Made available in DSpace on 2017-05-12T14:36:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_ Nyessia versao finalissima 15-04-2015.pdf: 1194358 bytes, checksum: 0a6089c54d46aca60776ce97f1474515 (MD5) Previous issue date: 2014-11-28 / The aim of this study was to optimize the production of xylanase by Penicillium crustosum using Plackett-Burman the Design (BDP) and Central Composite Rotational Design (CCRD), and its application in the bleaching process of kraft pulp. The PBD-12 was carried out to screening the significant variables of the compounds of the culture medium: NaNO3; KH2PO4; MgSO4 7H2O; KCl; Fe2(SO4)3, yeast extract, corn stover and initial pH under liquid static culture at 28 °C for 6 days. The variables corn stover, KH2PO4, and pH were significant at p <0.10 by DPB. Statistical analysis of the results obtained with CCRD exhibited the three variables (KH2PO4 0.15%, corn stover 2% and initial pH 6.0) that showed significant effects at p <0.05, and the maximum production of xylanase was 50 U/mL, 14 times higher compared to enzyme activity before optimization. The treatment of the kraft pulp with P. crustosum xylanase showed a significant reduction in kappa number (5.27 Kappa points and efficiency (35.04%). Thus, there is evidence of the potential application of xylanase produced by P. crustosum in the bleaching process of kraft pulp in paper industry / As xilanases são complexos enzimáticos pertencentes ao grupo das glicosidases, e são capazes de atuar em vários sítios da cadeia do xilano e degradá-lo em xilooligossacarídeos, xilotrioses, xilobioses e xiloses. As xilanases são utilizadas nos diversos setores industriais, como biobranqueamento de celulose, na melhoria da textura e do volume do pão, clareamento de sucos e vinho, melhoria do valor nutricional de ração de animais monogástricos. Este trabalho teve como objetivo otimizar a produção de xilanase pelo Penicillium crustosum utilizando o Delineamento Plackett-Burman (DPB) e Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR), bem como aplicação da xilanase otimizada no processo de branqueamento da polpa de celulose. A seleção dos componentes de meio de cultivo: NaNO3; KH2PO4; MgSO4·7H2O; KCl; Fe2(SO4)3, extrato de levedura, palha de milho e pH inicial foi realizada utilizando DPB-12 em condições de cultivo líquido estacionário a 28ºC por 6 dias. As variáveis palha de milho, KH2PO4, e pH apresentaram efeitos significativos em p<0,10 por DPB. A análise estatística dos resultados obtidos com DCCR exibiram as três variáveis (KH2PO4 0,15 %, palha de milho 2% e pH inicial 6,0) que mostraram efeitos significativos em p<0,05, e a produção máxima de xilanase foi de 50 U/mL, 14 vezes superior em comparação à atividade enzimática antes da otimização. O tratamento da polpa celulósica com a xilanase de P. crustosum mostrou uma redução significativa do número kappa em 5,27 pontos e eficiência Kappa de 35,04%. Dessa forma, evidencia-se o potencial de aplicação da xilanase produzida por P. crustosum no processo de branqueamento da polpa kraft de Eucaliptos para indústria de papel e celulose

Made available in DSpace on 2017-07-10T13:59:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_ Nyessia versao finalissima 15-04-2015.pdf: 1194358 bytes, checksum: 0a6089c54d46aca60776ce97f1474515 (MD5) Previous issue date: 2014-11-28 / SIM (não especificado) / The aim of this study was to optimize the production of xylanase by Penicillium crustosum using Plackett-Burman the Design (BDP) and Central Composite Rotational Design (CCRD), and its application in the bleaching process of kraft pulp. The PBD-12 was carried out to screening the significant variables of the compounds of the culture medium: NaNO3; KH2PO4; MgSO4 7H2O; KCl; Fe2(SO4)3, yeast extract, corn stover and initial pH under liquid static culture at 28 °C for 6 days. The variables corn stover, KH2PO4, and pH were significant at p <0.10 by DPB. Statistical analysis of the results obtained with CCRD exhibited the three variables (KH2PO4 0.15%, corn stover 2% and initial pH 6.0) that showed significant effects at p <0.05, and the maximum production of xylanase was 50 U/mL, 14 times higher compared to enzyme activity before optimization. The treatment of the kraft pulp with P. crustosum xylanase showed a significant reduction in kappa number (5.27 Kappa points and efficiency (35.04%). Thus, there is evidence of the potential application of xylanase produced by P. crustosum in the bleaching process of kraft pulp in paper industry / As xilanases são complexos enzimáticos pertencentes ao grupo das glicosidases, e são capazes de atuar em vários sítios da cadeia do xilano e degradá-lo em xilooligossacarídeos, xilotrioses, xilobioses e xiloses. As xilanases são utilizadas nos diversos setores industriais, como