Resumo: Os exopolissacarídeos (EPS) são polímeros produzidos por uma grande variedade de microrganismos e podem possuir propriedades físicas, estruturais e químicas diferentes. Considerando o interesse crescente das indústrias na busca de polissacarídeos que apresentem comportamento reológico compatível com sua aplicação, tanto nos setores de alimentos como farmacêutico, cosmético e têxtil, pesquisas vêm sendo realizadas com a esperança da descoberta de novas moléculas promissoras para tais aplicações. O objetivo deste trabalho foi determinar as características reológicas do exopolissacarídeo (botriosferana) produzido pelo Botryosphaeria rhodina MAMB-05 em três fontes de carbono: glucose (EPSGLU), sacarose (EPSSAC) e frutose (EPSFRU). A análise da composição monossacarídica, após hidrólise ácida, mostrou que todos os polímeros são constituídos exclusivamente por glucose e a cromatografia de filtração em gel indicou baixo grau de polidispersividade. Experimentos com o corante Congo Red evidenciaram a presença de tripla hélice nos três polímeros produzidos pelo fungo B. rhodina MAMB-05. Os três polissacarídeos comportaram-se como fluidos não-Newtoniano com características de soluções pseudoplásticas e tixotrópicas e com diminuição da viscosidade quando em presença de NaCl. As soluções aquosas de EPSGLU, EPSSAC e EPSFRU apresentaram comportamento viscoelástico, com características de gel forte em 5 e 25°C, não sofrendo mudanças no comportamento, mesmo em presença de NaCl, a 25°C. As soluções polissacarídeos mantiveram as características de géis fortes, com propriedades termoestáveis e termorresistentes, entre 5 a 95°C de temperatura. Esses resultados permitiram concluir que os EPS produzidos pelo fungo B. rhodina MAMB-05 possuem propriedades químicas e físicas, passíveis de utilização nas indústrias de alimentos, farmacêutica, cosmética e biomédica. / Abstract: Exopolysaccharides (EPS) are polymers produced by a great variety of microorganisms and can possess different physical and chemical properties, and structural features. Considering the growing interest in commercial applications of polysaccharides that show rheological compatible behavior within the application, as in the food, pharmaceutical, cosmetic and textile sectors, research have been developed in attempts to discover new promising biomolecules for such applications. The objective of the work presented was to determine the rheological characteristics of the exopolysaccharide botryosphaeran produced by Botryosphaeria rhodina MAMB-05 on three different sole carbon sources: glucose (EPSGLU), sucrose (EPSSUC) and fructose (EPSFRU). The analysis of monosaccharide composition, after acid hydrolysis, showed glucose as the only component and the gel permeation chromatography indicated that the EPSs have an excellent purity grade. All three biopolymers produced by B. rhodina MAMB-05 were found to exist in the triple helix conformational state. The three exopolysaccharides showed non-Newtonian behavior, with pseudoplastic and thixotropic characteristics, and showed a slight decrease in viscosity in presence of NaCl. The three biopolymer gels showed viscoelastic behavior, with characteristics of strong gelling at 5 ºC and 25 ºC, without suffering behavioral changes, even in the presence of NaCl at 25 ºC. The polysaccharide solutions kept the strong gel characteristics possessing thermo-stable and thermo-resistant properties when evaluating the influence of temperature (5 - 95 ºC) over the viscoelastic behavior of solutions. The results concluded that the EPS's produced by fungus B. rhodina MAMB-05 have physical and chemical properties amenable for use in the food, pharmaceutical, cosmetic and biomedical industries. / Orientador: Maria de Lourdes Corradi Custódio da Silva / Coorientador: Ana Lúcia Barretto Penna / Banca: Joana Lea Meira Silveira / Banca: Roberto da Silva / Mestre

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2017-03-27T15:47:09Z No. of bitstreams: 1 Valeria Sandra de Oliveira Costa.pdf: 1029280 bytes, checksum: 7057060a8446db15d9f71e5c654fa2be (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-27T15:47:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Valeria Sandra de Oliveira Costa.pdf: 1029280 bytes, checksum: 7057060a8446db15d9f71e5c654fa2be (MD5) Previous issue date: 2009-02-02 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Dieback and stem-end rot in trees and fruits of mango have constituted a serious problem for the agricultural regions of Brazil, and its etiology and control is still a challenge. In the first study, the diversity of isolates of Botryosphaeriaceae from plants and fruits of mango was evaluated in semi-arid region of Northeast Brazil. Morphological characteristics and DNA sequence (5.8 S rDNA, ITS-1 e ITS-2) were used to identify a species already known and to report the presence of two new