Submitted by Liliane Ferreira (ljuvencia30@gmail.com) on 2018-05-25T14:41:55Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Kamila Bohne Japiassu - 2018.pdf: 2922971 bytes, checksum: c56427b5a37af326aa313f8f9fb70e53 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-05-28T11:19:20Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Kamila Bohne Japiassu - 2018.pdf: 2922971 bytes, checksum: c56427b5a37af326aa313f8f9fb70e53 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-28T11:19:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Kamila Bohne Japiassu - 2018.pdf: 2922971 bytes, checksum: c56427b5a37af326aa313f8f9fb70e53 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-03-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Biosynthesis of compounds catalysed by microorganisms is an innovative strategy in the functionalization of natural and synthetic products. The application of microorganisms in the production of new bioactive compounds is presented as a promising tool and a great ally of green chemistry. Studies indicate that the morin has interesting antioxidant and antifungal activities. Thus, the objective of this study is the production of morin derivatives through biosynthesis, and the evaluation of its antioxidant and antifungal activities. To screen and identify the most promising strains, 18 filamentous fungi were selected and aliquots of a spore suspension were transferred to 250 ml Erlenmeyers containing 100 ml of a liquid culture medium (20 g of glucose, 0.5 g of yeast extract, 0.5 g of soy peptone, 0.5 g of NaCl, 0.5 g of K2 HPO4). The microorganisms were incubated at 200 rpm and 28 °C for 65 hours. After growth, 25 mg of morin were solubilized in ethanol and added to each Erlenmeyer. After 96 hours of incubation, extraction and subsequent purification were performed on a silica-filled chromatographic column and preparative chromatography. The obtained derivative was characterized by Nuclear Magnetic Resonance of Hydrogen and Carbon (NMR1H13C) and Mass Spectrometry (MS). In addition, antioxidant, antifungal and cytotoxicity activities were evaluated. The results showed that ten strains were able to catalyze the biosynthesis of up to four morin derivatives. Beauveria bassiana ATCC 7159 was selected to conduct the reaction staggering, where it was possible to obtain three ineded derivatives of the starting compound, leading to the isolation and purification of a methylglycosylated major product, termed morin 4’-O-β-D-(4’’-O-methyl) glucopyranoside. The results obtained through the evaluation of antioxidant and antifungal activities showed a good performance of the evaluated compounds. In addition, the obtained compost showed a low red blood cell cytotoxicity (0.6-1.2%). In silico studies have evaluated potential biological activities for morin and its derivatives. The derivative obtained by biosynthesis catalysed by B. bassiana ATCC 7159 is unprecedented and has good antioxidant, antifungal and low cytotoxicity profiles in red blood cells. / A biossíntese de compostos catalisada por micro-organismos é uma estratégia inovadora na funcionalização de produtos naturais e sintéticos. Esta estratégia é apresentada como uma ferramenta promissora e grande aliada da química verde na produção de novos compostos bioativos. A morina é um flavonóide que possui reconhecidas atividades antioxidante e antifúngica. Assim, o objetivo deste estudo é a produção de derivados da morina através de biossíntese, e a avaliação de suas atividades antioxidante, antifúngica e citotóxica em hemácias. Para realizar a triagem e a identificação da cepa mais promissora, 18 fungos filamentosos foram empregados; alíquotas de uma suspensão de esporos foram transferidas para Erlenmeyers de 250 mL contendo 100 mL de diferentes meios de cultura líquido (Glicose, PDSM e Czapek). Os micro-organismos foram incubados a 200 rpm e 28 °C durante 65 horas. Após o crescimento, 25 mg/mL de morina foram solubilizados em etanol e adicionados a cada Erlenmeyer. Ao final do período de 96 horas de incubação foi realizada a extração e posterior purificação em coluna cromatográfica preenchida com silica e cromatografia preparativa. Os produtos foram monitorados por Espectrometria de Massas (EM) e o produto majoritário obtido foi caracterizado por Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio e de Carbono (RMN1H13C) e Espectrometria de Massas (EM). Além disso, a atividade antioxidante, antifúngica e a citotoxicidade em hemácias da morina e do produto majoritário obtido foram avaliadas. Os resultados mostraram que dez cepas foram capazes de catalisar a biossíntese de até três derivados da morina. A Beauveria bassiana ATCC 7159 foi selecionada para conduzir o escalonamento da reação em biorreator de tanque agitado, uma vez que essa cepa foi capaz de biocatalizar o maior número de derivados. Foi possível a obtenção de três derivados inéditos do composto de partida, conduzindo ao isolamento e purificação de um produto majoritário metilglicosilado, denominado morina 4’-O-β-D-(4’’-O-metil) glucopiranosídeo. A atividade antioxidante avaliada por voltametria cíclica de pulso diferencial apresentou 5 picos de oxidação para o derivado metilglicosilado e 2 picos de oxidação para a morina. Na avaliação da atividade antifúngica, o derivado obtido, quando comparado com a morina, apresentou menor concentração inibitória minima para cepa L18 de Cryptococcus sp. Além disso, o composto obtido apresentou uma baixa citotoxicidade em hemácias (0.6-1.2%). Estudos in silico avaliaram as potenciais atividades biológicas para a morina e seus derivados. O derivado obtido através de biossíntese catalisada por B. bassiana ATCC 7159 é inédito e possui bons perfis antioxidante, antifúngico e baixa citotoxicidade em hemácias.