Enzymes are extremely attractive biological catalysts in industrial conversion processes due to their ability to promote reactions with high enantioselectivity and in milder conditions than chemicals, as well as biological flocculants are advantageous for easy biodegradation and safety to living beings. Both are easily obtained from microorganisms that naturally inhabit environments where these molecules are necessary to favor their metabolism. In the present work, four bacterial isolates were used, two from the Atlantic Forest but cultivated for 40 years with sugarcane (LBPMA strains: APF.SG3-Isox and ACO.PR1-Isox), previously selected by high tolerance to agrochemicals, and two from agro-industrial sludge (LBPMA: BDLJ2 and BDL07) (Coruripe-AL, Brazil), sorted for producing polyhydroxyalkanoates and biosurfactants. Each lineage was submitted to biochemical and molecular tests for identification purposes and then submitted to qualitative / semi-quantitative tests (cultures in solid medium containing specific substrate) and quantitative (submerged cultures containing specific substrates) of cellulolytic, proteolytic, lipolytic activity and bioflocculant producer. Based on the morphological properties and analyzes of the 16S rDNA sequences, the isolates LBPMA-APF.SG3-Isox, LBPMA-ACO.PR1-Isox, LBPMA-BDLJ2 and LBPMA-BDL07 were identified respectively as B. megaterium, B. toyonensis, B. thuringiensis and B. pumilus, and all were able to present the studied activities. The maximum indices for protease and lipase activity in solid culture were obtained by B. toyonensis (IE = 4.55 and 2.41, respectively), while the maximum cellulolytic activity in solid medium (IE = 1.40) was obtained by B. pumilus. In liquid medium, the strains of B. pumilus and B. thuringiensis showed the highest cellulolytic activity in the first 48 h. The maximum lipolytic activity of the three isolates analyzed in submerged culture containing olive oil as a specific substrate (0.274 U. mL-1 for Bacillus thuringiensis LBPMA-BDLJ2, 0.450 U. mL-1 for Bacillus pumilus LBPMA-BDL07 and 0.552 U. mL-1 for Bacillus megaterium LBPMA- APF.SG3), also corresponded to the maximum cell growth at 72 h of incubation. Concerning proteolytic activity in submerged culture, B. thuringiensis showed the same maximum activity as B. pumilus, but in a shorter incubation period. All isolates secreted the tested enzymes and bioflocculat at the constant temperature of 37 ± 1 ° C, without changes in the pH over time. The flocculant activity increased with the incubation time, initially reaching the maximum value of 57% at 72 h for B. pumilus culture, while for B. thuringiensis, B. toyonensis and B. megaterium this was 33%, 21% and 34%, respectively, after 24 h of incubation. These initial results stimulate the need for optimization of the pH (3, 5, 7 and 9) and nitrogen [Urea, Peptone and (NH4)2SO4] and carbon sources (Maltose, Sucrose and Glucose) variables of the medium for flocculation using such strains of the Bacillus genus. Sucrose and Maltose were the best sources of carbon, whilst Urea was the prefered source of nitrogen for two of the tested isolates (B. pumilus and B. toyonensis), followed by (NH4)2SO4 (B . megaterium) and Peptone (B. thurigiensis). The best pH values for the production of bioflocculant were 5.0 (B. toyonensis e B. thuringiensis) and 3.0 (B. pumilus e B. megaterium). The FTIR-ATR spectra of the extracted flocculants revealed the presence of the carboxyl, hydroxyl and methoxy functional groups as responsible for the flocculant activity of the studied strains, thus being characterized as polysaccharides. