Phellinus s.l. a été créé par Quélet en 1886. Il comprend actuellement 180 espèces, soit près de la moitié du nombre total d'espèces d'Hymenochaetaceae. Les caractères généralement considérés pour la definition du genre incluent des basidiomes à réaction xanthochroique positive permanente, une trame des tubes jaune à brun, un système d'hyphes dimitique pour l'essentiel avec des hyphes génératives à septa simples (i.e absence de boucles), des hyphes squelettiques brunâtres, et des éléments de type sétoïdes au niveau de l'hyménium ou plus rarement de la trame. Au niveau de leur physiologie (ou de leur biologie nutritionnelle), les Phellinus s.l. sont lignivores, possédant un système enzymatique capable de dégrader préférentiellement la lignine, et également partiellement la cellulose et l'hémicellulose, des composés de la paroi cellulaire du bois, produisant à terme une pourriture blanche. Ils se développent tant sur bois vivant (et sont des parasites parfois économiquement importants) ou sur bois mort. Les Phellinus sont généralement les champignons lignivores les plus divers et les mieux représentés dans les forêts tropicales. Ils participent ainsi activement au maintien des écosystèmes forestiers. Des études récentes, de morphologie fine et le développement d'approches complémentaires, nonmorphologiques, de type biochimique d'abord, génomique ensuite, ont toutefois démontré que la conception généralement admise par la majorité des auteurs modernes (Larsen and Cobb-Poulle 1990, Ryvarden, 1991; Fischer, 1996; Góes-Neto et al, 2001) est largement hétérogène et polyphylétique. En conséquence, de nombreux groupes morphologiques plus cohérents et monophylétiques ont émergés (ou ré-émergés) et ont été reconnus comme des genres satellites indépendants plus ou moins larges selon les cas. Certains de ces genres avaient été reconnus par des auteurs anciens, et ont pu être exhumés de la litérature; pour d'autre groupes des genres ont dus être crées. Citons par ex. les Fomitiporia, Fomitiporella, Fulvifomes, Fuscoporia, Porodaedalea, …. Afin d'élargir les connaissances de ces champignons dans la Région Sud du Brésil, une étude taxonomique a été réalisée à partir de révisions d'herbier et de l'analyse des spécimens collectés en 2010, 2011 et 2013, dans les trois États du sud du Brésil. Les données de la littérature ont également été rassemblées avec l'objectif de fournir un cadre des connaissances actuelles du groupe dans la région étudiée. Plus de 600 spécimens d'Hymenochaetaceae poroïdes ont été analysés. Quarantequatre espèces, distribuées dans neuf genres, ont été identifiées. De ces espèces et d'espèces mentionnées dans la littérature, 26 sont connus pour Paraná, 25 pour Santa Catarina et 35 pour Rio Grande do Sul. Six espèces sont décrites comme nouvelle pour la science. Neuf espèces sont cités pour la première fois au Paraná, 10 pour Santa Catarina, 16 pour Rio Grande do Sul, 14 pour la Région Sud du Brésil, neuf sont mentionnés pour la première fois au Brésil et une pour l’Amérique du Sud. En plus, deux nouvelles combinaisons sont proposées. / Phellinus s.l. foi criado por Quélet em 1886 e compreende atualmente 180 espécies, quase a metade do número total das espécies de Hymenochaetaceae. As características consideradas para definir o gênero incluem basidiomas com reação xantocroica positiva e permanente, superfície dos poros amarela a marrom, sistema hifal dimítico essencialmente com hifas generativas com septo simples (ou seja, sem fíbulas), hifas esqueletais castanhas e elementos do tipo setoides, no himênio ou, raramente, na trama. Em sua fisiologia (ou biologia nutricional), as espécies de Phellinus s.l. são lignocelulolíticas ou xilófilas, possuem um sistema enzimático capaz de degradar a lignina da madeira, causando podridão branca. Desenvolvem-se tanto na madeira viva (e, às vezes, são parasitas de grande importância econômica) ou madeira morta, participando assim ativamente na manutenção dos ecossistemas florestais. Estas espécies são geralmente os fungos xilófilos mais diversos e com maior representatividade nas florestas tropicais. Estudos recentes, enfatizando a morfologia do grupo e o desenvolvimento de abordagens complementares, não morfológicas, bioquímicas e genéticas, têm mostrado que este gênero é amplamente heterogêneo e polifilético (Larsen and