mofo verde para 33,33%, enquanto o tratamento controle apresentou 100% de incidência da doença. Nos testes in vivo os revestimentos contendo apenas células de levedura M. pulcherrima (106 e 10⁸ células/mL), reduziram a incidência de mofo verde em laranjas e mofo cinzento em morangos entre 30–40%, em comparação aos frutos do tratamento controle, sem revestimento. Quando revestimentos biofungicidas contendo a combinação de células de levedura (10⁸ células/mL) e uma menor concentração de mono-RML (775 mg/L) foram aplicados nos frutos de laranja e morango, os resultados indicaram uma interação sinérgica entre M. pulcherrima e mono-RML, reduzindo a incidência de mofo verde e mofo cinzento em mais de 50%, quando comparados aos resultados encontrados nos frutos do tratamento controle. As estirpes de M. pulcherrima testadas produziram VOCs com reconhecida atividade antimicrobiana, porém esses compostos não foram capazes de reduzir significativamente a incidência de mofo cinzento em morangos nas condições avaliadas. Essas abordagens contribuem para o desenvolvimento de biopesticidas inovadores para o uso em pós-colheita, alinhados com os princípios de sustentabilidade e redução do uso de fungicidas sintéticos.	pt_BR
dc.subject.pt	Biocontrole	pt_BR
dc.subject.pt	M. pulcherrima	pt_BR
dc.subject.pt	Mono-ramnolipidio	pt_BR