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Enzimas são catalisadores biológicos extremamente atrativos em processos de conversão industrial devido a suas habilidades em promover as reações com alta enantio-seletividade e em condições mais brandas que os químicos, da mesma forma que floculantes biológicos são vantajosos pela fácil biodegradação e segurança aos seres vivos. Ambos são facilmente obtidos a partir de microrganismos que naturalmente habitem ambientes onde tais moléculas se fazem necessárias para favorecer seu metabolismo. No presente trabalho, foram utilizados quatro isolados bacterianos, dois provenientes de solo de Mata Atlântica (linhagens LBPMA: APF.SG3-Isox e ACO.PR1-Isox), previamente selecionados pela alta tolerância a agroquímicos, e dois de lodo agroindustrial (linhagens LBPMA: BDLJ2 e BDL07) (Coruripe-AL, Brasil), triados por produzirem polihidroxialcanoatos e biosurfactantes. Cada linhagem foi submetida a testes bioquímicos e moleculares com fins de identificação e então, submetidas a testes qualitativos/semi-quantitativos (culturas em meio sólido contendo substrato específico) e quantitativos (culturas submersas contendo substratos específicos) de atividade celulolítica, proteolítica, lipolítica e produtora de biofloculante. Baseado nas propriedades morfológicas e análises das sequências 16S rDNA, os isolados LBPMA-APF.SG3-Isox, LBPMA-ACO.PR1-Isox, LBPMA-BDLJ2 e LBPMA-BDL07 foram identificados respectivamente como B. megaterium, B. toyonensis, B. thuringiensis e B. pumilus, e todos foram capazes de apresentar as atividades estudadas. Os índices máximos para atividade proteásica e lipásica em cultura sólida foram obtidos por B. toyonensis (IE= 4,55 e 2,41, respectivamente). Para atividade celulásica máxima, B. pumilus foi o isolado mais eficiente em meio sólido (IE=1,40), e em meio líquido, as estirpes de B. pumilus e B. thuringiensis apresentaram a máxima atividade nas primeiras 48 h. A atividade lipolítica máxima dos três isolados analisados em cultura submersa contendo azeite de oliva como substrato específico (0,274 U. mL-1 para Bacillus thuringiensis LBPMA-BDLJ2, 0,450 U. mL-1 para Bacillus pumilus LBPMA-BDL07 e 0,552 U. mL-1 para Bacillus megaterium LBPMA- APF.SG3), correspondeu também ao máximo crescimento celular às 72 h de incubação. Já em relação à atividade proteolítica em cultura submersa, B. thuringiensis apresentou a mesma atividade máxima que B. pumilus, porém num período menor de incubação. Todos os isolados secretaram as enzimas investigadas como também biofloculantes, ambos na temperatura constante de 37 ± 1 °C, sem alterações de pH ao longo do tempo. A atividade floculante aumentou com o tempo de cultivo, a princípio, chegando ao valor máximo de 57 % às 72 h para as amostras de B. pumilus, enquanto para B. thuringiensis, B. toyonensis e B. megaterium foram de 33 %, 21 % e 34 % (respectivamente), após 24 h de incubação. Estes resultados obtidos estimularam a otimização das variáveis pH (3, 5, 7 e 9), fontes de nitrogênio [Uréia, Peptona e (NH4)2SO4] e carbono (Maltose, Sacarose e Glicose) do meio, para melhoria das taxas de floculação por tais linhagens do gênero Bacillus. A Sacarose e a Maltose apresentaram-se como as melhores fontes de carbono, enquanto Uréia foi a fonte preferencial de nitrogênio para dois dos isolados testados (B. pumilus e B. toyonensis), seguido de (NH4)2SO4 (B. megaterium) e Peptona (B. thuringiensis). Os melhores valores de pH para a produção de biofloculante foram 5,0 (B. toyonensis e B. thuringiensis) e 3,0 (B. pumilus e B. megaterium). Os espectros de FTIR-ATR dos floculantes extraídos revelaram a presença dos grupos funcionais carboxilo, hidroxilo e metoxilo como responsáveis pela atividade floculante das estirpes estudadas, sendo assim caracterizados como polissacarídeos.

