Orientador: Luis Henrique Souza Guimarães / Banca: Ariela Veloso de Paula / Banca: Hamilton Cabral / Resumo: A investigação biotecnológica, acompanhada da aplicação das enzimas, tem sido realizada em microrganismos para a produção de enzimas para fins industriais. Entre estas enzimas, as fosfatases, responsáveis por hidrolisar ésteres e anidridos de ácido fosfórico, e as fitases microbianas, que catalisam a hidrólise do fitato (mio-inositol hexaquisfosfato) em mio-inositol e fosfato inorgânico, têm sido amplamente utilizadas em diferentes setores como, por exemplo, em experimentos de biologia molecular e na alimentação animal. De acordo com o pH ótimo de reação, as fosfatases são divididas em alcalinas (EC 3.1.3.1) e ácidas (EC 3.1.3.2). As fitases são enzimas que também pertencem à classe das fosfatases, hidrolisando, no entanto, de forma específica, o ácido fítico. Em recentes trabalhos, o fungo filamentoso Rhizopus microsporus var. microsporus apresentou potencialidade na produção de fosfatases e fitases. Diante disto, este estudo visou a produção, a purificação e caracterização da fosfatase e da fitase alcalina produzidas por R. microsporus var. microsporus. No processo de otimização em Fermentação Submersa (FSbm), a maior produção enzimática foi em meio Khanna com 0,4 mM de KH2PO3 e adicionado de 0,5% de farinha de centeio por 76 h, 32ºC, pH 6,3, a 100 rpm. Em colunas cromatográficas, a fosfatase alcalina foi purificada 10 vezes e com recuperação de 13%, e a fitase alcalina foi purificada 86 vezes com recuperação de 167%. A massa molecular nativa da fosfatase e da fitase alcali... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Biotechnological research, accompanied by the application of enzymes, has been carried out in microorganisms for production of enzymes for industrial purposes. Among these enzymes, microbial phosphatases, responsible for hydrolyzing phosphoric acid esters and anhydrides, and phytases, which catalyzes the hydrolysis of phytate (myo-inositol hexaquisphosphate) in myo-inositol and inorganic phosphate, have been widely used in different sectors as, for example, in molecular biology experiments and in animal feed. According to the optimum reaction pH, phosphatases are divided into alkaline (EC 3.1.3.1) and acidic (EC 3.1.3.2). Phytases are enzymes that also belong to the class of phosphatases, however, hydrolyzing phytic acid. In recent works, the filamentous fungus Rhizopus microsporus var. microsporus presented potential for production of phosphatases and phytases. In view of this, this study aimed at the production, purification and characterization of phosphatase and alkaline phytase produced by R. microsporus var. microsporus. In the optimization of Submerged Fermentation (FSbm), the highest enzymatic production was in Khanna medium with 0.4 mM KH2PO3 and added with 0.5% rye flour for 76 h, 32ºC, pH 6.3, at 100 rpm. In chromatographic columns, alkaline phosphatase was purified 10 folds and recovered at 13%, and alkaline phytase was purified 86 folds with recovery of 167%. The native molecular mass of alkaline phosphatase and phytase produced by R. microsporus var. microsporus... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O Brasil à o maior produtor mundial de laranja e de suco de laranja, sendo este setor de grande importÃncia para economia brasileira, responsÃvel por gerar mais de 400 mil empregos e movimentar cifras de bilhÃes de reais por ano. Mas, este setor tambÃm à responsÃvel pela produÃÃo de grande quantidade de rejeitos industriais, que equivalem a 50% do peso da fruta, sendo estes resÃduos utilizados na maioria das vezes como raÃÃo animal. Portanto o uso eficiente destes rejeitos se faz necessÃrio em um mundo em que as reservas naturais vÃm se esgotando. Neste sentido a biocatÃlise mostra-se como uma ferramenta promissora no uso destes resÃduos, que possuem enzimas em sua constituiÃÃo, para obtenÃÃo de produtos de alto valor agregado, as substÃncias enantiopuras. A aplicaÃÃo de diferentes metodologias, prÃticas e de baixo custo, possibilitou a sÃntese de alcoÃis quirais com alto excesso enantiomÃrico (ee) e boas taxas de conversÃo. ReaÃÃes de hidrÃlise e reduÃÃo foram processadas em meio aquoso e, as reaÃÃes de esterificaÃÃo foram realizadas em solvente orgÃnico, utilizando as casca da laranja como fonte de biocatalisadores. O uso das cascas da laranja como fonte de biocatalisador apresentou resultados bastante promissores, demonstrando capacidade catalÃtica em vÃrias reaÃÃes (reduÃÃo/oxidaÃÃo, hidrÃlise/esterificaÃÃo) atravÃs de metodologias simples e de baixo custo. ConversÃes de 46,90-96,70% foram alcanÃadas nas reaÃÃes de biorreduÃÃo acompanhado de ee variando de 