biobranqueamento de celulose, na melhoria da textura e do volume do pão, clareamento de sucos e vinho, melhoria do valor nutricional de ração de animais monogástricos. Este trabalho teve como objetivo otimizar a produção de xilanase pelo Penicillium crustosum utilizando o Delineamento Plackett-Burman (DPB) e Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR), bem como aplicação da xilanase otimizada no processo de branqueamento da polpa de celulose. A seleção dos componentes de meio de cultivo: NaNO3; KH2PO4; MgSO4·7H2O; KCl; Fe2(SO4)3, extrato de levedura, palha de milho e pH inicial foi realizada utilizando DPB-12 em condições de cultivo líquido estacionário a 28ºC por 6 dias. As variáveis palha de milho, KH2PO4, e pH apresentaram efeitos significativos em p<0,10 por DPB. A análise estatística dos resultados obtidos com DCCR exibiram as três variáveis (KH2PO4 0,15 %, palha de milho 2% e pH inicial 6,0) que mostraram efeitos significativos em p<0,05, e a produção máxima de xilanase foi de 50 U/mL, 14 vezes superior em comparação à atividade enzimática antes da otimização. O tratamento da polpa celulósica com a xilanase de P. crustosum mostrou uma redução significativa do número kappa em 5,27 pontos e eficiência Kappa de 35,04%. Dessa forma, evidencia-se o potencial de aplicação da xilanase produzida por P. crustosum no processo de branqueamento da polpa kraft de Eucaliptos para indústria de papel e celulose

Les espèces du complexe Scedosporium apiospermum sont des agents pathogènes émergents qui se situent au deuxième rang parmi les champignons filamenteux rencontrés au cours de la mucoviscidose. Ils sont omniprésents et particulièrement rencontrés dans les zones polluées. En dépit de leur importance clinique, nos connaissances sur leur biologie moléculaire et leur physiologie restent limitées. Chez les champignons, la paroi constitue un bouclier protecteur face à des conditions environnementales défavorables, et joue un rôle essentiel dans la pathogénicité. Ici, nous avons étudié les changements dynamiques de la paroi des conidies de S. boydii, l’une des deux espèces majeures de ce complexe avec S. apiospermum, avec pour objectif d'identifier des facteurs de virulence potentiels. En utilisant une large variété de techniques, allant de la microscopie électronique à balayage ou à transmission à l’analyse protéomique des protéines à ancre glycosylphosphatidylinositol (GPI) en passant par la microélectrophorèse et la partition de phase, la cytométrie en flux, la microscopie de force atomique, la résonance paramagnétique électronique, ou encore des techniques moléculaires, nous avons mis en évidence diverses modifications qui se produisent dans la paroi pendant la maturation et la germination des conidies de S. boydii et nous avons identifié la DHN-mélanine ainsi qu'un nombre important de protéines à ancre GPI. Enfin, nous avons fourni la première séquence complète du génome de S. apiospermum qui appuierait les différents domaines de la recherche sur ces champignons que ce soit pour l’étude des mécanismes pathogènes ou pour des applications biotechnologiques. / Species of the Scedosporium apiospermum complex are emerging human pathogens which rank the second, after Aspergillus fumigatus, among the filamentous fungi colonizing the airways of patients with cystic fibrosis. These fungi are ubiquitous in nature and particularly encountered in polluted areas. Despite their clinical relevance, our knowledge about their molecular biology and physiology remains rather limited. In fungi, the cell wall forms a protective shield against adverse environmental conditions, and therefore plays a key role in pathogenesis, which makes it an interesting target for antifungal drug development. Here, in an attempt to identify potential virulence factors, we investigated the dynamic changes of the cell wall of conidia in S. boydii, one of the main pathogenic species within this species complex with Scedosporium apiospermum. Using various techniques, ranging from scanning and transmission electron microscopy to proteomic analysis of glycosylphosphatidylinositol (GPI)- anchored proteins, through two-phase partitioning and microelectrophoresis, atomic force microscopy and chemical force spectroscopy, flow 5 cytometry, electron paramagnetic resonance and molecular techniques, we highlighted various modifications occurring in the cell wall during maturation and germination of S. boydii and we identified DHN-melanin as well as a substantial number of GPI-anchored proteins in the cell wall. Finally, we provided the first publicly available genome sequence of S. apiospermum that would support various research fields on these fungi whether for understanding their pathogenic mechanisms or for various biotechnological applications.