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No. of bitstreams: 1 Tese - Cynara da Cruz Camo.pdf: 966382 bytes, checksum: a67fb541e220aa0f3c790fac1deff0db (MD5) Previous issue date: 2011-09-28 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Pycnoporus sanguineus are excellent decomposers of organic matter, presenting important role in its habitat. In this study, a strain of Pycnoporus sanguineus isolated from soil of rural area of Parintins, Amazonas, Brazil, was grown on solid medium of malt, 35 0C for 8 days to obtain a pure culture and malt liquid medium plus 2% glucose and 120 rpm for a period of 10 days to produce the enzyme xylanase, β-xylosidases, β-glucosidase, CMCase, and laccase avicelase. Among these enzymes, the production of xylanase was evaluated and the enzyme was partially purified and characterized. Optimum yield was obtained at pH 6.5 at 35 °C, 120 rpm and 196h of cultivation. The culture filtrate (200 mL), obtained under the conditions optimized in the previous steps, was precipitated at 70% ammonium sulfate and centrifuged for 60 min at 4 0C and rotation of 4000 rpm. One mL of the fraction precipitated in which xylanolytic activity was detected, was filtered using a filter Millex GV 0.22 micrometre (Durapore Membrane PYDF) and subsequently injected into a chromatograph type AKTA Purifier UPC 900, 5:11 UNICORN system, using an anion exchange column HiTrap SP XL 1 mL capacity, equilibrated in 50 mM Tris-HCl pH 7.4. The degree of purity, the fractions that showed xylanase activity, as well as their protein profiles were analyzed by electrophoresis on SDS-PAGE (12% polyacrylamide), where the molar mass of 39.44 kDa was determined. The optimal conditions for enzyme activity were 75 °C and pH 8.0. The thermal stability of the xylanase enzyme from P. sanguineus was partially purified high 65 to 85 ºC, being more stable 75 0C. The stability at different pHs was high between 4.5 and 8.8. With birchwood xylan (2.0 to 50 mg / mL), the Km value of the enzyme was 0.32786 mg / ml, and the Vmax value was 12.70648 mol min-1 mL-1 when the reaction was performed at 75 °C and pH 8.0. These results indicate the possible use of this enzyme complex industrial processes that require the use of xylanases at alkaline pH and high stability in different pHs and high temperatures. / Pycnoporus sanguineus são excelentes degradadores de matéria orgânica, apresentando importante papel em seu habitat. No presente trabalho, uma linhagem de Pycnoporus sanguineus isolada do solo de área rural do Município de Parintins, Amazonas, Brasil, foi cultivada em meio sólido de malte, a 350C, por 8 dias, para obtenção da cultura pura e meio líquido de malte acrescido de 2% de glicose e 120 rpm por um período de 10 dias para produção das enzimas xilanase, β-xilosidase, β-glicosidase, CMCase, avicelase e lacase. Entre essas enzimas, a produção de xilanase foi avaliada e a enzima foi parcialmente purificada e caracterizada. Produção ótima foi obtida em pH 6,5 a 35 °C, 120 rpm e 196h de cultivo. O filtrado de cultura (200 mL), obtido nas condições otimizadas nas etapas anteriores, foi precipitado a 70% de sulfato de amônia e centrifugado por 60 minutos a 40C e rotação de 4 000 rpm. Um mL da fração precipitada na qual detectou-se atividade xilanolítica, foi filtrado utilizando um filtro Millex GV 0,22μm (durapore PYDF Membrane) e posteriormente injetada em um cromatógrafo tipo AKTA Purifier UPC 900, sistema UNICORN 5.11; utilizando uma coluna de troca aniônica HiTrap SP XL, capacidade 1mL, previamente equilibrada no tampão Tris-HCl 50mM pH 7,4. O índice de pureza, das frações que apresentaram atividade xilanase, bem como seus perfis protéicos, foram analisadas eletroforeticamente em PAGE-SDS (12% de poliacrilamida), onde a massa molar determinada foi de 39,44 kDa. As condições ótimas para atividade da enzima foram 75 °C e pH 8,0. A estabilidade térmica da enzima xilanase de P. sanguineus parcialmente purificada foi alta de 65 a 85ºC, sendo mais estável a 750C. A estabilidade em diferentes pHs foi alta entre 4,5 e 8,8. Com xilano de birchwood (2,0 a 50 mg/mL), o valor de Km da enzima foi de 0,32786 mg/ml, e o valor de Vmax foi de 12,70648 μmol min-1 mL-1 quando a reação foi realizada a 75ºC e pH 8,0. Esses resultados indicam o possível emprego desse complexo enzimático em processos industriais que requeiram o uso de xilanases em pH alcalino e alta estabilidade em diferentes pHs e altas temperaturas.