21,15-99,00%. Nas reaÃÃes de hidrÃlise verificaram-se taxas de conversÃes de 19,20-80,82% e ee variando de 9,60-45,52%. Jà nas reaÃÃes de esterificaÃÃo, ee acima de 99% foram observados e conversÃes maiores que 80% foram alcanÃadas. Portanto, este estudo abre precedentes para uma ampla faixa de aplicaÃÃo desta fonte de biocatalisador (cascas da laranja), que atualmente à considerado como um rejeito industrial, contribuindo sobremaneira para agregar valor a todo um setor produtivo e industrial no qual o Brasil à lÃder, a indÃstria de suco de laranja. / The Brazil is the producing greater of world of orange and orange juice, being this sector of great importance for Brazilian, responsible economy for generating 400 thousand jobs and more than and putting into motion ciphers of billions per year. But, this sector also is responsible for the production of great amount of industrial rejetcs, that are equivalent 50% of the weight of the fruit, being these used residues most of the time as animal ration. Therefore the use efficient of these rejetcs if makes necessary in a world where the natural reserves come if depleting. In this direction biocatalysis is presented as a promising tool in the use of these residues, that contains enzymes in its constitution, for attainment of products of high added value, the substances enantiopure. The application of different methodologies, practical and of low cost, made possible the chiral alcohols synthesis with high enantiomeric excess (ee) and good taxes of conversion. Hydrolysis reactions and reduction had been processed in aqueous way e, the reactions of esterification had been carried through in organic solvent, using the rind of the orange as source of biocatalysis for such reactions. The use of the peel of the orange as biocatalysis source presented resulted sufficiently promising, demonstrating catalytic capacity in some reactions (reduction/oxidation, hydrolysis/esterification) through simple methodologies and of low cost. Conversions of 46,90-96,70% had been reached in the reactions of bioreduction shown of ee varying of 21,15-99,00%. In the hydrolysis reactions taxes of 19,20-80,82% conversions and ee had been verified varying of 9,60-45,52%. Already in the esterification reactions, ee above of 99% had been observed and bigger conversions that 80% had been reached. From there, this study it opens precedents for an ample band of application of this source of biocatalysis (pells of the orange), that currently it is considered as one reject industrial, contributing excessively to add value all a productive and industrial sector in which Brazil is leader, the orange juice industry

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:36:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Omari_Dangelo_Forlin_Dildey.pdf: 1490554 bytes, checksum: d179837ea4985c559fc54f5e530aaca2 (MD5) Previous issue date: 2014-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Biotic inducing agents such as Trichoderma spp. are alternative uses for the resistance induction by activating plants mechanisms of defense. This work aimed to study the interaction of Trichoderma spp different isolates in bean plant on anthracnose control by evaluating the effects on the induction of resistance. Three experiments were conduced, one in vitro and two under greenhouse conditions. In vitro the aggressiveness of 21 Trichoderma isolates was evaluated by the culture direct confrontation method against C. lindemuthianum. In the greenhouse the bean plant was grown and treated with Trichoderma spp. (in vivo assay 1), which was inoculated via seed treatment in sterilized soil. A second assay was conducted which received inoculation from the 21 isolates inoculated via colonized rice deposition in the furrow and foliar spray of exudates of the same isolates. Leaves and roots collections for the enzyme activity determination before the exudates application, after the exudates application and collects after the inoculation were carried out. Analysis of defense enzymes (peroxidase (POX), polyphenol oxidase (PPO), fenilalanina ammonia-lyase (PAL), and β-1,3-glucanase (β-GASE)) was held. To check the endophytic colonization ability of the isolates, fragments of bean plant s roots were sanitized and placed in Petri dishes containing PDA media. The net rate of CO2 assimilation, chlorophyll content and anthracnose s severity on bean plants were also evaluated. The data were subjected to variance analysis and compared by the Scott-Knott test (p <0.05). The isolates TI2, TI4, TLB3, TLB12 (T. harzianum); TI3, TM2 (T. virens); TLB6 (T. asperellum); TLB14, TLB17 (T. koningiopsis) were considered as very efficient and the isolates