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:30:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fabio Silvestre.pdf: 2956413 bytes, checksum: 836474631eb4bcc7cdf144ad6ffb8efb (MD5) Previous issue date: 2010-02-24 / Onychomycosis is the nail infection caused by a wide spectrum of fungi species, including yeasts, dermatophyte and filamentous fungi nondermatophytes (FFND). In this work, patients with lesions nails from Dermatology Department in Clinics Hospital of the Federal University of Goiás were studied. These patients were submitted to mycologic tests and the etiologic agents identified were evaluated on in vitro activity for systemic antifungal agents. During the period of March 2008 to March 2009, 114 patients clinically suspected of having onychomycosis were examinated. The nail samples collected were submitted to direct examination with potassium hydroxide 20% and grown in dextrose Sabouraud agar and specific fungal pathogens agar. The antifungal susceptibility test was performed according to the method of broth microdilution, recommended by the Clinical Laboratory Standards Institute (CLSI), through M38-A and M27-A2 documents. The onychomycosis diagnosis was established in 83.3% (95/114) patients, of which most were women between 40 to 59 years old. The isolated fungi were identified as yeasts in 54.6%; dermatophytes in 28.7%; and filamentous fungi nondermatophytes in 16.7%. Among yeasts, Candida parapsilosis was the most common etiologic agent (52.5%); among dermatophytes, Trichophyton rubrum was the most found (74.2), and among the filamentous fungi nondermatophytes, Fusarium spp was the most isolated genus (44.4%). Both distal and lateral subungual lesions were predominant in cases of onychomycosis by all the agents identified, showing that there was no correlation with the clinical presentation and etiology. Although most of the isolates have showed susceptible to several antifungal agents studied, five Candida spp strains were resistant; one to voriconazole, one species to itraconazole and three to amphotericin B. The in vitro susceptibility testing profile for dermatophytes was similar for each antifungal agent analyzed. The minimal inhibitory concentration (MIC) of itraconazole, ketoconazole and griseofulvin for 50% of isolates were lower than 1 μg/mL, and terbinafine was extremely low, with concentration 0.015 μg/mL for 90% of isolates. The MIC for itraconazole in 90% isolates of FFND was 16 g/mL, while for amphotericin B and voriconazole was 8 g/mL. In summary, this study showed a higher frequency of onychomycosis in women. Candida spp and dermatophytes with FFND emergence, especially of the genus Fusarium, were the main fungi involved. Besides, the presence of resistant fungi to some antifungal agents showed the need of using susceptibility tests for these fungi. / Onicomicose é a infecção da unha causada por amplo espectro de espécies fúngicas, incluindo leveduras, dermatófitos e fungos filamentosos não dermatofíticos (FFND). Neste trabalho, foram estudados pacientes com lesões de unhas atendidos no Departamento de Dermatologia, Hospital das Clínicas da Universidade Federal de Goiás, os quais foram submetidos a exames micológicos. Os agentes etiológicos identificados foram avaliados em testes de atividade in vitro para agentes antifúngicos sistêmicos. Durante o período de março de 2008 a março de 2009, foram examinados 114 pacientes com suspeita clínica de onicomicose. As amostras de unhas coletadas foram submetidas ao exame direto com hidróxido de potássio 20% e cultivadas em ágar Sabouraud dextrose e ágar específico para fungos patogênicos. O teste de suscetibilidade antifúngico foi realizado de acordo com o método de microdiluição em caldo, preconizado pelo Clinical Laboratory Standards Institute (CLSI), através dos documentos M38-A e M27-A2. O diagnóstico de onicomicose foi estabelecido em 83,3% (95/114) dos pacientes, dos quais a maioria era constituída por indivíduos do gênero feminino e com idade entre 40-59 anos. Os fungos isolados foram identificados como leveduras em 54,6%, dermatófitos em 28,7%, e FFND em 16,7%. Entre as leveduras, Candida parapsilosis (52,5%) foi o agente etiológico mais comum; entre os dermatófitos, Trichophyton rubrum foi o mais encontrado (74,2%) e, entre os FFND, Fusarium spp foi o gênero mais frequentemente isolado (44,4%). Lesões subungueal distal e lateral foram predominantes nos casos de onicomicose por todos os agentes identificados, mostrando que não havia correlação com a clínica e a etiologia. Embora a maioria dos isolados tenha se mostrado suscetível aos diferentes antifúngicos estudados, cinco isolados de Candida foram resistentes; um ao voriconazol, um ao itraconazol e três a anfotericina B. O perfil de suscetibilidade in vitro para dermatófitos foi semelhante para cada antifúngico analisado. A concentração inibitória mínima (CIM) de itraconazol, cetoconazol e griseofulvina para 50% dos isolados foram menores do que 1 μg/mL, e para terbinafina foi extremamente baixa, com concentração 0,015 μg/mL para 90% dos isolados. A CIM para o itraconazol foi de 16 μg/mL em 90% dos isolados de FFND, e para anfotericina B e voriconazol obteve-se uma concentração de 8 μg/mL. Em resumo, este estudo demonstrou uma maior frequência de onicomicose em mulheres, sendo que os principais fungos envolvidos nesta infecção foram Candida spp e dermatófitos, com emergência de FFND, em especial do gênero Fusarium. Além disso, em decorrência da resistência observada a alguns antifúngicos, demonstrou-se a necessidade do uso dos testes de suscetibilidade para estes fungos.