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Enzimas produzidas por fungos filamentosos têm demonstrado amplas aplicações biotecnológicas nos mais diversos segmentos industriais. Este trabalho teve como objetivo verificar a produção das enzimas amilase e lipase por fungos filamentosos isolados de diferentes tipos de solos do Parque Nacional do Viruá (ambientes de floresta) e do Campus Cauamé UFRR (ambiente de savana), em Roraima. No PARNA Viruá foi obtida a maior densidade de UFC com 5,9 x 106 UFC/g de solo, dos quais se agrupou 167 morfotipos de fungos filamentosos. No Campus Cauamé obteve-se 1,1 x 105 UFC/g de solo, dos quais se agrupou 50 morfotipos. A habilidade das linhagens fúngicas em produzir amilase e lipase foi observada através da hidrólise do amido e tributirina, respectivamente. Foram avaliados 50 isolados de fungos filamentosos do PARNA Viruá, dos quais 18% apresentaram atividade positiva para ambas as enzimas. Dos 20 isolados testados do Campus Cauamé 23% apresentaram atividade positiva para amilase e lipase. Foi realizada a avaliação semiquantitativa da produção enzimática, através do Índice Enzimático (IE) obtido através da razão entre o diâmetro da colônia e o diâmetro da zona de degradação, acrescido da área de crescimento da colônia. Na avaliação semiquantitativa da produção de amilase os isolados do PARNA Viruá: VR-SC 134.1 Aspergillus sp., VR-SC 79 Aspergillus versicolor e VR-YM 118 tiveram o melhor IE (0.68). Para o Campus Cauamé os melhores IE obtidos foram: 0.44, 0.52 e 0.60, pelos isolados CA-YM 57, CA-YM 115 e CA-YM 33, respectivamente. Na avaliação semiquantitativa da produção de lipase os melhores IE obtidos foram: 0.43, 0.48 e 0.53 pelos isolados do Campus Cauamé CA-YM 32, CA-YM 57 e CA-YM 118, respectivamente. Já para os isolados do PARNA Viruá os melhores IE obtidos foram: 0.62, 0.66 e 0.70 por VR-SC 23, VR-SC 26 Penicillium sp. e VR-SC 142 Penicillium sp., respectivamente. De modo geral, os isolados do Campus Cauamé apresentaram os melhores Índices Enzimáticos para ambas as enzimas testadas. Esses resultados demonstram a importância dos fungos filamentosos isolados de diferentes tipos de solo em áreas de florestas e savanas de Roraima como um importante recurso biotecnológico, em especial para produção de enzimas hidrolíticas. / Enzymes produced by filamentous fungi have shown broad biotechnological applications in various industrial segments. The present work, as it objective to verify the production of amylase and lipase by filamentous fungi isolated from different types of soil of Viruá National Park (forest environments) and Campus Cauamé UFRR (savanna environment), in Roraima. In PARNA Viruá was obtained with the highest density of 5,9 x 106 CFU/g of soil, of which clumped together 167 morphotypes of filamentous fungi. In the Campus Cauamé obtained 1,1 x 105 CFU/g of soil, which clumped together 50 morphotypes. The ability of fungi strains to produce amylase and lipase were observed by hydrolysis of starch and tributyrin, respectively. We analyzed 50 strains of filamentous fungi of PARNA Viruá, of which 18% showed positive activity for both enzymes. Of the 20 strains tested of Campus Cauamé 23% showed positive activity for amylase and lipase. We performed semiquantitative evaluation of enzyme production through enzymatic indexes (IE) obtained by the ratio between the diameter of the colony and the diameter of the degradation zone, plus the area of colony growth. The semiquantitative evaluation of the production of amylase of strains from PARNA Viruá: VR-SC 134.1 Aspergillus sp., VR-SC 79 Aspergillus versicolor and VR-YM 118 showed the best IE (0.68). For the Campus Cauamé the best IE obtained were: 0.44, 0.52 and 0.60, for the isolated CA-YM 57, CA-YM 115 and CA-YM 33, respectively. The semiquantitative evaluation of lipase production the best IE obtained were: 0.43, 0.48 and 0.53 for isolates of Campus Cauamé CA-YM 32, CA-YM 57 and CA-YM 118, respectively. As for the isolates of PARNA Viruá the best IE obtained were: 0.62, 0.66 and 0.70 for VR-SC 23, VR-SC 26 Penicillium sp. and VR-SC 142 Penicillium sp., respectively. In general, strains of Campus Cauamé presented the best Enzyme Indexes for both enzymes tested. These results demonstrate the importance of filamentous fungi isolated from various soil types in areas of forest and savanna in Roraima as an important resource, especially for production of hydrolytic enzymes.