Identification of fungi is based on macroscopic observations of morphology and microscopic characteristics. These conventional methods are time-consuming and requires expert knowledge. For the past years Matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry has been used for routine bacterial identification in clinical laboratories but not yet in the same extension for fungi. In this study three preanalytic preparation methods for fungi were evaluated in order to shorten the processing time in routine laboratory performance. Clinically relevant strains (n=18) of molds and dermatophytes were cultivated on agar plates and prepared according to the different preparation methods for protein extraction. Each strain was analyzed in quadruplicate by the MALDI Biotyper and the database Filamentous Fungi Library 1.0. The results showed that the genus and species identification rates of the least time-consuming direct extraction method were 33% and 11% respectively. Using the formic acid extraction method, the genus and species identification rates were 83% and 44%, respectively. For the longest sample preparation method, liquid media culturing before formic acid extraction, successfully identified all strains except one, which resulted in an identification rate of 94% and 78% respectively. This study shows that preparing samples in cultured liquid media MADLI-TOF MS effectively identified fungal strains to both genus- and species-level. This method was however too time-consuming and cumbersome to be recommended as a replacement to the conventional method. Future studies should be aimed at expanding the reference library and making the direct extraction method more reproducible in terms of obtaining more reliable identification rates.

Consumption of frozen chicken breaded has increased considerably in recent decades, since they are practical and tasty, able to meet the needs of consumers. The intrinsic characteristics of this product are favorable to the proliferation of pathogenic and spoilage micro -organisms and the application of low temperatures has been the method used to extend the life of these breaded meat. Microbiological contamination can originate in breaded raw material used for production or produced during the handling and processing operations and multiplication of these microorganisms during storage can modify the sensory and nutritional properties of the food, and pose a problem food security. Due to their ability to overcome barriers of temperature and water activity, fungi are the main micro -organisms able to degrade the group of frozen foods, which, besides the appearance and deteriorating economic losses, represents a public health problem by the possibility production of mycotoxins in the product and consumer exposure. The aim of this study was to identify the main species of filamentous fungi involved in the deterioration of frozen chicken breaded , check secondary metabolites produced by the same and assess the growth of the two predominant species when exposed to low temperatures and, in parallel, to determine the temperature at counters freeze 6 supermarkets in the city of Santa Maria - RS. The predominant species involved in the deterioration of frozen chicken breaded were Penicillium glabrum, Penicillium polonicum, Penicillium manginii, Penicillium solitum and Penicillium crustosum. The analysis of the secondary metabolite profile showed the capacity to synthesize mycotoxins as cyclopiazonic acid citroviridina, roquefortina C, penitren A and verrucosidina by some isolates. The results demonstrated that the fungus P. polonicum, was able to form visible colonies on the surface of frozen chicken breaded kept at -5°C for 120 days. For P. glabrum the lowest growth was observed that temperature was 0°C. A ' spot ' supermarkets temperature analysis revealed temperature higher than -5°C in at least one of the time points evaluated, and 4 supermarkets 6 (66%) had at least one peak temperature above 0°C, with a maximum of 9.8 °C. Since there is occurrence of storage temperatures at which frozen foods fungi P. polonicum and P. glabrum could develop and knowing that these species have the ability to produce toxic metabolites, emphasize the need for greater attention to research related to fungal spoilage of frozen foods, source of contamination, methods of prevention and possible implications of the consumption of contaminated for public health products. / O consumo de empanados congelados de