Cobb-Poulle 1990; Ryvarden, 1991; Fischer, 1996; Góes-Neto et al., 2001). Em consequência, muitos grupos morfológicos mais coerentes e monofiléticos emergiram (ou reemergiram), e foram reconhecidos como gêneros satélites independentes. Alguns destes gêneros tinham sido reconhecidos por autores anteriores e foram exumados da literatura para que outros gêneros fossem devidamente criados, como, por exemplo, os gêneros Fomitiporia, Fulvifomes, Fuscoporia, Fomitiporia, Porodaedalea, … Com objetivo de ampliar o conhecimento sobre esses organismos na Região Sul do Brazil, um estudo taxonômico foi conduzido a partir de revisões de alguns herbários e análises de espécimes coletados entre os anos de 2010 e 2013, nos três Estados da Região Sul do Brazil. Dados da literatura também foram compilados com o objetivo de fornecer um quadro do conhecimento atual sobre o grupo estudado. Foram examinadas mais de 600 coletas de Hymenochaetaceae poroides, onde foram reconhecidas 44 espécies, pertencentes a nove gêneros. Dessas espécies e das espécies citadas na literatura, 26 são conhecidas para o estado do Paraná, 25 para Santa Catarina e 35 para o Rio Grande do Sul. Seis espécies são propostas como novas para ciência. Nove espécies são citadas pela primeira vez para o Paraná, dez para Santa Catarina, 16 para o Rio Grande do Sul, 14 para a Região Sul do Brasil, nove são citadas pela primeira vez para o Brasil e uma para a América do Sul. Além disso, são propostas duas novas combinações.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul, FAPERGS.

Numerous reports have been published on the taxonomy and distribution of the coprophilous Ascomycetes and Basidiomycetes. No known quantitative work has been done, however, on the succession and structure of the communities formed by these higher fungi. This research was undertaken to study those two phases of the ascomycete and basidiomycete communities which grow and fruit on cow dung collected from Santaquin Canyon, Utah.

Four 286m2 plots on alternate sides of the spur ridges on Brush Mt. were established and their plant communities characterized. Agaric and Bolete basidiomycetes were sampled for two years. Fifty species were recorded on the plots. Phenologically, decomposer species were highly dependent upon rainfall events, whereas mycorrhizal species were more seasonal. Two species emerged as dominant litter decomposers. Marasmiellus praeacutus (Ellis) Halling is dominant on southwest facing slopes and occurs on a wide variety of coniferous and hardwood detritus. Collybia subnuda (Ellis ex. Peck) Gilliam is dominant on northeast facing slopes, and occurs on hardwood leaves and small woody detritus. The population structure of both of these species was investigated using tests of somatic incompatibility. Genets of both species are able to persist for more than one year. The observed minimum population density is 0.071 - 0.121 genets/m² for M. praeacutus and 0.039 - 0.093 genets/m² for g. subnuda. Mating tests indicate that M. praeacutus is heterothallic and tetrapolar, and that C. subnuda is heterothallic and bipolar. Preliminary crosses between monokaryotic tester sets indicate a surprisingly low number of mating alleles in both species. Decomposition studies suggest that while the restricted distribution of ~. subnuda to the northeast slopes may be affected by substrate specificity, the restriction of M. praeacutus to the southwest slopes is due to other factors. / Master of Science

Thesis (PhD)--University of Stellenbosch, 2000. / ENGLISH ABSTRACT: White rot fungi are of interest in the paper and pulp industry because of their removal of lignin from wood. In this study over 600 Basidiomycete fungi were isolated from indigenous forests as well as from commercial Eucalyptus spp. and Pinus spp. plantations in South Africa. One hundred isolates were identified to genus level. Biochemical tests were done to screen the fungal cultures for characteristics that are favourable for biopulping, e.g. low cellulase activity with concomitant high activity of ligninolytic enzymes. Various Phanerochaete isolates with potentially high ligninolytic activity were identified. Although Phanerochaete chrysosporium Burds. has previously been isolated from the indigenous forest at Knysna in South Africa, this study showed that P. chrysosporium was a