Enzimas lipolíticas possuem enorme potencial biotecnológico. O objetivo foi prospectar genes para a codificação de enzimas lipolíticas em biblioteca metagenômica com 4224 clones. A atividade lipolítica foi avaliada pela formação de halo ao redor das colônias através do cultivo dos clones em meio de cultura suplementado com tributirina, sendo positiva para 30 clones, e dois foram selecionados e tiveram o DNA sub-clonado. Os DNAs das sub-bibliotecas foram sequenciados, gerando um contig completo para o clone PL28.F10, que foi comparado com as sequências do banco NCBI. Uma ORF codificadora de esterase/lipase de 303 aminoácidos e 61% de identidade com micro-organismo não cultivável foi encontrada. Árvores filogenéticas indicam que o clone possui a ORF15 mais próxima da família IV das esterases/lipases. Foi possível identificar os sítios ativos representativos da família, confirmando o resultado das árvores filogenéticas. Com sequências já patenteadas, a ORF15 é um grupo irmão das sequências de esterases/lipases da BASF e de uma proteína não identificada da CAMBIA. / Lipolytic enzymes have show enormous biotechnological potential. The work was done to find genes which codify lipolytic enzymes in a metagenomic library with 4224 clones. Clones were selected according to lipolytic activity and were assessed by cultivation in medium supplemented with tributyrin. Assessment was done by observation of halos formed around the colonies, with 30 clones producing halos. Of these, two were selected. DNA from the sub libraries was sequenced, generating a complete contig for clone PL28.F10 that was compared to sequences from the NCBI. An ORF of 303 amino acids with 61% of identity with uncunturable microorganism were found. The clone presented the ORF15 similar to that of lipolytic enzyme family IV. The alignments made possible the identification of active sites which represent the family, confirming the results obtained with the construction of the cladograms. The ORF15 showed similarities to patented BASF esterase/lipase and an unnamed protein of CAMBIA.

A banana é considerada um bom modelo de estudo para a transformação amido-sacarose, já que acumula um teor alto de amido durante o desenvolvimento, que é degradado durante o amadurecimento. Já foram detectadas em polpa de banana atividade e proteína relativa a várias enzimas supostamente envolvidas no processo de degradação do amido. Entre elas, a α-amilase, a β-amilase, a amido fosforilase e as glucano-água-diquinases (GWD). Estas enzimas estão envolvidas em dois processos distintos de degradação de amido em plantas: o dependente da ação inicial da α-amilase e o dependente da fosforilação do grânulo pela GWD e PWD e posterior ação da β-amilase. A dificuldade do estabelecimento da participação efetiva de cada enzima no processo de degradação do amido está associada a muitos fatores, entre eles a não-correlação entre atividade e real envolvimento em um processo, e a acessibilidade da enzima ao seu substrato. Aliado ao estudo da morfologia do grânulo de amido e suas modificações sofridas durante o processo de degradação que ocorre durante o amadurecimento do fruto, estudos in vitro que simulem a ação da enzima sobre o seu substrato poderiam ser mais efetivos no estabelecimento da real ação de dada enzima sobre o suposto substrato. Tentativas no sentido de obter as proteínas relativa à degradação não foram bem sucedidas. Assim, os ensaios de grânulos de amido isolados versus enzimas foram feitos com α-amilase e β-amilase comerciais. O grau de fosforilação da amilopectina nas posições Glic-6 e Glic-3 foi determinado, condição necessária para o início da degradação do grânulo pela β-amilase. Os resultados mostraram que os grânulos de amido isolados de bananas recém colhidas, ou verdes, já estão fosforilados e as enzimas responsáveis por esta fosforilação estão associadas aos grânulos. Após 72 h de incubação dos grânulos de amido com as enzimas hidrolítica, os grânulos foram separados do tampão contendo as enzimas e os produtos de hidrólise. Os sobrenadantes foram analisados por cromatografia líquida acoplada a detector amperométrico e os grânulos por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e microscopia de força atômica (MFA). Os resultados mostraram que a α-amilase hidrolisa preferencialmente regiões amorfas dos grânulos, com predominância de amilose, expondo as regiões mais cristalinas dos anéis de crescimento, enquanto que a β-amilase parece atuar preferencialmente nas regiões cristalinas dos grânulos, degradando os bloquetes, que são formados por amilopectina. Pode-se concluir que ambas as enzimas parecem ser importantes no processo de degradação do amido da banana, com diferentes especificidades. / Banana is considered a good model to study the starch-sucrose metabolism, since it accumulates a high starch content during development, which is degraded during fruit ripening. It have been detected in banana pulp some proteins and activities of several enzymes supposedly involved in starch degradation process. Among them, α-amylase, β-amylase, starch phosphorylase and glucan-water-diquinases (GWD). These enzymes are involved in two separate processes of starch degradation in plants: the initial action of α-amylase dependent, and the starch granule phosphorylation by GWD and PWD enzymes and subsequent action of β-amylase. The difficulty of establishing the effective participation of each enzyme in the starch degradation process is associated with many factors, including the