frango aumentou consideravelmente nas últimas décadas, uma vez que são produtos práticos e saborosos, capazes de satisfazer as necessidades dos consumidores. As características intrínsecas deste produto são favoráveis à proliferação de micro-organismos patogênicos e deteriorantes e a aplicação de baixas temperaturas tem sido o método mais empregado para prolongar a vida útil destes empanados cárneos congelados. A contaminação microbiológica em empanados pode se originar da matéria-prima utilizada para sua elaboração ou se produz durante a manipulação e operações de processamento e a multiplicação destes micro-organismos durante a estocagem pode modificar as propriedades sensoriais e nutricionais do alimento, além de representar um problema de segurança alimentar. Devido a sua habilidade em superar barreiras de temperatura e atividade de água, os fungos são os principais micro-organismos capazes de deteriorar o grupo dos alimentos congelados, o que, além do aspecto deteriorativo e perdas econômicas, representa um problema de saúde pública pela possibilidade de produção de micotoxinas no produto e exposição do consumidor. O objetivo deste estudo foi de identificar as principais espécies de fungos filamentosos envolvidas na deterioração de empanados congelados de frango, verificar metabólitos secundários produzidos pelas mesmas e avaliar o crescimento das duas espécies predominantes quando expostas à baixas temperaturas e, em paralelo, determinar a temperatura em balcões de congelamento de 6 supermercados da cidade de Santa Maria-RS. As espécies predominantes envolvidas na deterioração de empanados congelados de frango foram Penicillium glabrum, Penicillium polonicum, Penicillium manginii, Penicillium solitum e Penicillium crustosum. A análise do perfil de metabólitos secundários revelou capacidade de síntese de micotoxinas como ácido ciclopiazônico, citroviridina, roquefortina C, penitrem A e verrucosidina por alguns isolados. Os resultados demonstraram que o fungo P. polonicum, foi capaz de formar colônias visíveis na superfície dos empanados congelados de frango conservados à -5°C aos 120 dias. Para P. glabrum a menor temperatura que foi observado crescimento foi 0ºC. A análise in loco da temperatura dos supermercados revelou temperatura superior a -5°C em pelo menos um dos momentos avaliados, sendo que 4 de 6 supermercados (66%) apresentaram pelo menos um pico de temperatura acima de 0 °C, com um máximo de 9,8°C. Visto que há ocorrência de temperaturas de armazenagem de alimentos congelados nas quais os fungos P. polonicum e P. glabrum poderiam se desenvolver e sabendo-se que estas espécies têm a capacidade de produzir metabólitos tóxicos, ressalta-se a necessidade de maior atenção para pesquisas relacionadas a deterioração fúngica de alimentos congelados, origem da contaminação, formas de prevenção e possíveis implicações do consumo de produtos contaminados para a saúde pública.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-01-12Bitstream added on 2014-06-13T21:05:12Z : No. of bitstreams: 1 rodrigues_a_dr_rcla.pdf: 1112229 bytes, checksum: f59b4675edb860a1b20d6b5f1f7e6dc9 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / As formigas da tribo Attini são conhecidas pela complexa simbiose que mantêm com fungos, os quais cultivam como alimento. É sabido que além desse fungo, outros microrganismos podem ser encontrados nos ninhos desses insetos e estudos prévios apontaram que alguns microfungos (i.e. leveduras e fungos filamentosos) podem ser importantes nessa simbiose. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o papel desses microfungos associados aos jardins dessas formigas. Analisando várias espécies do gênero Acromyrmex do sul do Brasil, demonstrou-se que as formigas importam uma comunidade diversa de microfungos para seus ninhos, provavelmente provenientes do solo e do substrato vegetal que as formigas utilizam para cultivar seu fungo. Num segundo estudo, avaliando formigas Attini da América do Norte (Atta texana, Trachymyrmex septentrionalis e Cyphomyrmex wheeleri) observou-se que a estrutura das comunidades de microfungos nos jardins desses insetos não se correlaciona com a variação sazonal, sugerindo que não existam relações espécie-específicas entre as formigas e os microfungos. Apesar de tais microrganismos não serem especialistas dos jardins desses insetos, é sugerido que os microfungos atuem como antagonistas do fungo simbionte. Ainda, descobriu-se que o parasita especializado