natural coloniser of wood chip piles in South Africa, indicating potential for application in industry. A possible new species of Phanerochaete, viz. Phanerochaete pseudomagnoliae nom. provo (strain PP25) from decayed wood collected in Stellenbosch, South Africa, was described and illustrated. It differs from previously described Phanerochaete species in having smaller basidiospares, and in the formation of few chlamydospores on malt extract agar but more on xylose containing media. The potential of using internal transcribed spacer DNA sequences (ITS) to infer phylogenetic relationships among species of the genus Phanerochaete was investigated. Consensus phylogenetic trees could be presented, but the presence of ambiguous aligning sequences within the ITS made inferring of phylogenetic relationships within the whole genus difficult. Fifty-five South African strains of P. chrysosporium were screened for lignin peroxidase (liP), manganese peroxidase (MnP) and glyoxal oxidase (GLOX) enzymes. Manganese peroxidase activity was quantified on agar media. The liP and GLOX activities of 13 selected strains, including control strains and P. pseudomagnoliae (PP25), were also quantified on agar media. Differences in MnP and GLOX activities existed among the strains. Preliminary biochemical characterisation of strain PP25 indicated that the most important difference was the apparent unique regulation of ligninolytic enzymes. Under low nitrogen, liP activity of the selected strains showed no significant variation, whereas strain PP25 had significantly increased liP levels under high nitrogen conditions. Restriction fragment length polymorph isms of the lignin and manganese peroxidase gene DNA fragments showed variability among strains, whereas there was probably only allelic variation for the glox gene DNA fragments. Previous research has indicated xylose oxidation activity within P. chrysosporium. To investigate whether GLOX can oxidise xylose, a purified recombinant GLOX (rGLOX) from P. chrysosporium BKM-F-1767 Burds. was used in this study. This rGLOX oxidised D-xylose and D-glucose (D-xylose > D-glucose) to produce H202. Xylose was oxidised to xylono-1 ,4-lactone with a 1:1 stoichiometric relationship between H202 produced and xylose used. Xylono-1,4-lactone was converted non-enzymatically to xylonate. This suggested that the furanose form of xylose, rather than the pyranose form, is a substrate of GLOX. The production of H202 and the removal of inhibitory compounds by GLOX could enhance ligninolytic activity. . To conclude, unique strains of P. chrysosporium have been isolated from South Africa with potential biotechnological use in paper manufacturing. The relationship of P. pseudomagnoliae nom. provo to other Phanerochaete species was evaluated and light was shed on the possible role of GLOX in lignin degradation. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Witvrot swamme is van belang vir die papier en pulp industrie omdat hulle lignin vanaf hout kan verwyder. Meer as 600 Sasidiomiseet fungi, afkomstig vanaf inheemse woude asook kommersiële Eucalyptus spp. en Pinus spp. plantasies, IS geïsoleer. Een honderd isolate is tot op genusvlak geïdentifiseer. Die isolate is biochemies vir eienskappe wat voordelig vir "bioverpulping" kon wees, bv. die gelyktydige produksie van lae sellulosemaar hoë ligninolitiese ensiemaktiwiteit, getoets. Verskeie isolate met potensieel hoë vlakke van ligninolitiese aktiwiteit is verkry. Alhoewel Phanerochaete chrysosporium Surds. vantevore in die Knysna inheemse woud in Suid-Afrika geïsoleer is, het hierdie studie gewys dat P. chrysosporium natuurlik op hope houtblokkies voorgekom, met moontlike toepasing in die industrie. Isolaat PP25, geisoleer vannaf verrottende hout te Stellenbosch, Suid Afrika, is as 'n potensieel nuwe spesie van die genus Phanerochaete beskryf en as Phanerochaete pseudomagnoliae nom. provo benoem. Hierdie isolaat verskil van ander Phanerochaete-spesies daarin dat dit kleiner basidiospore vorm en nie klamydospore op moutekstrakagar produseer nie, maar wel op media wat xilose bevat. Die potensiaal van intern getranskribeerde spasieerder ONS opeenvolging vir die aflei van filogenetiese verhoudings tussen spesies van die genus Phanerochaete is ondersoek. Konsensus filogenetiese bome kon bepaal word, maar die