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:11:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Keyla Rejane Magno.pdf: 1794858 bytes, checksum: 9cd1c907ace1356742b91041a2db9ea1 (MD5) Previous issue date: 2011-02-25 / The study of bioconversion of biologically active compounds by microorganisms, mainly filamentous fungi and their possible glycosylated derivatives have been extensively explored and have brought promising results. Microbial models of animal metabolism, based on the similarity of the hepatic metabolism and microbial enzyme, became an alternative for the elucidation of metabolic routes of both drugs as well as new drug candidates. In this context, the objective of this study was to explore the ability of filamentous fungi to promote the bioconversion of entacapone and perform the identification, purification and characterization of derivatives formed. We selected eight filamentous fungi Absidia blakesleana ATCC 26617, Aspergillus candidus ATCC 1009, Beauveria bassiana ATCC 7159, Beauveria sp, Cunninghamella echinulata ATCC 9244, Cunninghamella echinulata ATCC 9245, Cunninghamella elegans ATCC 26169 and Rhizopus arrhizuz ATCC 11145, six of them proved to be effective in the metabolism of entacapone, Cunninghamella echinulata ATCC 9245 being the most promising. Were detected 5 different functionalized derivatives, one of which the majority was characterized by Nuclear Magnetic Resonance of Carbon (13C NMR) and Hydrogen (1H NMR), High-Performance Liquid Chromatography coupled to Mass Spectrometer (HPLC-MS/MS) and Infrared Spectroscopy (IR) as a β-glycosylated derivative of entacapone (E, Z): 4 hydroxy-5-nitrophenyl-3-O-(β)-D-glucopyranose-(E)-2-cyano-N, N-diethyl-3-acrylamide. / O estudo da bioconversão de compostos biologicamente ativos por microrganismos, principalmente fungos filamentosos, e seus possíveis derivados glicosilados têm sido bastante explorado e têm trazido resultados promissores. Os modelos microbianos do metabolismo animal, baseados na similaridade do metabolismo hepático e enzimático microbiano, tornaram-se uma alternativa para a elucidação da rota metabólica tanto de fármacos bem como de candidatos a novos fármacos. Nesse contexto, o objetivo desse trabalho foi explorar a capacidade dos fungos filamentosos em promover a bioconversão da entacapona e realizar a identificação, purificação e caracterização dos derivados formados. Foram selecionados oito fungos filamentosos Absidia blakesleeana ATCC 26617, Aspergillus candidus ATCC 1009, Beauveria bassiana ATCC 7159, Beauveria sp, Cunninghamella echinulata ATCC 9244, Cunninghamella echinulata ATCC 9245, Cunninghamella elegans ATCC 26169 e Rhizopus arrhizuz ATCC 11145, seis deles demonstraram ser eficazes na metabolização da entacapona, sendo a Cunninghamella echinulata ATCC 9245 a mais promissora. Foram detectados 5 diferentes derivados funcionalizados, dos quais um, o majoritário, foi caracterizado por Ressonância Magnética Nuclear de Carbono (RMN 13C) e Hidrogênio (RMN 1H), Cromatografia Líquida de Alta Eficiência acoplada a Espectrometria de Massa (CLAE-EM/EM) e Espectroscopia no Infravermelho (IV) como derivado β-glicosilado da entacapona (E, Z): 4 hidroxi-5-nitrofenil-3-O-(β)-D-glicopiranose-(E)-2-ciano-N,N-dietil-3-acrilamida.

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:11:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao tatiana caixeta.pdf: 1247560 bytes, checksum: 9a8db14d432a3fef6831f021a1d1d628 (MD5) Previous issue date: 2007-09-12 / Bioconversion reactions using filamentous fungi have been extensively exploited and the results obtained are interesting for metabolism studies. The microbial models of animal metabolism, based on the similarity between mammalian metabolism and enzymatic microbial, became a promising alternative for the elucidation of metabolic routes of drugs. In this context, the aim of this work was to promote bioconversion studies with the N-phenylpiperazine derivative LASSBio 579, (1-[1-(4-Chlorophenyl)-1H-pyrazol-4-methyl]-4-phenyl-piperazine), a potencial lead of drugs prototypes. For that HPLC and TLC analytical methodologies were developed and tested for monitoring the bioconversion reactions for this compound. Beneath the documented catalytic activity for different microorganism, fiftteen of filamentous fungi were employed in this study: Absídia blakesleana ATCC 26617; Absídia blakesleana ATCC 10148b; Aspergillus candidus ATCC 2023; Aspergillus ochraceus ATCC 1009; Beauveria bassiana ATCC 7149; Chaetonium indicum LCP 984200; Cunninghamella echinulata ATCC 9244; Cunninghamella echinulata ATCC 9245; Cunninghamella elegans ATCC 36112; Cunninghamella elegans ATCC 26169; Curvularia lunata NRRL 2380; Fusarium roseum ATCC 14717; Mortierella isabelina NRRL 1757; Mucor griseocyanus ATCC 1207a; Rhizopus arrhizus ATCC 11145. Cunninghamella echinulata ATCC 9244 and Aspergillus candidus ATCC 2023 were chosen for studies in semi-preparative scales due to their capacity of producing a bigger variety of metabolites and one of them in greater amount, respectively. Five different derivatives were detected of which three were characterized by NMR and MS (LaBioCon 23, 24 and 25) as hidroxylated, glycosylated and methylpiperazine derivatives respectively, being this last comparative one and identified as being the mammalian derivate of LASSBio 579. / As reações de bioconversão utilizando fungos filamentosos têm sido bastante exploradas e os resultados obtidos são interessantes para estudos do metabolismo. Os