lack of correlation between real activity and involvement in the process, and accessibility of the enzyme to its substrate. Allied to study the morphology of the starch granule and its modifications suffered during the process of degradation, which occurs during the fruit ripening, in vitro studies that simulate the action of the enzyme on its substrate could be more effective in establishing the real action of a given enzyme on the argued substrate. However, attempts to obtain the proteins related to the degradation process were unsuccessful. Thus, assays of isolated starch granules versus enzymes were made with commercial α-amylase and β-amylase enzymes. The degree of phosphorylation of amylopectin in the Gluc-6 and Gluc-3 positions was determined, a necessary condition for the start of degradation by β-amylase enzyme. The results showed that the starch granules isolated from freshly harvested bananas, or green, are already phosphorylated and the enzymes responsible for this phosphorylation is associated with the starch granules surface. After 72 h incubation of the starch granules with the hydrolytic enzymes, the granules were separated from the buffer containing the enzymes and the hydrolysis products. The supernatants were analyzed by liquid chromatography coupled with amperometric detector and the granules were visualized by scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM). The results showed that the α-amylase preferentially hydrolyzes amorphous regions of the granule, especially amylose, exposing more crystalline regions of the growth rings, whereas β-amylase appears to act preferentially on crystalline regions of the granule, degrading blocklets that consist of amylopectin. It can be concluded that both enzymes appear to be important in the banana starch degradation process, with different specificities.

Os artrópodes constituem as formas mais abundantes de vida animal no planeta. O sistema digestivo dos Arthropoda é uma das mais importantes superfícies de contato com o ambiente. Pouco se conhece a respeito do sistema digestivo dos aracnídeos. Identificamos as principais carboidrases digestivas em três Arachnida modelo: Tityus serrulatus, Amblyomma cajennense e Nephilengys cruentata. As α-fucosidases são glicosídeo hidrolases que catalisam a hidrólise de ligações glicosídicas entre uma fucose ligada a outro carboidrato ou outro tipo de molécula. Estas enzimas são fundamentais no processamento de glicoproteínas e glicolipídeos. Observamos altas atividades de α-fucosidases em todas as espécies estudadas e estas enzimas foram isoladas e caracterizadas. / Arthropods are the most abundant animal life form on the planet. The digestive system of Arthropoda is one of the most important areas of contact with the environment. The study of Arachnida digestive enzymes has been sporadic and remains a largely unexplored area. We identified the most important digestive carbohydrases in three Arachnida models: Tityus serrulatus, Amblyomma cajennense and Nephilengys cruentata. The α-fucosidases are glycoside hydrolases that catalyze the hydrolysis of glycosidic links between a fucose linked to other carbohydrate or another type of molecule. These enzymes are essential in the processing of glycoprotein and glycolipids. We showed that all models tested presented high activities of digestive α-fucosidases and these enzymes were isolated and characterized.

Com o surgimento da metagenômica, a descoberta de compostos bioativos aumentou. A Arrabidaea chica é uma planta trepadeira, usada em tatuagens pelos índios. O enriquecimento da extração dos antocianosídeos através da fermentação das folhas com xilanase de Bacillus pumilus foi estudado anteriormente. A análise qualitativa da produção de xilanase por clones de bibliotecas metagenômicas e B. pumilus SG-32 e B. firmus P1-1 foi feita com a finalidade de elaborar um método miniaturizado para encontrar novas fontes dessa enzima. Bem como avaliar o seu potencial enzimático sobre os antocianosídeos. Os clones e o B. firmus não expressaram xilanases em meio sólido de xilana de bétula. Porém, o B. pumilus SG-32 expressou, como confirmado pelo atividade xilanolítica. Por isso, o caldo enzimático desta espécie foi utilizado como inóculo para o tratamento enzimático das folhas de A. chica que liberou suas antocianidianas, como confirmado pelo método de Bial e CLAE-DAD. Uma nova fonte de xilanase foi descoberta com atividade hidrolítica sobre os antocianosídeos de A. chica. / With the advent of metagenomics, the discovery of bioactive compounds increased. The Arrabidaea chica is a climbing plant, used in tattoos by the Indians. The extraction of anthocyanosides enrichment through fermentation of the leaves with xylanase from Bacillus pumilus has been studied previously. Qualitative analysis of xylanase production by clones of metagenomics libraries and B. pumilus SG-32 and B. firmus P1-1 was made in order to develop a miniaturized method to find new sources of this enzyme. And to evaluate the potential enzymatic on the anthocyanosides. The clones and the B. firmus xylanases did not express in solid birch xylan. However, B. pumilus SG-32 expressed as confirmed by the xylanolytic activity. Therefore, the broth enzymatic of this specie was used as inoculum for the enzymatic treatment of the leaves of A. chica that liberated their anthocyanidines, as confirmed by Bial method and HPLC-DAD. A new source of xylanase was discovered with hydrolytic activity on anthocyanosides from A. chica.