TI1, TM4, TLB9, TLB15 (T. virens); TLB2, TLB4, TOD1, TOD3 (T. harzianum); TOD2A, TOD2B (T. longibrachiatum) were considered as efficient in direct confrontation against C. lindemuthianum. The isolates of Trichoderma spp, TI2 and TI4 (T. harzianum), TM4, TLB2, TLB9, TLB15, TOD1 (T. virens); TLB17 (T. koningiopsis) colonized the bean plant's roots, giving the microorganism endophytic ability on bean plant s roots. Trichoderma isolates interfere with the bean plant metabolism, acting endophytically. The isolates TI1, TM1, TLB15 (T. virens); TI2, TLB3, TLB4, TLB12, TOD1, TOD3 (T. harzianum); TLB6 (T. asperellum); TLB14, TLB17 (T. koningiopsis); TOD2B (T longibrachiatum) suppressed the β-1,3-glucanase activity in the leaf tissue, being considered as suppressors for the induction of defense on bean plants. The defense enzymes activity on the resistance induction of the bean plant treated with Trichoderma spp. for protection against C. lindemuthianum showed no major changes. The isolates did not affect the net rate of CO2 assimilation and did not change the chlorophyll content. The incidence of anthracnose's severity on bean plants, showed no significant difference by treatment via seed/soil and foliar spray of the exudates on the interaction of Trichoderma spp. evaluated. However the management with Trichoderma spp. cannot be ruled out and requires further studies in this pathossystem / Agentes indutores bióticos como Trichoderma spp. são alternativas de utilização para a indução de resistência ativando mecanismos de defesa das plantas. Este trabalho teve como objetivo estudar a interação dos diferentes isolados de Trichoderma spp. em feijoeiro no controle da antracnose, avaliando os efeitos na indução de resistência. Foram conduzidos 3 experimentos, sendo um in vitro e dois em condições de casa de vegetação. In vitro foi avaliada a agressividade de 21 isolados de Trichoderma pelo método do confronto direto de cultura contra o C. lindemuthianum. Em casa de vegetação o feijoeiro foi cultivado e tratado com isolados de Trichoderma spp. (ensaio in vivo 1), os quais foram inoculados via tratamento de semente em solo esterilizado. Um segundo ensaio foi conduzido o qual recebeu inoculação dos 21 isolados inoculados via deposição de arroz colonizado no sulco e pulverização de exsudato via foliar dos mesmos isolados. Foram realizadas coletas de folhas e raízes para determinação da atividade enzimática antes da aplicação dos exsudatos, depois da aplicação dos exsudatos e coleta após a inoculação do patógeno. Foi realizada análise das enzimas de defesa (peroxidase (POX), polifenoloxidase (PFO), fenilalanina amônia-liase (FAL) e β-1,3-glucanase (β-GASE)). Para verificar a capacidade de colonização endofítica dos isolados, fragmentos de raízes do feijoeiro foram sanitizadas e dispostas em placas de Petri contendo meio BDA. Foi avaliada também a taxa de assimilação líquida de CO2, teor de clorofila e severidade de antracnose nas plantas de feijoeiro. Os dados foram submetidos à análise de variância e comparados pelo teste de Scott-Knott (p<0,05). Os isolados TI2, TI4, TLB3, TLB12 (T. harzianum); TI3, TM2 (T. virens); TLB6 (T. asperellum); TLB14, TLB17 (T. koningiopsis) foram considerados como muito eficientes e os isolados TI1, TM4, TLB9, TLB15 (T. virens); TLB2, TLB4, TOD1, TOD3 (T. harzianum); TOD2A, TOD2B (T longibrachiatum) foram considerado como eficientes no confronto direto contra C. lindemuthianum. Os isolados de Trichoderma spp., TI2 e TI4 (T. harzianum), TM4, TLB2, TLB9, TLB15, TOD1 (T. virens); TLB17 (T. koningiopsis) colonizaram as raízes de feijoeiro, conferindo a capacidade endofítica do microrganismo nas raízes do feijoeiro. Isolados de Trichoderma interferem no metabolismo do feijoeiro, atuando endofiticamente. Os isolados TI1, TM1, TLB15 (T. virens); TI2, TLB3, TLB4, TLB12, TOD1, TOD3 (T. harzianum); TLB6 (T. asperellum); TLB14, TLB17 (T. koningiopsis); TOD2B (T longibrachiatum) suprimiram a atividade de β-1,3-glucanase no tecido foliar, sendo considerados supressores para indução da defesa das plantas de feijoeiro. A atividade das enzimas de defesa na indução de resistência de feijoeiro tratado com Trichoderma spp. para proteção a C. lindemuthianum não demonstraram grandes alterações. Os isolados não interferiram na taxa de assimilação líquida de CO2 e não alteraram o teor de clorofila. A incidência de severidade de antracnose em plantas de feijoeiro, não apresentou diferença significativa por meio do tratamento via semente/solo e pulverização dos exsudato via foliar na interação dos isolados de Trichoderma spp. avaliados. Contudo o manejo com Trichoderma spp. não pode ser descartado e requer maiores estudos nesse patossitema