modelos microbianos do metabolismo animal, baseados na similaridade do metabolismo hepático e enzimático microbiano, tornaram-se uma alternativa promissora para a elucidação da rota metabólica de fármacos. Nesse contexto, o objetivo desse trabalho foi a realização de estudos de bioconversão com o derivado N-fenilpiperazínico, LASSBio 579, (1-[-(4-clorofenil)-1H-pirazol-4-metil]-4-fenil-piperazina), um potencial candidato a protótipo de fármacos. Para isso foram desenvolvidas e testadas metodologias analíticas por cromatografia em camada delgada e cromatografia líquida de alta eficiência para monitorar as reações de bioconversão desse composto. Diante da atividade catalítica documentada para diferentes microrganismos, foram empregados nesse estudo quinze fungos filamentosos: Absídia blakesleana ATCC 26617; Absídia blakesleana ATCC 10148b; Aspergillus candidus ATCC 2023; Aspergillus ochraceus ATCC 1009; Beauveria bassiana ATCC 7149; Chaetonium indicum LCP 984200; Cunninghamella echinulata ATCC 9244; Cunninghamella echinulata ATCC 9245; Cunninghamella elegans ATCC 36112; Cunninghamella elegans ATCC 26169; Curvularia lunata NRRL 2380; Fusarium roseum ATCC 14717; Mortierella isabelina NRRL 1757; Mucor griseocyanus ATCC 1207a; Rhizopus arrhizus ATCC 11145. As cepas Cunninghamella echinulata ATCC 9244 e Aspergillus candidus ATCC 2023 foram as de escolha para estudos em escala semi-preparativa devido a respectiva capacidade de produzir uma maior diversidade de metabólitos e um desses derivados em maior quantidade. Foram detectados cinco diferentes derivados dos quais três foram caracterizados por ressonância magnética nuclear e espectrometria de massas (LaBioCon 23, 24 e 25) como derivados hidroxilado, glicosilado e metilpiperazínico respectivamente, sendo este último comparado e identificado como sendo o metabólito animal do LASSBio 579.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2017-05-18T19:09:17Z No. of bitstreams: 2 Tese - Marcela Suriani Ribeiro - 2017.pdf: 1795199 bytes, checksum: fb63e9f789cfefb42f31cba029a29f4f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-05-19T10:43:53Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Marcela Suriani Ribeiro - 2017.pdf: 1795199 bytes, checksum: fb63e9f789cfefb42f31cba029a29f4f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-19T10:43:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Marcela Suriani Ribeiro - 2017.pdf: 1795199 bytes, checksum: fb63e9f789cfefb42f31cba029a29f4f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-04-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The genus Trichoderma includes species that have the ability to antagonize plant pathogens in a complex process ranging from antibiosis, competition for nutrients, mycoparasitism and induction of defense mechanisms in plants or a combination of these. Trichoderma species are known for their ability to produce lytic enzymes such as exoglucanases, endoglucanases, chitinases, and proteases that is essential for phytopathogen cell wall degradation. In the development and differentiation processes of Trichoderma, β-glucanases contributes significantly to the morphogenetic-morphological process that lead to the presence of β-glucans as the main component of fungi wall. In this work, we studied the functional role of the gluc31 gene that encodes an endo β-1,3-glucanase of the GH16 family of Trichoderma harzianum ALL42 through the deletion of this gene. This study demonstrated that the absence of Δgluc31 gene did not affect the in vivo mycoparasitism ability of the mutant T. harzianum ALL42, however the involvement of this gene in cell wall remodeling and synthesis were demonstrated. In the absence of the gluc31 gene, a higher deposition of chitin polymers on the cell wall of the mutant hyphae was observed. The absence of the gluc31 gene in T. harzianum also demonstrated an effect on the expression of other genes belonging to the family 16 of glycosyl hydrolases, due to the function redundancy found among the glucanases. / O gênero Trichoderma inclui espécies que possuem habilidade de antagonizar patógenos de plantas em um processo complexo que vão desde antibiose, competição por nutrientes, micoparasitismo, indução de mecanismos de defesa em plantas ou ainda uma combinação desses. Espécies de Trichoderma são conhecidas por sua capacidade de produzir enzimas líticas tais como exoglucanases, endoglucanases, quitinases e proteases que desempenham papéis importantes na degradação da parede de fitopatógenos. Nos processos de desenvolvimento e diferenciação de Trichoderma, as β-glucanases contribuem de forma significativa no processo morfogenéticomorfolítico uma vez que a β-glucanas é o componente principal da sua parede. Nesse trabalho, realizou-se o estudo do papel funcional do gene gluc31 que codifica uma endo β-1,3-glucanase da família GH16 de Trichoderma harzianum ALL42, através da deleção deste gene. Observamos que a ausência do gene gluc31 não afetou a capacidade de micoparasitismo, in vitro, da espécie mutante de T. harzianum ALL42, entretanto, o envolvimento deste gene na síntese e remodelamento da parede celular foi demonstrado. Na ausência do gene gluc31, uma maior quantidade de polímero de quitina na parede celular das hifas da linhagem mutante Δgluc31 foi observado. A ausência do gene gluc31 em T. harzianum demonstrou ainda um efeito sobre a expressão dos outros genes pertencentes à família 16 de glicosil hidrolases em ensaios de RT-qPCR, devido a redundância de função entre as glucanases.