Durante o desenvolvimento de holometálobos alguns tecidos são eliminados/remodelados durante a metamorfose. A autofagia age nesse processo degradando componentes citoplasmáticos, inicialmente isolando-os em dupla membrana, estrutura chamada autofagossomo e esses conteúdos são degradados por hidrolases lisossomais. Porém, aspectos apoptóticos podem estar presentes nesse processo, como o envolvimento de caspases e a fragmentação nuclear. Alterações morfológicas na glândula salivar e no corpo gorduroso, que são bons exemplos de órgãos que sofrem morte celular programada (MCP) no desenvolvimento de R. americana, foram analisados por microscopia de luz e eletrônica. Durante a remoção desses órgãos, núcleos apresentam morfologia condensada e com fragmentação confirmada por TUNEL. Ambos tecidos mostraram formação de autofagossomos, mas a glândula salivar completa o processo de MCP durante a metamorfose. Genes antiapoptóticos e autofágicos que têm importante papel na MCP foram caracterizados. MCP em R. americana apresenta cooperação de aspetos da autofagia e da apoptose. / In the development of holometabolous insects, some tissues are eliminated/remodelated during metamorphosis. Autophagy acts in this process by degrading cytoplasm contents, initially by surrounding them within a double membrane, a structure called autophagosome and its contents are degraded by lysosomal hydrolases. However, some features of apoptotic cell death may be present in this process, such as the involvement of caspases and nuclear fragmentation. Morphological changes of salivary gland and fat body, good examples of organs that suffer programmed cell death (PCD) during R. americana development, were analyzed by light and electron microscopy. During the removal of these organs, nuclei present fragmented and condensed morphology, confirmed by TUNEL assay. Both tissues show the formation of autophagosomes, but the salivary gland completes the process of PCD during metamorphosis. Antiapoptotic and autophagic genes that play important function in the PCD, were characterized. R. americana PCD occurs with the cooperation of autophagy and apoptosis features.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-08-25Bitstream added on 2014-06-13T20:04:39Z : No. of bitstreams: 1 simoes_mlg_dr_rcla.pdf: 7383499 bytes, checksum: 3bdb988e95e0edaf3bc9450a229443f5 (MD5) / Diferentes isolados de Trichoderma (T. stromaticum, T. pseudokoningii, T. harzianum, e T. viride) e um isolado de T. atroviride, T. longibrachiatum, T. virens e T. pilulliferum foram estudados para uso no biocontrole de quatro subgrupos genéticos de Moniliophthora perniciosa, designados como Mp1441, Mp1445, Mp1893 e Mp1916. A associação das características dos isolados de Trichoderma avaliados quanto à velocidade de crescimento micelial, germinação, produção de esporos e produtividade massal de esporos em arroz, além das suas capacidades de antibiose e micoparasitismo a cada subgrupo do patógeno, resultou na determinação do índice denominado Potencial para uso no biocontrole (%PCB) a cada subgrupo de M. perniciosa. Os %PCBs variaram, demonstrando haver variabilidade genética entre os isolados do antagonista quanto às características avaliadas, como também nos níveis de resistência do patógeno. T. harzianum 911 apresentou o melhor %PCB para todos os subgrupos de M. perniciosa, sendo o pior apresentado por T. reesei 1612. Mp1445 foi o subgrupo que apresentou a menor capacidade de supressão aos antagonistas, sendo a maior apresentada por Mp1916. T. harzianum 906 inibiu o crescimento de Mp1916 por metabólitos não voláteis e todos os isolados de Trichoderma avaliados inibiram todos os subgrupos do patógeno pela ação de metabólitos voláteis, variando, porém, os percentuais de inibição entre as espécies e entre isolados da mesma espécie. Mp1445 inibiu o crescimento de T. virens 2007 por metabólitos não voláteis, sendo comprovada, portanto, a possibilidade do patógeno inibir o antagonista. T. harzianum 911 apresentou capacidade de micoparasitismo em placa e em vassouras infectadas individualmente pelos subgrupos do patógeno, além de produzir as enzimas β-1,3-glucanase, quitinase, protease, FPase, CMCase