species of Botryosphaeriaceae in this region. The three species of Botryosphaeriaceae were found always in their anamorphic stage: Botryosphaeria dothidea, Neofusicoccum parvum and Lasiodiplodia theobromae. This is the first occurrence of B. dothidea and N. parvum associated with dieback and stem-end rot on mango in Brazil.Botryosphaeria dothidea and N. parvum species were prevalent in the Vale São Francisco, while L. theobromae prevailed in the Vale Assú. When inoculated in mango fruits ‘Tommy Atkins’, L. theobromae and N. parvum showed to be moreaggressive if compared to B. dothidea. In the second study, it was evaluated the influence of humidity (0 and 72 h in moist chamber) and temperature (25, 30 and 35º C) in the severity of stem-end rot in fruits of mango and the susceptibility of fruits of species different (mango, papaya, avocado and banana) to the species of Botryosphaeriaceae associated with this disease. Mango fruits were inoculated with 15 isolates, five isolates of each of the three species of Botryosphaeriaceae. The humidity and temperature significantly influenced the severity of stem-end rot in fruits of mango. The fruits of mango inoculated with L. theobromae developed symptoms of stem-end rot regardless of the presence of a moist chamber and fruits of mango inoculated with B. dothidea and N. parvum showed symptoms only when they were exposed to a period of 72 h in a moist chamber. The greatest lesions caused by both L. theobromae and by N. parvum wereobserved in fruits kept at temperatures of 25 and 30 ºC. It was not observed thedevelopment of symptoms in the fruits inoculated with B. dothidea when they were maintained at the three temperatures evaluated during the evaluation period. The isolates of L. theobromae and N. parvum were pathogenic when inoculated in healthy fruit of mango, papaya, avocado and banana. The isolates of B. dothidea were not pathogenic on fruits of banana. / A morte descendente e a podridão peduncular em árvores e frutos de mangueira vêm se constituindo em um sério problema para as regiões agrícolas do Brasil, sendo o seu controle e etiologia ainda um desafio. No primeiro estudo, a diversidade de isolados de Botryosphaeriaceae de plantas e frutos de mangueira foi avaliada na região Semi-Árida do Nordeste do Brasil. Características morfológicas e seqüência de DNA (5.8 S rDNA, ITS-1 e ITS-2) foram usados para identificar uma espécie já conhecida e relatar a presença de duas novas espécies de Botryosphaeriaceae nesta região. As três espécies de Botryosphaeriaceae foram encontradas sempre em seu estádio anamórfico: Botryosphaeria dothidea, Neofusicoccum parvum e Lasiodiplodia theobromae. Essa é a primeira ocorrência de B. dothidea e N. parvum associados à morte descendente e podridão peduncular em mangueira no Brasil. Botryosphaeria dothidea e N. parvum foram asespécies prevalentes no Vale do São Francisco, enquanto L. theobromae prevaleceu no Vale do Assú. Quando inoculadas em frutos de mangueira ‘Tommy Atkins’, L. theobromae e N. parvum mostraram maior agressividade quando comparadas com B. dothidea. No segundo estudo, foi avaliada a influência da umidade (0 e 72 h de câmara úmida) e temperatura (25, 30 e 35ºC) na severidade da podridão peduncular em frutos de mangueira e a suscetibilidade de frutos de diferentes (manga, mamão, abacate e banana) às espécies de Botryosphaeriaceae associadas a esta doença. Os frutos de mangueira foram inoculados com 15 isolados, sendo cinco isolados de cada espécie de Botryosphaeriaceae. A umidade e a temperatura influenciaram significativamente a severidade da podridão peduncular em frutos de mangueira. Os frutos de mangueira inoculados com L. theobromae desenvolveram sintomas de podridão independente da presença de câmara úmida e os frutos de mangueira inoculados com B. dothidea e N. parvum apenas quando osmesmos foram expostos a um período de 72 h de câmara úmida. As maiores lesões causadas tanto por L. theobromae como por N. parvum foram observadas nos frutos mantidos nas temperaturas de 25 e 30 ºC. Não foi constatado o desenvolvimento de sintomas nos frutos inoculados com B. dothidea quando eles foram mantidos nas três temperaturas avaliadas durante o período de avaliação. Os isolados de L. theobromae e N. parvum foram patogênicos quando inoculados em frutos sadios de mangueira, mamoeiro, abacateiro e bananeira. Os isolados de B. dothidea só não foram patogênicos em frutos de bananeira.