A B-lapachona é uma orto-naftoquinona consagrada por suas atividades farmacológicas, principalmente pela antitumoral, porém não há descrição de estudos de biotransformação microbiana da ?-lapachona. Tais estudos podem propiciar a obtenção de novos derivados dessa naftoquinona, além de fornecerem informações importantes sobre seu metabolismo. Muitos trabalhos descrevem que micro-organismos podem catalisar reações mimetizando enzimas humanas. Para o desenvolvimento dessa pesquisa, a ?-lapachona foi obtida por semissíntese a partir do lapachol. Nos processos de biotransformação foram utilizados os fungos filamentosos Mucor rouxii, Cunninghamella elegans, Cunninghamella echinulata, Penicillium crustosum e Papulaspora immersa e as bactérias gastrointestinais Escherichia coli, cultivada em aerobiose e anaerobiose, Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium sp. e cultura mista composta por Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium sp. e Streptococcus salivarius subesp. thermophilus. Com o intuito de estabelecer uma comparação entre o metabolismo microbiano da ?-lapachona com o do seu isômero ?-lapachona, estudos de biotransformação utilizando o fungo M. rouxii foram também conduzidos com a ?-lapachona. Sete derivados de biotransformação da ?-lapachona com o fungo M. rouxii foram identificados, sendo um inédito, cinco já descritos na literatura em um trabalho de metabolismo dessa naftoquinona utilizando sangue de mamíferos e humanos e uma espirobenzolactona relatada em um trabalho de síntese. Outros dois derivados inéditos da ?-lapachona, os quais são regioisômeros conjugados com glicose, foram produzidos após formação de hidroquinona no processo coduzido com o fungo C. elegans. O fungo P. immersa forneceu duas lactonas isoméricas também obtidas com a biotransformação com o fungo M. rouxii. Houve resultados positivos, com detecção de possíveis produtos de biotransformação da ?-lapachona por CLAE-DAD, com as bactérias E. coli em aerobiose e Bifidobacterium sp. No entanto, esses processos apresentaram um baixo rendimento, sendo possível a identificação de apenas um derivado com a E. coli, que também foi obtido com a biotransformação com o fungo M. rouxii. Um derivado glicosilado da ?-lapachona foi produzido após 24 horas de incubação no processo desenvolvido com o fungo M. rouxii, sendo posteriormente convertido em hidroxilapachol, que por sua vez originou a ?-lapachona novamente e também a ?-lapachona, a qual foi metabolizada também. O derivado glicosilado majoritário, obtido da biotransformação com a ?-lapachona com o fungo C. elegans, foi submetido à avaliação da atividade citotóxica frente à linhagem de câncer de mama humano SKBR-3 apresentando IC50 igual a 312,5 ?M, sendo o IC50 da ?-lapachona frente à mesma linhagem igual a 5,6 ?M. O derivado majoritário não apresentou citotoxidade frente à linhagem de fibroblastos normais humanos GM07492-A, enquanto a ?-lapachona foi altamente citotóxica (IC50 igual a 7,25 ?M). Esse mesmo derivado inédito foi também produzido em pequena quantidade no processo desenvolvido com o fungo C. echinulata. Na metabolização microbiana da ?-lapachona ocorreram tanto reações de fase I como de fase II, havendo mimetização do metabolismo de mamíferos, inclusive de humanos, como relatado em trabalhos da literatura. / B-lapachone is considered an important ortho-naphthoquinone by their pharmacological activities, mainly antitumor, but there is no description of microbial biotransformation studies of ?-lapachone. These researches may furnish new derivatives and significant information on its metabolism. Many studies describe that microorganisms can catalyze reactions mimicking human enzymes. ?-lapachone was obtained by semisynthetic procedure from lapachol. Biotransformation processes were carried out using the filamentous fungi Mucor rouxii, Cunninghamella elegans, Cunninghamella echinulata, Penicillium crustosum and Papulaspora immersa and the gastrointestinal bacteria Escherichia coli grown aerobically and anaerobically, Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium sp. and mixed culture with Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium sp. and Streptococcus salivarius subsp. thermophilus. In order to establish a comparison between ?-lapachone microbial transformation and those of its isomer ?-lapachone, biotransformation studies of ?-lapachone were also carried out using M. rouxii. Seven derivatives of ?-lapachone were produced in the process performed by M. rouxii, including one unpublished, five already described in a study of metabolism by mammalian and human blood and one spirobenzolactone reported in a syntetic study. Other two unpublished derivatives of ?-lapachone, which are regioisomers conjugated with glucose, were produced after formation of hydroquinone in the process carried out by C. elegans. P. immersa provided two isomeric lactones also obtained by biotransformation with M. rouxii. Possible biotransformation products were detected by using HPLC-DAD in the processes carried out by the bacteria E. coli under aerobic condition and Bifidobacterium sp. However, these processes exhibited a low yield, and it was possible to identify only one derivative produced by E. coli, which was also obtained in the process performed by M. rouxii. A glycosylated derivative of ?-lapachone was produced by biotransformation with M. rouxii after 24 hours of incubation and subsequently was converted in hydroxylapachol, which in turn gave rise to ?-lapachone again and also to ?-lapachone, which was also metabolized. The major derivative produced in the process carried out by C. elegans was submitted to cytotoxic activity evaluation using human breast cancer cell line SKBR3 showing IC50 312.5 ?M, being the ?-lapachone IC50 5.6 ?M against the same cell line. The major derivative did not show cytotoxicity to normal human fibroblast GM07492-A cell line, while ?-lapachone was highly cytotoxic (IC50 7.25 ?M). The same major derivative was also produced in smaller yield in the process performed by C. echinulata. In the ?-lapachone microbial transformation studies occurred phase I and phase II reactions, mimicking the metabolism of mammals, including humans, as reported in literature.