teenwoordigheid van varieerbare areas het die afleiding van filogenetiese verwantskappe vir die hele genus bemoeilik. Vyf-en-vyftig Suid-Afrikaanse isolate van P. chrysosporium is vir die teenwoordigheid van lignienperoksidase- (liP), mangaanperoksidase- (MnP) en glioksaaloksidase (GLOX)-aktiwiteit getoets. Vlakke van MnP-aktiwiteit is op agarplate gekwantifiseer. Vlakke van LiP- en GLOX-ensieme op agarplate is vir 13 geselekteerde isolate, insluitend kontroles en ras PP25, gekwantifiseer. Aktiwiteit van MnP en GLOX het statisties betekenisvol tussen isolate verskil. Lignienperoksidase-aktiwiteit onder lae stikstof toestande het nie statisties betekenisvol van mekaar verskil nie. Onder hoë stikstof toestande het isolaat PP25 wel verhoogde liP-aktiwiteit getoon. Restriksie fragment polimorfismes van die lignien- en mangaanperoxidase-gene het variasie getoon, terwyl waarskynlik slegs alleliese variasie vir die glox geen waargeneem IS. Rekombinante GLOX (GLOX vanaf P. chrysosporium BKM-F-1767) het xilose en glukose (D-xilose > D-glukose) geoksideer met meegaande produksie van H202. Xilose is na xilono-1,4-laktoon geoksideer met 'n 1:1 stoigiometrie tussen H202-produksie en xilose verbruik. Xilono-1,4-laktoon is nieensiematies na xilonaat omgeskakel. Bogenoemde resultaat dui aan dat die furanose vorm van xilose die werklike substraat vir GLOX is. Deur die meegaande produksie van H202 en die verwydering van inhiberende produkte word lignoliese aangehelp. Ten slote, unieke P. chrysosporium rasse met potensiële gebruik in papiervervaardiging is in Suid-Afrika geisoleer. Die genetiese diversiteit van 'n nuwe spesie, P. pseudomagnoliae, is bepaal en nuwe lig is op die potensiële rol van GLOX in lignienafbraak gewerp.

A bioluminescência desperta o interesse humano há muitos séculos. Presente em quatro dos sete reinos taxonômicos, Monera, Chromista, Animalia e Fungi, cada um com mecanismos muito diferentes. Pode-se dizer que o estudo químico da bioluminescência começou com os experimentos de Dubois no século XIX, que cunhou os termos luciferina e luciferase, termos genéricos para o substrato e enzima envolvidos na reação, respectivamente. No caso específico de fungos, o envolvimento de enzimas foi debatido por quase cinco décadas, após a proposta enzimática de Airth e Foerster na década de 1960 e a não enzimática por Shimomura, em 1989. Somente em 2009 a hipótese de Airth e Foerster foi confirmada pelo nosso grupo, seguido da identificação da luciferina fúngica e o envolvimento de hispidina, como molécula precursora, em 2015 pelo grupo de Yampolsky. Para conseguir elucidar mecanismos químicos, a técnica de espectrometria de massas pode ser empregada para a identificação estrutural de reagentes e intermediários destas e de outras reações orgânicas. Após a confirmação do envolvimento de hispidina na bioluminescência de fungos, utilizou-se a técnica de cromatografia líquida acoplada a espectrometria de massas para identificar a presença de hispidina, seus derivados e intermediários precursores, em fungos e em algumas plantas. / Bioluminescence arises human interest for centuries. Occurring in four of seven taxonomical Kingdoms, Monera, Chromista, Animalia and Fungi, each of them with completely different mechanisms. The chemical study of bioluminescence starts in XIX century with Dubois, who coined the terms luciferin and luciferase, generic terms for substrate and enzyme involved in the bioluminescent reaction, respectively. In the specific case of fungi, enzyme involvement has been debated for almost five decades, after the enzymatic proposal by Airth and Foerster, during the 1960 decade, and the non-enzymatic proposal by Shimomura in 1989. It was only in 2009 when the proposal by Airth and Foerster was confirmed by our group, followed by the identification of the fungal luciferin and the involvement of hispidin, as the precursor molecule, in 2015 by Yampolskys group. To elucidate the chemical mechanisms, mass spectrometry can be employed to structural identification of reagents and intermediates on these and other organic reactions. After the confirmation of hispidin involvement in fungi bioluminescence, liquid chromatography coupled with mass spectrometry was uses do identify the presence of hispidin, its derivatives and precursor intermediates in fungi and selected plants.