Escovopsis spp. parece ser menos freqüente nas populações de formigas da América do Sul em relação as Attini da América Central, porém estudos adicionais são necessários para estabelecer a epidemiologia desse parasita nos ninhos das Attini. Num terceiro estudo, demonstrou-se que leveduras presentes nos jardins de fungos da formiga cortadeira A. texana inibem o crescimento de Escovopsis spp., sugerindo que esses insetos utilizam outros microrganismos, além das bactérias presentes em suas cutículas (Pseudonocardia spp.), para inibir esse parasita. Esse achado traz importantes implicações para essa... / Ants in the tribe Attini are well-known social insects that maintain a symbiotic relationship with fungi which they cultivate as food. Besides of the cultivated fungi, fungus gardens contain several other microorganisms considered to be potential players in this symbiosis. The aim of the present study was to evaluate the possible roles of microfungi (i.e. yeasts and filamentous fungi) in attine gardens. Our microbial profiling of gardens from several species in the genus Acromyrmex from South Brazil revealed that ants can harbor a diverse community of microfungi that probably originated from the surrounding soil or from the substrate used to manure the cultivated fungus. In this sense, additional studies of North American attine species (Atta texana, Trachymyrmex septentrionalis and Cyphomyrmex wheeleri) demonstrated that the structure of microfungal communities in gardens of these ants did not correlate with seasonal changes over a one year period, again suggesting there are no species-specific relationships among ants and microfungi species. Although, the microfungi are not specialized parasites of the attine ant-fungus symbiosis we suggest they can be considered antagonists to the cultivated fungus. Moreover, we demonstrated that the specialized parasite Escovopsis spp. is probably less frequent in South America than in Central America and we reinforce that additional studies are necessary to unravel the epidemiology of this parasite in attine gardens. In another study, we showed that yeasts isolated from gardens of the leafcutter ant A. texana can significantly inhibit the growth of Escovopsis sp. This interesting finding suggests that attine ants may use additional microbes to protect their gardens against Escovopsis spp. and not only actinomycete bacteria (Pseudonocardia spp.) found in their cuticles. Finally, we studied microfungi relationships with female alates (gynes) in two... (Complete abstract click electronic access below)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Um dos grandes desafios na produção biotecnológica é a produção de insumos de alto valor agregado a um baixo custo. Neste contexto, o fungo filamentoso Cunninghamella elegans apresenta em sua parede celular grandes quantidades de quitina e quitosana, como também é capaz de produzir biossurfactantes. A quitina e quitosana apresentam um vasto campo de aplicações biotecnológicas, e na biorremediação vem sendo utilizado na remoção e recuperação de diferentes resíduos, biotransformação de poluentes e descoloração de efluente têxtil. Estes biopolímeros possuem estruturas lineares, com unidades monoméricas &#946;-1,4-N-acetil-D-glicosamina e &#946;-1,4-D-glicosamina, respectivamente. Por outro lado, os biossurfactantes são compostos sintetizados por micro-organismos, apresentando propriedades como a redução da tensão superficial e interfacial, emulsificação, solubilização e dispersão de fases, sendo muito aplicado na indústria petroquímica. Estudos com Cunninghamella elegans UCP/WFCC 0542 foram realizados com objetivo de avaliar o seu potencial biotecnológico para a produção de quitina, quitosana e biossurfactante com a utilização de resíduos agroindustriais (milhocina e óleo de soja pós-fritura), através de um delineamento central composto rotacional de 2. Os biopolímeros quitina e quitosana foram obtidos através de tratamento álcali-ácido, com hidróxido de sódio 1M, e posterior emprego de ácido acético a 2%. As propriedades tensoativas do biossurfactante foram avaliadas pela determinação da tensão superficial do líquido metabólico livre de células. A produção de biomassa por C. elegans foi de 8,12 g/L de com rendimentos de 0,095 mg/g de quitina e 0,036 mg/g de quitosana, com um grau de desacetilação de 87,44%, na condição proposta. O biossurfactante obtido na condição 8 do planejamento com 2,15% de milhocina e 5,22% de óleo de soja