Orientador: Lara Durães Sette / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-21T06:41:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Passarini_MichelRodrigoZambrano_D.pdf: 6997453 bytes, checksum: 0a905c32bd8d912eb875c88cff54de8e (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O oceano representa um habitat promissor na busca por novos micro-organismos, os quais podem apresentar capacidade de produzir enzimas de interesse industrial diferentes das produzidas por seus parceiros terrestres. Neste contexto, duas amostras da esponja marinha Dragmacidon reticulatum foram coletadas no litoral Norte do Estado de São Paulo, objetivando a caracterização da diversidade fúngica por métodos dependentes e independentes de cultivo, bem como a avaliação da produção, expressão da enzima e caracterização do gene da lacase. Com relação à parcela cultivada das amostras, 108 fungos filamentosos foram isolados. Destes, 64 ribotipos distintos foram submetidos aos experimentos de taxonomia polifásica e aos relacionados com a lacase. Análises macro- e microscópicas, moleculares (genes ribossomais ITS/28S) e pela técnica de MALDI TOF ICMS, resultaram na caracterização de 38 isolados distribuídos em 23 gêneros pertencentes ao Filo Ascomycota e um ao Filo Zygomycota. Este foram posteriormente depositados na Coleção Brasileira de Micro-organismos de Ambiente e Indústria (CBMAI). Dentre os isolados obtidos, uma potencial espécie nova de Penicillium foi identificada. Os resultados da triagem enzimática permitiram a seleção de dois isolados identificados como Nigrospora sp. CBMAI 1328 (0,30 U L-1) e Arthorpyrenia sp. CBMAI 1330 (0,40 U L-1), os quais foram submetidos à uma nova avaliação da atividade e expressão (RT-PCR) com indução de íons cobre e caracterização do genes da lacase. A adição de íons cobre na concentração de 5 mM, proporcionou aumento das atividades enzimáticas dos isolados CBMAI 1328 e CBMAI 1330 em 3,9X (25,2 U L-1) e 1,2X (9,0 U L-1) após 120 h, respectivamente. Os resultados da expressão dos genes da lacase para o isolado CBMAI 1328 foram os mesmos encontrados pela indução com cobre (maior expressão em 5 mM após 120 h), entretanto para o isolado CBMAI 1330, a maior expressão foi após 96 h sem adição de cobre. Os resultados da caracterização dos genes da lacase revelaram a possivel existência de 3 novos putativos genes de lacases marinhas. Com relação à parcela não cultivada, foi possível a identificação de 7 gêneros e de um fungo não cultivado (uncultured fungi) do Filo Ascomycota bem como 3 gêneros e um fungo não cultivado (uncultured fungi) do Filo Basidiomycota a partir da técnica de DGGE e do sequenciamento direto do gene RNAr ITS e do gene 18S. Em ambas as abordagens utilizadas, a maior diversidade foi encontrada na amostra DR9. Os dados derivados do presente trabalho, ressaltam a importância em se utilizar a taxonomia polifásica, bem como empregar metodologias dependente e independente de cultivo (em paralelo) para um melhor e maior conhecimento da real diversidade em amostras ambientais. Estes resultados ampliam o conhecimento dos fungos filamentosos recuperados de esponjas marinhas e demonstram o potencial biotecnológico destes micro-organismos / Abstract: The ocean represents a promissing habitat in the search for new microorganisms, which may have the ability to produce enzymes of industrial interests different from that produced by their terrestrial counterparts. In this context, two samples of the marine sponge Dragmacidon reticulatum were collected on northern coast of São Paulo State, aiming at the characterization of fungal diversity by cultureddependent and -independent approaches as well as the evaluation of the production, characterization and expression of laccase enzyme gene. Regarding the cultivated portion of the samples, around 108 filamentous fungi were isolated, belonging to 64 different taxonomic groups (ribotypes), which were subjected to enzymatic activity assays. Polyphasic taxonomy approaches (macro- and microscopic, molecular - ITS/28S ribosomal genes - and MALDI TOF ICMS analyses) resulted in the characterization of 38 isolates distributed in 23 genera belonging to the phylum Ascomycota and one to the phylum Zygomycota, which were deposited in the Brazilian Collection of Micro-organisms from Environment and Industry (CBMAI). Among the isolates recovered one possible new species of Penicillium was identified. Enzymatic screening allowed the selection of two isolates identified as Nigrospora sp. CBMAI 1328 (0,30 U L-1) and Arthorpyrenia sp. CBMAI 1330 (0,40 U L-1), which were subjected to a new activity evaluation and expression (RT-PCR) with the induction of copper ions and the laccase genes characterization. The addition of copper ions in a concentration of 5 mM resulted in an increase in the enzymatic activities of CBMAI 1328 and CBMAI 1330 strains in 3,9X (25,2 U L-1) and 1,2X (9,0 U L-1) after 120h, respectively. The results of the expression of the laccase genes for CBMAI 1328 strain were the same found by induction with copper (expression increased in 5 mM after 120 h), however for CBMAI 1330 the higher expression was after 96 h without addition of copper. Results of laccase genes characterization revealed the existence of three possible putative new marine laccase genes. Regarding to the uncultured portion of the samples, from the DGGE and direct sequencing of the ITS rRNA gene and 18S gene approaches, was possible to identify seven species of fungi and one uncultured fungus from phylum Ascomycota and three species and one uncultured fungus from phylum Basidiomycota. For both approaches used the greatest diversity was achieved in the DR9 sample. Data derived from the present work highlight the importance of using polyphasic taxonomy as well as applying culturedependent and culture-independent methodologies (in parallel) in order to have a better and greater knowledge of the real diversity in environmental sample. These results expand the knowledge of fungi recovery from marine sponges and demonstrate the biotechnological potential of these micro-organisms / Doutorado / Genetica de Microorganismos / Doutor em Genetica e Biologia Molecular