O licor negro, cuja composição majoritária é de lignina, é o principal subproduto gerado após a obtenção de polpa celulósica. Este polímero natural é caracterizado pela elevada massa molecular (MM) e composição aromática. Processos físico-químicos são empregados na fragmentação da lignina com o objetivo de obter compostos aromáticos, cuja fonte não renovável é oriunda de derivados do petróleo. A biodegradação da lignina, causada pela ação de enzimas ligninolíticas fúngicas pode prover compostos aromáticos de baixo peso molecular, como fenóis e antioxidantes, utilizados em diversos segmentos industriais. O objetivo deste trabalho foi estudar a modificação estrutural da lignina causada por fungos basidiomicetos coletados de mata nativa e campos de reflorestamento de eucalipto. Os ensaios de biodegradação foram inicialmente conduzidos utilizando-se 10 espécies de fungos, cultivados em duas concentrações de licor negro (10% e 15%, v/v). No ensaio com licor menos concentrado, utilizaram-se 10 espécies, e no ensaio com licor 15% utilizou-se somente a espécie Pycnoporus sanguineus. As análises realizadas para o estudo da modificação estrutural da lignina foram: espectroscopia na região do infravermelho (FTIR/ATR), cromatografia líquida de gel filtração e espalhamento de raios-X a baixo ângulo (SAXS). P. sanguineus e espécies de fungos do gênero Trametes possuem elevada capacidade de consumir a lignina presente no licor 10%, após 14 dias. A atividade de enzimas ligninolíticas de P. sanguineus foi investigada nas duas concentrações de licor. No licor 10%, observou-se elevada atividade das enzimas ligninolíticas manganês peroxidase (MnP), lacase e peroxidases; somente a MnP foi detectada com maior atividade no licor 15%. Análises de Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) indicaram que o licor negro 10% biodegradado por P. sanguineus possui elevada carga de DBO, sendo tóxico a Daphia magna e Hydra attenuatta. Análises de metabólitos produzidos pelos fungos no licor negro 10% por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (GC-MS) indicaram, principalmente, a produção de açúcares e álcoois em concentrações não muito diferentes dos seus respectivos controles. Embora os fungos sejam capazes de reduzir a massa molecular da lignina presente no licor negro, compostos derivados da sua fragmentação podem sofrer reações de condensação ou repolimerização, contribuindo, eventualmente, para elevar sua massa molecular / Black liquor which the bulk content is lignin, is the main product generated after obtaining cellulose pulp. This natural polymer is characterized by high molecular weight (MW) and aromatic compounds. Physical-chemical processes can be employed to fragment lignin and to produce aromatic compounds to replace those from non-renewable sources such as petroleum. Biodegradation of lignin can provide low molecular weight compounds, such as phenols and antioxidants, which may be employed in various industrial processes. The aim of this work was to investigate the structural modification of lignin caused by basidiomycetes fungi, obtained from native forest and Eucalyptus fields. The biodegradation assay was done with10 fungi species cultivated with two concentrations of black licor (10% and 15%, v/v). The assay with 10% liquor, 10 species of basidiomycete fungi were used, and in the assay with 15% liquor, it was used only Pycnoporus sanguineus. The analyses carried out to determine the structural modification of lignin were: infrared spectroscopy (FTIR/ATR), liquid chromatography gel filtration and small angle X-ray scattering (SAXS). P. sanguineus and fungi of Trametes genera had high capacity to consume the lignin content in the 10% liquor, after 14 days of cultivation. After that, P. sanguineus was selected for assays of ligninolytic enzymes activities in the two liquor concentrations. High activities of manganese peroxidase (MnP), laccase and peroxidase were detected in the 10% liquor, whereas in the concentration of 15% only high MnP activity was detected. Biochemical Oxygen Demand, analysis (BOD) indicated that the biodegraded liquor had high BOD load, and it was toxic to Daphia magna and Hydra attenuata. Metabolites produced by the fungi in the liquor 10% were analysed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), which indicated mainly the production of sugars and alcohols in concentrations not far from their respective controls. Although the fungus is able to decrease molecular weight of lignin, its fragments derivatives can undergo condensation or repolymerization reactions, contributing, eventually, to increase its molecular weight