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-02-26Bitstream added on 2014-06-13T19:09:12Z : No. of bitstreams: 1 covizzi_lg_me_sjrp.pdf: 1482206 bytes, checksum: 2f1c1f77dc261f160aba2bc3a1d1ffea (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O uso de células microbianas imobilizadas para aumentar a produção de metabólitos fúngicos em processos fermentativos tem mostrado altos rendimentos. Nesse trabalho foi avaliado pela primeira vez, a imobilização de células do Botryosphaeria rhodina, um fungo ligninolitico produtor constitutivo de lacases. Três suportes foram avaliados: Fibra Acrílica Fina (FAF); Espuma de Poliuretano Expandido (EPE); Espuma de Poliuretano Fibroso (EPF). O EPF foi o melhor suporte por ter mostrado uma imobilização mais homogenia das células. Um planejamento fatorial foi desenvolvido para otimizar a produção de lacases por células livres, na presença de álcool veratrílico (AV). A análise da superfície de resposta mostrou que 18mM como a melhor concentração de AV para a produção de lacases, usando-se 3 mL de homogeinato de células como inóculo (DOλ400nm 0.4-0.6) para 25 mL de meio de cultura em frascos de 125mL, a 180 rmp, durante 126 horas a 28ºC. O perfil de crescimento do fungo, associado a produção de lacase foram comparados na presença e na ausência de AV, usando-se células livres e células imobilizadas do B. rhodina. A imobilização aumentou aproximadamente 3 vezes a produção de lacases e manteve estável o nível de produção durante 6 reciclos. A imobilização de células do B. rhodina mostrou-se útil uma vez que economizou 72horas para atingir a maior produção de lacase, quando comparada com células livres e também aumentou a tolerância do fungo a concentrações mais altas de AV (500mM) / The use of microbial immobilized cells to increase the production of fungal metabolites in fermentation processes has showed higher yields. This work evaluated by the first time, the immobilization of Botryosphaeria rhodina cells, a ligninolytic fungus that produces laccase. Three carriers were evaluated: acrylic fine fiber (FAF), expanded polyurethane foam (EPE), and fiber polyurethane foam (EPF). The EPF was the best carrier because showed a homogeneous immobilization cells. A factorial design was developed in order to optimize the laccase production by free cells in the presence of the laccase inducer veratryl alcohol (VA). The analysis by response surface answer showed 18 mM as the best VA concentration to produce laccase using 3 mL of a cell homogenate (ODλ400nm 0.4-0.6) as inoculum, to 25 mL of culture medium in shaked flasks (125 mL) at 180 rpm, during 126 hours at 28 °C. A growth profile for laccase and fungal biomass production were compared with and without VA using free and immobilized cells of B. rhodina. The cell immobilization increased approximately 3 folds the laccase production and maintained it stable during 6 consecutive recycles. The cell immobilization of B. rhodina showed to be useful once saved 72 hours to achieve the higher laccase production when compared to the one with free cells, and also increased the fungal cell tolerance at higher VA concentrations (500 mM)

Orientador: Roberto da Silva / Banca: Crispin Humberto Garcia Cruz / Banca: Aneli de Melo Barbosa / Resumo: O uso de células microbianas imobilizadas para aumentar a produção de metabólitos fúngicos em processos fermentativos tem mostrado altos rendimentos. Nesse trabalho foi avaliado pela primeira vez, a imobilização de células do Botryosphaeria rhodina, um fungo ligninolitico produtor constitutivo de lacases. Três suportes foram avaliados: Fibra Acrílica Fina (FAF); Espuma de Poliuretano Expandido (EPE); Espuma de Poliuretano Fibroso (EPF). O EPF foi o melhor suporte por ter mostrado uma imobilização mais homogenia das células. Um planejamento fatorial foi desenvolvido para otimizar a produção de lacases por células livres, na presença de álcool veratrílico (AV). A análise da superfície de resposta mostrou que 18mM como a melhor concentração de AV para a produção de lacases, usando-se 3 mL de homogeinato de células como inóculo (DOλ400nm 0.4-0.6) para 25 mL de meio de cultura em frascos de 125mL, a 180 rmp, durante 126 horas a 28ºC. O perfil de crescimento do fungo, associado a produção de lacase foram comparados na presença e na ausência de AV, usando-se células livres e células imobilizadas do B. rhodina. A imobilização aumentou aproximadamente 3 vezes a produção de lacases e manteve estável o nível de produção durante 6 reciclos. A imobilização de células do B. rhodina mostrou-se útil uma vez que economizou 72horas para atingir a maior produção de lacase, quando comparada com células livres e também aumentou a tolerância do fungo a concentrações mais altas de AV (500mM) / Abstract: The use of microbial immobilized cells to increase the production of fungal metabolites in fermentation processes has showed higher yields. This work evaluated by the first time, the immobilization of Botryosphaeria rhodina cells, a ligninolytic fungus that produces laccase. Three carriers were evaluated: acrylic fine fiber (FAF), expanded polyurethane foam (EPE), and fiber polyurethane foam (EPF). The EPF was the best carrier because showed a homogeneous immobilization cells. A factorial design was developed in order to optimize the laccase