Establishing a commercial, lignocellulose-based, second-generation ethanol process has received several decades of attention by both researchers and industry. However, a fully economically viable process still remains a long-term goal. The main bottleneck to this achievement is the recalcitrance of lignocellulosic feedstocks, although there are several other factors, such as the huge investment required for second-generation ethanol facilities. An intelligent alternative solution discussed in this thesis is an integrated approach using firstgeneration ethanol plants for second-generation processes. Wheat is the major feedstock for first-generation ethanol in Europe; therefore, wheat-based lignocellulose waste, such as wheat straw, bran, and whole stillage fiber (a waste stream from first-generation wheat-based ethanol plants) was the primary focus of the integration model in this thesis. Since the major share of first-generation ethanol plant economics focuses on the animal feed DDGS (Distillers’ dried gains with solubles), the integration of lignocellulose should be designed in order to maintain DDGS quality. An ethanol-producing edible filamentous fungus, Neurospora intermedia, a potential protein source in DDGS, was considered for use as the fermenting microbe. The morphological and physiological aspects of this fungus were studied in the thesis, leading to the first report of fungal pellet development. An alternative approach of using dilute phosphoric acid to pretreat lignocellulose, as it does not negatively affect fungal growth or DDGS quality, was demonstrated in both the laboratory and on a 1m3 pilot scale. Furthermore, the process of hydrolysis of pretreated lignocelluloses and subsequent N. intermedia fermentation on lignocellulose hydrolysate was also optimized in the laboratory and scaled up to 1 m3 using an in-house pilot-scale airlift bioreactor. Fungal fermentation on acid-pretreated and enzyme-hydrolyzed wheat bran, straw and whole stillage fiber resulted in a final ethanol yield of 95%, 94% and 91% of the theoretical maximum based on the glucan content of the substrate, respectively. Integrating the first- and second-generation processes using thin stillage (a waste stream from first-generation wheat-based ethanol plants) enhanced the fungal growth on straw hydrolysate, avoiding the need for supplementing with extra nutrients. Based on the results obtained from this thesis work, a new model for integrated first- and second-generation ethanol using edible filamentous fungi processes that also adds value to animal feed (DDGS) was developed.

L’avènement de la spectrométrie de masse de type MALDI-TOF a révolutionné la microbiologie en permettant l’identification précise des bactéries et des levures en seulement quelques minutes. En 2010, la MALDI-TOF SM n’était pas applicable à l’identification des champignons filamenteux. Un protocole d’identification générant des spectres interprétables de champignons filamenteux fut d’abord mis au point, suivi par le développement d’une architecture de banque originale. Enfin une banque de références solides, intégrant des références pour la majorité des espèces de moisissures impliquées en pathologie humaine, fut créée en collaboration avec le BCCM/IHEM. Les qualités d’identification de cette banque ont été démontrées non seulement à l’échelle localemais également à l’échelle nationale . Dans un second temps, nous sommes intéressés à l’identification des levures. Nous avons déterminé qu’une extraction complète est le meilleur protocole d’identification des levures en utilisant la banque de référence Bruker ™. Afin d’améliorer le diagnostic clinique,nous avons testé un protocole d’identification sur un séries de 6192 levures isolées de prélèvements cliniques reçus au laboratoire pendant un an. Enfin nous avons pu démontrer en utilisant nos « systèmes » d’identification par MALDI-TOF MS la sous-estimation de la diversité des espèces de moisissures et de levures isolées des prélèvements cliniques, lorsqu’on ne disposait que de techniques conventionnelles d’identification. La mise à disposition d’un tel outil ouvre de grandes perspectives dans le domaine de la mycologie, tant d’un point de vue épidémiologique que clinique. / During the last decade, MALDI-TOF MS has revolutionized microbiology by enabling the accurate identification of bacteria and yeast in only few minutes1. At the beginning of this work in 2010, MALDI-TOF MS was not yet optimized for mold identification. To meet this need, we established an identification protocol to generate interpretable mold spectra. The structure of the reference database was developed taking intoaccount the heterogeneity of molds in culture. Finally, a comprehensive reference database,including references for the majority of molds encountered in human pathology, was created in collaboration with the BCCM/IHEM. Identification performance of this database was tested and validated at both a local scale and an international scale . We also determined the best-adapted pre-treatment protocol to identify yeasts in a routine setting. The protocol was tested on a panel of 6192 yeast isolates recovered from clinical samples submitted to our laboratory over the course of one year. Using our fungal identification system, we were able to identify morphologically similar species and highlight the underestimation of fungal pathogen diversity. The development of our MALDI-TOF MS-based fungal identification system presents numerous opportunities in the field of mycological, from both an epidemiological and clinical point of view. In subsequent studies, defining the clinical meaning of emerging species identified via MALDI-TOF MS will profoundly modify our perspective of fungal diseases.