O bagaço de cana é um importante material lignocelulósico gerado no Brasil e pode ser uma fonte de açúcares monoméricos. No entanto, a conversão eficiente de seus polissacarídeos via hidrólise enzimática requer processos de pré-tratamento para diminuir sua recalcitrância. Fungos basidiomicetos são reconhecidos como os organismos mais efetivos na degradação dos componentes lignocelulósicos em madeira e podem, potencialmente, ser empregados na etapa de pré-tratamento. Para que o balanço de massas de glicose obtida através deste processo combinado de conversão seja positivo, é necessário que a degradação biológica de lignina seja máxima e que a celulose seja preservada na etapa de pré-tratamento. O objetivo deste trabalho foi a avaliação da utilização do fungo de decomposição parda Laetipotus gilbertsonii e dos fungos de decomposição branca Pleurotus ostreatus e Ceriporiopsis subvermispora no pré-tratamento de bagaço de cana para etapas subsequentes de hidrólise enzimática dos polissacarídeos. O pré-tratamento biológico foi realizado em frascos Erlenmeyers de 2L com 25 g de bagaço de cana suplementado com 0,5% de milhocina por períodos de 7 a 60 dias. Após o biotratamento também foi aplicada uma etapa tratamento químico com peróxido de hidrogênio (2%) por 48 h a 40 ºC seguido de uma extração alcalina com hidróxido de sódio (5%) a 120 ºC por 2 h. Essa etapa também foi aplicada sobre o bagaço original para avaliação da eficiência da combinação dos tratamentos (controle). Para análise da eficiência dos tratamentos, foram realizadas hidrólises enzimáticas dos substratos gerados e do bagaço original. A biodegradação de bagaço de cana por por L. gilbertsonii e P. ostreatus apresentou baixa perda de massa. O bagaço de cana biotratado por L. gilbertsoni se mostrou mais recalcitrante à ação das enzimas que bagaço original, enquanto que o bagaço biotratado por P. ostreatus apresentou uma conversão superior dos polissacarídeos residuais ao original acima de 30 dias de cultivo.O biotratamento de bagaço de cana por C. subversmipora apresentou a mais extensa perda de massa em relação aos outros fungos. Após 60 dias de cultivo, C. subvermispora degradou 17%, 49% e 48% da celulose, hemicelulose e lignina, respectivamente; enriquecendo a fração celulósica do material. A hidrólise deste substrato biotratado alcançou conversão de celulose de 54%, contra somente 23% no material original. Mesmo com o consumo de parte da fração celulósica pelo fungo C. subvermispora, a aplicação do biotratamento gerou mais glicose disponível do que o bagaço de cana in natura. / Sugarcane bagasse is one of the most important lignocellulosic raw material in Brazil and may be a source of fermentative sugars. However, for an efficient conversion of these polysaccharides by enzymatic hydrolysis, a pretreatment is required to overcome the material recalcitrance. Basidiomycetes are recognized as the most effective organisms to degrade lignocellulosic materials and may, potentially, be used for the pretreatment step. For a positive balance of glucose in this process, maximal degradation of lignin should be attained with minimal degradation of the cellulosic fraction. The aim of this work is the evaluation of the brown-rot fungi Laetiporus gilbertsonii and the white-rot fungi Pleurotus ostreatus and Ceriporiopsis subvermispora in the pretreatment of the sugarcane bagasse for subsequent enzymatic hydrolysis of the remaining polysaccharides. The biological pretreatment was carried in Erlenmeyers 2L flasks with 25 g of sugarcane bagasse, supplemented by 0.5% of corn steep liquor for 7 to 60 days. After the biological pretreatment, a chemical processing with hydrogen peroxide (2 %) for 48 h at 40 º C followed by alkaline extraction with sodium hydroxide (5 %) at 120 ºC for 2 h was also performed. This chemical step was also applied in the raw bagasse to evaluate the efficiency of the combined treatment. Enzymatic hydrolysis of the solids was performed to analyze the efficiency of the treatments on the pretreated and original bagasse. The biodegradation of sugarcane bagasse by L. gilbertsonii and P. ostreatus showed low mass loss values. The bagasse treated by L. gilbertsonii was even more recalcitrant to enzymes than the raw material, meanwhile the material treated by P. ostreatus showed a higher conversion of residual polysaccharide than raw material after 30 days of biotreatment. The biological treatment of bagasse with C. subvermispora showed the higher mass loss values among studied fungi. After 60 days of grown, C. subvermispora degraded 17 %, 49 % and 48 % of cellulose, hemicellulose and lignin, respectively, enriching the cellulosic fraction of the material. The hydrolysis of this treated substrate reached a cellulose conversion of 54 % against only 23 % found in the raw bagasse. Even considering the cellulosic fraction consumption by C. subvermispora, the fungal pretreatment provided more available glucose at the end of the process as compared to the raw bagasse.