e amilase, tanto em substratos específicos como em cultivos... / Different isolates of Trichoderma (T. stromaticum, T. pseudokoningii, T. harzianum and T. viride) and one isolate of T. atroviride, T. longibrachiatum, T. virens e T. pilulliferum were studied for their usage in biocontrol of four genetic subgroups of Moniliophthora perniciosa named as Mp1441, Mp1445, Mp1893 e Mp1916. The association of the characteristics of the Trichoderma isolates evaluated regarding to velocity of mycelial growth, germination, spores production in Petri dish and mass production of spores in rice, besides their capacities of antibiosis and mycoparasitism to each subgroup of the pathogen, resulted in the determination of the index named Potential to be used in Biocontrol (%PCB) to each subgroup of M. perniciosa. The %PCBs varied, pointing out that there is a genetic variability among the antagonistic isolates regarding to the evaluated characteristics, as well as the levels of the pathogen resistance. T. harzianum 911 showed the best %PCB for all subgroups of M. perniciosa, being the worst presented by T. reesei 1612. Mp1445 was the subgroup that presented the lowest antagonistic suppression capacity, being the highest presented by Mp1916. T. harzianum 906 inhibited the growth of Mp1916 by non-volatile metabolites and all the evaluated isolates of Thrichoderma inhibited all the subgroups through volatile metabolites, varying, although, the percentages of inhibition among the species and among the isolates of the same species. Mp1445 inhibited the growth of T. virens 2007 by non-volatile metabolites, being proved, therefore, the possibility of the pathogen to inhibit the antagonist. T. harzianum 911 presented the mycoparasitism capacity in Petri dishes and in brooms infected indiviadually by the pathogen, besides the production of β-1,3-glucanase, chitinase, protease, FPase, CMCase and amilase, in both specific substrates and in cultivations with dried mycelia... (Complete abstract click electronic access below)

Durante o desenvolvimento de holometálobos alguns tecidos são eliminados/remodelados durante a metamorfose. A autofagia age nesse processo degradando componentes citoplasmáticos, inicialmente isolando-os em dupla membrana, estrutura chamada autofagossomo e esses conteúdos são degradados por hidrolases lisossomais. Porém, aspectos apoptóticos podem estar presentes nesse processo, como o envolvimento de caspases e a fragmentação nuclear. Alterações morfológicas na glândula salivar e no corpo gorduroso, que são bons exemplos de órgãos que sofrem morte celular programada (MCP) no desenvolvimento de R. americana, foram analisados por microscopia de luz e eletrônica. Durante a remoção desses órgãos, núcleos apresentam morfologia condensada e com fragmentação confirmada por TUNEL. Ambos tecidos mostraram formação de autofagossomos, mas a glândula salivar completa o processo de MCP durante a metamorfose. Genes antiapoptóticos e autofágicos que têm importante papel na MCP foram caracterizados. MCP em R. americana apresenta cooperação de aspetos da autofagia e da apoptose. / In the development of holometabolous insects, some tissues are eliminated/remodelated during metamorphosis. Autophagy acts in this process by degrading cytoplasm contents, initially by surrounding them within a double membrane, a structure called autophagosome and its contents are degraded by lysosomal hydrolases. However, some features of apoptotic cell death may be present in this process, such as the involvement of caspases and nuclear fragmentation. Morphological changes of salivary gland and fat body, good examples of organs that suffer programmed cell death (PCD) during R. americana development, were analyzed by light and electron microscopy. During the removal of these organs, nuclei present fragmented and condensed morphology, confirmed by TUNEL assay. Both tissues show the formation of autophagosomes, but the salivary gland completes the process of PCD during metamorphosis. Antiapoptotic and autophagic genes that play important function in the PCD, were characterized. R. americana PCD occurs with the cooperation of autophagy and apoptosis features.