production by free cells in the presence of the laccase inducer veratryl alcohol (VA). The analysis by response surface answer showed 18 mM as the best VA concentration to produce laccase using 3 mL of a cell homogenate (ODλ400nm 0.4-0.6) as inoculum, to 25 mL of culture medium in shaked flasks (125 mL) at 180 rpm, during 126 hours at 28 °C. A growth profile for laccase and fungal biomass production were compared with and without VA using free and immobilized cells of B. rhodina. The cell immobilization increased approximately 3 folds the laccase production and maintained it stable during 6 consecutive recycles. The cell immobilization of B. rhodina showed to be useful once saved 72 hours to achieve the higher laccase production when compared to the one with free cells, and also increased the fungal cell tolerance at higher VA concentrations (500 mM) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-02-06Bitstream added on 2014-06-13T21:05:14Z : No. of bitstreams: 1 vasconcelos_afd_dr_rcla.pdf: 873436 bytes, checksum: e2a838b6410dbd9cdc2bc380f1261e4e (MD5) / Exopolissacarídeos do tipo β-glucanas são polímeros produzidos por uma grande variedade de microrganismos e podem possuir diferentes propriedades físicas, químicas e aspectos estruturais. Esses biopolímeros apresentam atividades biológicas interessantes (antitumor, antiviral, anticoagulante) e aplicações comerciais como produtos em alimentos, cosméticos e farmacêuticos. Entretanto, para a aplicação dessas moléculas, é necessário primeiramente o conhecimento de suas estruturas químicas. Assim, o objetivo deste trabalho foi a produção, caracterização química de quatro exopolissacarideos (EPSGRAVIOLA, EPSMANGA, EPSPINHA e EPSLARANJA) de isolados de Botryosphaeria obtidos de frutas tropicais em decomposição e crescidos em sacarose como única fonte de carbono, determinando o melhor EPS para realizar testes de atividade anticoagulante. A homogeneidade de cada EPS foi determinada por cromatografia de filtração em gel, os quais eluíram como um único pico. Hidrólise ácida total e análise por HPAEC/PAD mostrou glucose como constituinte básico. Dados de metilação e RMN de 13C indicaram que os EPSMANGA, EPSPINHA e EPSLARANJA são glucanas lineares unidas por ligações do tipo β(1®6) e o EPSGRAVIOLA é uma glucana com ligações β(1®3) e com ramificações em C-6 de resíduos glucopiranosídicos. O espectro de FT-IR mostrou uma banda em 891 cm-1, e a espectroscopia de 13C NMR mostrou que todas as ligações eram do tipo β. Estudos realizados com o corante Vermelho Congo indicaram que os EPS possuem conformação em tripla hélice. O EPSLARANJA, uma b- D-(1®6)-glucana, foi submetido a sulfatação visando induzir a atividade anticoagulante e melhorar a solubilidade da molécula em solução, importante para a atividade biológica. Espectros de FT-IR mostraram bandas em 808 and 1252 cm-1, indicando a entrada dos grupos sulfato e as análises de RMN de 13C mostraram... / Exopolysaccharides (EPS) as β-glucans are polymers produced by a great variety of microorganisms and can possess different physical and chemical properties, and structural features. These biopolymers having interesting biological activities (antitumor, anti-viral, anticoagulant), and commercial applications in foods, cosmetics and pharmaceutical products. However, for the applications of these macromolecules, it is first necessary to understand their chemical structures. Therefore the goal of that study was the production, chemical characterization and biological activity of four exopolysaccharides (EPSGRAVIOLA, EPSMANGO, EPSPINHA and EPSORANGE) obtained from Botryosphaeria strains isolated from rotting tropical fruit grown on sucrose as carbon and the best EPS was used for the anticoagulant activity The homogeneity of each EPS was determined by gel filtration chromatography, which was eluted as a single peak. Total acid hydrolysis and HPAEC/PAD analysis of each EPS yielded only glucose. Data from methylation analysis and 13C NMR spectroscopy indicated that the EPSMANGO, EPSPINHA and EPSORANGE consisted of a linear chain of (1-6)- linked glucopyranosyl residues and EPSGRAVIOLA consisted of a main chain of glucopyranosyl (1-3) linkages substituted at O-6. FTIR spectra showed one band at 891 cm-1, and 13C NMR spectroscopy showed that all glucosidic linkages were of the β-configuration. Dye-inclusion studies with Congo Red indicated that each EPS existed in a triple-helix conformational state. The EPSORANGE, a β-(1®6)- D-glucan was submitted to a sulfation to induce anticoagulant activity and also to make this EPS more soluble, which is in favor to its biological action. The FT-IR spectrum showed bands at 808 and 1252 cm-1 indicating insertion of sulfonyl groups and the 13C NMR analysis showed that the sulfonyl groups were inserted mainly in C-4 of the b(1®6)-D-glucan... (Complete abstract click electronic access below)