Orientador: Lara Durães Sette / Resumo: As lacases têm sido alvo de investigação devido à capacidade de oxidar compostos aromáticos fenólicos e não fenólicos com a concomitante redução do oxigênio à agua. Embora possam ser sintetizadas por diversos organismos, sua produção se destaca em fungos de podridão branca. As lacases tem sido amplamente aplicada no campo industrial e ambiental. A fim de comparar o potencial catalítico das lacases dos fungos de ambiente marinho e terrestre, no presente estudo as lacases produzidas pelos basidiomicetos de origem marinha (Peniophora sp. CBMAI 1063 e Marasmiellus sp. CBMAI 1062) e terrestre (Peniophora cinerea CCIBt 2541 e Marasmiellus colocasiae CCIBt 3388) foram parcialmente purificadas (ultrafiltração e cromatografia de troca iônica) e caracterizadas bioquimicamente. Para a quantificação das laccases foram utilizados os substratos enzimáticos 2,2’-azino-bis (3- etilbenzotiazolina-6-sulfónico) (ABTS) e siringaldazina (SYG). Os fungos analisados apresentaram produção de lacases no meio utilizado, o qual foi previamente otimizado para a produção de lacases para o Peniophora sp. CBMAI 1063. Nestas condições de cultivo, as enzimas ligninoliticas Manganês Peroxidase (MnP) e Lignina Peroxidase (LiP) não foram produzidas. Com relação ao processo de purificação, a cada passo houve perda no rendimento, em proporções diferentes para o conjunto enzimático de cada fungo, com melhor recuperação para as lacases produzidas pelos fungos do gênero Marasmiellus. O zimograma revelou que Peniopho... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Laccases have been under investigation due to their capacity to oxidize phenolic and non-phenolic aromatic compounds with concomitant reducing of oxygen to water. Although laccases can be synthetized by several organisms; their production is notable in white rot fungi. Laccases have been wide applied in industrial and environmental fields. Aiming to compare the catalytic potential of laccases in fungi from marine and terrestrial environments, in the present work laccases produced by marine basidiomycetes (Peniophora sp. CBMAI 1063 and Marasmiellus sp. CBMAI 1062) and the terrestrial (Peniophora cinerea CCIBt 2541 and Marasmiellus colocasiae CCIBt 3388) were partially purified (ultrafiltration and ionic chromatography) and biochemically characterized. For the laccases quantification were used 2,2’-azino-bis (3- ethilbenzotiazolina-6-sulphnic) (ABTS) and syringaldazine (SYG) as substrates. All studied fungi showed satisfactory laccases productions in the utilized medium, which was previously optimized to laccases production by Peniophora sp. CBMAI 1063. In these culture conditions ligninolytic enzymes Manganese Peroxidase (MnP) and Lignin Peroxidase (LiP) were not produced. Regarding the purification process, there was yield loss in each step, in different proportions to the enzymatic pool for each fungi, with better yielded the laccases produced by the fungi from Marasmiellus genus. Zymogram revealed that Peniophora sp. CBMAI 1063 has two laccase isoforms, P. cinerea CCIBt 254... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

O bagaço de cana é um importante material lignocelulósico gerado no Brasil e pode ser uma fonte de açúcares monoméricos. No entanto, a conversão eficiente de seus polissacarídeos via hidrólise enzimática requer processos de pré-tratamento para diminuir sua recalcitrância. Fungos basidiomicetos são reconhecidos como os organismos mais efetivos na degradação dos componentes lignocelulósicos em madeira e podem, potencialmente, ser empregados na etapa de pré-tratamento. Para que o balanço de massas de glicose obtida através deste processo combinado de conversão seja positivo, é necessário que a degradação biológica de lignina seja máxima e que a celulose seja preservada na etapa de pré-tratamento. O objetivo deste trabalho foi a avaliação da utilização do fungo de decomposição parda Laetipotus gilbertsonii e dos fungos de decomposição branca Pleurotus ostreatus e Ceriporiopsis subvermispora no pré-tratamento de bagaço