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-04-15T12:57:52Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Mestrado, Rocha,APS.pdf: 1946617 bytes, checksum: b6dc0fb29dac8660c791c1a05c3de947 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-15T12:57:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Mestrado, Rocha,APS.pdf: 1946617 bytes, checksum: b6dc0fb29dac8660c791c1a05c3de947 (MD5) Previous issue date: 2015-02-20 / CAPEs / Piedra preta é uma micose superficial assintomática, caracterizada pela formação de nódulos rígidos e enegrecidos localizados ao longo do fio capilar. É uma micose considerada rara, inócua, podendo acometer tanto o gênero feminino quanto o masculino em qualquer faixa etária. Piedraia hortae, agente etiológico desta micose, é um fungo filamentoso, demáceo que produz o pigmento melanina, caracterizando uma coloração enegrecida na parede celular e nas estruturas fúngicas. Este pigmento, por sua vez, é caracterizado como um potente fator de virulência, favorecendo, desse modo, seu potencial em causar parasitismo no cabelo. Na literatura, não há referências citando que outros fungos demáceos, que formam ascostroma, ascos e ascosporos, semelhantes ao P. hortae, possam ser agente etiológico dessa feohifomicose. Assim, o objetivo desse trabalho foi avaliar a capacidade de fungos demáceos de formarem nódulos na porção extrafolicular de fios de cabelo humano, semelhantes aos da piedra preta. Foram obtidos onze isolados de fungos demáceos, sendo dez da Coleção de Cultura Micoteca URM, UFPE, os quais estavam preservados sob óleo mineral e posteriormente semeados em meio Àgar Batata Dextrose para estimulação do crescimento; e um isolado proveniente do Laboratório de Micologia Médica. Foram preparadas suspensões dos isolados dos fungos demáceos em 2,0 ml de água destilada esterilizada, ajustada para concentração final de 106 células/mL. Em seguida, vertidos separadamente 0,5 mL de cada suspensão sobre os fios de cabelo contidos nas placas de Petri previamente esterilizada e mantidas a temperatura de 28°C e 37°C. O experimento foi conduzido através de observações macroscópicas e microscópicas dos cabelos durante 40 dias e acompanhado em intervalo de 5 dias. Dois isolados (970 e 3334) mostraram um elevado potencial capaz de causar infecção no fio capilar. Entretanto, oito isolados apresentaram apenas uma colonização. Exophiala dermatitidis e Cladosporium tenuissimo foram capazes de formar nódulos semelhantes ao da piedra preta, porém estruturas de reprodução como ascostroma, ascos e ascosporos, não foram vizualizadas.Todavia, podemos inferir que esses fungos apresentam um potencial capaz de parasitar os fios de cabelo, degradando e destruindo a queratina e os componentes cutiulares, sendo o potente agente de tricomicose. / Black piedra is a superficial mycosis asymptomatic, characterized by the formation of hard lumps and blackened located along the capillary yarn. It is a mycosis considered rare, innocuous and can affect both the female and the male at any age. Piedraia hortae, the etiologic agent of this mycosis, is a filamentous fungus, dematiaceous that making the pigment melanin, featuring a blackish color in the cell wall and the fungal structures. This pigment, in turn, is characterized as a potent virulence factor, facilitating there by the potential to cause parasitic hair. In the literature, there are no references citing that other demáceos fungi that form ascostroma, asci and ascospores, similar to P. hortae, may be etiologic agent of this phaeohyphomycosis. The objective of this paper is to demáceos fungal ability to form nodules in extrafollicular portion of human hair, similar to those of black piedra. Eleven isolates of fungi demáceos, obtained of the Culture Collection URM, UFPE, which were preserved under mineral oil and then plated on potato dextrose agar medium for growth promotion; and one isolated from the Medical Mycology Laboratory. Fungal isolates demáceos suspensions were prepared in 2.0 ml of sterile distilled water, adjusted to a final concentration of 106cells / ml. Then separately poured into 0.5 mL of each suspension over the strands of hair contained in the previously sterile Petri dishes and kept at 28 °C and 37 °C. The experiment was conducted by macroscopic and microscopic observations of the hair for 40 days and monitoring in the range of 5 days. Two isolates (970 and 3334) showed a high potential capable of causing infection in the capillary. However, eight isolates showed only colonization. Exophiala dermatitidis and Cladosporium tenuissimo was capable of forming nodules were similar to those of black piedra; however ascostroma structures such as playback, asci and ascosporos were not displayed. However, we can infer that these fungi have the potential able to parasitize the hairs, degrading and destroying the keratin and cuticulares components, the powerful Trichomycosis agent.