de cana para etapas subsequentes de hidrólise enzimática dos polissacarídeos. O pré-tratamento biológico foi realizado em frascos Erlenmeyers de 2L com 25 g de bagaço de cana suplementado com 0,5% de milhocina por períodos de 7 a 60 dias. Após o biotratamento também foi aplicada uma etapa tratamento químico com peróxido de hidrogênio (2%) por 48 h a 40 ºC seguido de uma extração alcalina com hidróxido de sódio (5%) a 120 ºC por 2 h. Essa etapa também foi aplicada sobre o bagaço original para avaliação da eficiência da combinação dos tratamentos (controle). Para análise da eficiência dos tratamentos, foram realizadas hidrólises enzimáticas dos substratos gerados e do bagaço original. A biodegradação de bagaço de cana por por L. gilbertsonii e P. ostreatus apresentou baixa perda de massa. O bagaço de cana biotratado por L. gilbertsoni se mostrou mais recalcitrante à ação das enzimas que bagaço original, enquanto que o bagaço biotratado por P. ostreatus apresentou uma conversão superior dos polissacarídeos residuais ao original acima de 30 dias de cultivo.O biotratamento de bagaço de cana por C. subversmipora apresentou a mais extensa perda de massa em relação aos outros fungos. Após 60 dias de cultivo, C. subvermispora degradou 17%, 49% e 48% da celulose, hemicelulose e lignina, respectivamente; enriquecendo a fração celulósica do material. A hidrólise deste substrato biotratado alcançou conversão de celulose de 54%, contra somente 23% no material original. Mesmo com o consumo de parte da fração celulósica pelo fungo C. subvermispora, a aplicação do biotratamento gerou mais glicose disponível do que o bagaço de cana in natura. / Sugarcane bagasse is one of the most important lignocellulosic raw material in Brazil and may be a source of fermentative sugars. However, for an efficient conversion of these polysaccharides by enzymatic hydrolysis, a pretreatment is required to overcome the material recalcitrance. Basidiomycetes are recognized as the most effective organisms to degrade lignocellulosic materials and may, potentially, be used for the pretreatment step. For a positive balance of glucose in this process, maximal degradation of lignin should be attained with minimal degradation of the cellulosic fraction. The aim of this work is the evaluation of the brown-rot fungi Laetiporus gilbertsonii and the white-rot fungi Pleurotus ostreatus and Ceriporiopsis subvermispora in the pretreatment of the sugarcane bagasse for subsequent enzymatic hydrolysis of the remaining polysaccharides. The biological pretreatment was carried in Erlenmeyers 2L flasks with 25 g of sugarcane bagasse, supplemented by 0.5% of corn steep liquor for 7 to 60 days. After the biological pretreatment, a chemical processing with hydrogen peroxide (2 %) for 48 h at 40 º C followed by alkaline extraction with sodium hydroxide (5 %) at 120 ºC for 2 h was also performed. This chemical step was also applied in the raw bagasse to evaluate the efficiency of the combined treatment. Enzymatic hydrolysis of the solids was performed to analyze the efficiency of the treatments on the pretreated and original bagasse. The biodegradation of sugarcane bagasse by L. gilbertsonii and P. ostreatus showed low mass loss values. The bagasse treated by L. gilbertsonii was even more recalcitrant to enzymes than the raw material, meanwhile the material treated by P. ostreatus showed a higher conversion of residual polysaccharide than raw material after 30 days of biotreatment. The biological treatment of bagasse with C. subvermispora showed the higher mass loss values among studied fungi. After 60 days of grown, C. subvermispora degraded 17 %, 49 % and 48 % of cellulose, hemicellulose and lignin, respectively, enriching the cellulosic fraction of the material. The hydrolysis of this treated substrate reached a cellulose conversion of 54 % against only 23 % found in the raw bagasse. Even considering the cellulosic fraction consumption by C. subvermispora, the fungal pretreatment provided more available glucose at the end of the process as compared to the raw bagasse.