pós-fritura demonstrou a melhor tensão superficial com 28,20 mN/m-1 e apresentou estabilidade frente a diferentes condições ambientais, possuindo caráter aniônico e sua composição bioquímica preliminar sugere que o biossurfactante isolado seja constituído por proteínas e lipídeos. Também este se mostrou eficiente na remoção de compostos hidrofóbicos derivados do petróleo, com remoção de 55,15% de óleo de motor, 71,42% de petróleo bruto, 77,46% de querosene e 96,41% de óleo diesel em areia de praia. Testes de toxicidade do biossurfactante com sementes de Brassica oleracea provaram seu caráter atóxico. Os resultados obtidos demonstram o potencial biotecnológico de C. elegans a partir substratos agroindustriais alternativos e de baixo custo, possibilitando o seu emprego em processo de biorremediação na recuperação ambiental. / One of the biggest challenges in biotechnological production is to produce high value-added products at a low cost. In this context, the filamentous fungus Cunninghamella elegans presents in its cell wall large amounts of chitin and chitosan, but is also able to produce biosurfactants. Chitin and chitosan has a vast field of biotechnological applications, and the bioremediation has been used in the removal and recovery of different waste, pollutant biotransformation and textile effluent discoloration. These biopolymers have linear structures with monomeric units &#946;-1,4-N-acetyl-D-glucosamine and &#946;-1,4-D-glucosamine, respectively. Furthermore, the surfactants are compounds synthesized by micro-organisms having properties such as reducing surface and interfacial tension, emulsification, solubilization and dispersion phases, being widely applied in the petrochemical industry. Studies with C. elegans UCP/WFCC 0542 were performed in order to evaluate their biotechnological potential for the production of chitin, chitosan and biosurfactant with the use of agroindustrial residues (corn steep liquor and soybean oil waste), using a central composite design rotational 2. The biopolymers chitin and chitosan were obtained by alkali-acid treatment with 1M sodium hydroxide, and subsequent use of 2% acetic acid. The surface-active properties of the biosurfactant were evaluated by measuring the surface tension of the metabolic liquid cell-free. Biomass production by C. elegans was 8.12 g/L with yields of 0.095 mg/g chitin and 0.036 mg/g of chitosan with a deacetylation degree of 87.44% in the proposed condition. The biosurfactant obtained in condition 8 of planning with 2.15% of corn steep liquor and 5.22% soybean oil waste has demonstrated the best surface tension with 28.20 mN/m-1 and showed stability against to different environmental conditions, having anionic character and its preliminary biochemical composition suggests that the isolated biosurfactant consists of proteins and lipids. Also this proved effective in the removal of petroleum derivatives hydrophobic compounds, removing 55.15% of motor oil, 71.42% of crude petroleum, 77.46% of kerosene and 96.41% of diesel oil in sand beach. Biosurfactant toxicity tests with Brassica oleracea seeds proved their non-toxic nature. The results show the biotechnological potential of C. elegans from alternative and low cost agroindustrial substrates, allowing its use in bioremediation process in environmental recovery.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-11-01Bitstream added on 2014-06-13T18:56:07Z : No. of bitstreams: 1 almeida_af_me_rcla.pdf: 761433 bytes, checksum: dad3a2525df967414829d2d96c479bd4 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Os ácidos graxos insaturados, presentes naturalmente em óleos vegetais e peixes de áua fria, possuem potentes atividades biológicas como precursores antiinflamatórios e hormonais. A busca por novas fontes de organismos ricos em ácidos graxos insaturados da família ômega 6 tem-se intensificado. Os fungos filamentosos do solo da ordem Mucorales são conhecidos por possuírem naturalmente altas concentrações destes ácidos graxos. Neste estudo foram inicialmente utilizadas duas linhagens de Mucor circinelloides isoladas de solo de área de caatinga (M1) e cerrado (M2), com as quais foram realizados teste preliminares para selecionar a melhor linhagem produtora de ácido gama-linolênico (AGL). A partir dos resultados obtidos nos cultivos em sistema automatizado foram selecionadas as melhores fontes de carbono, glicose e maltose, para produção de biomassa e também o melhor pH 5,8 para o cultivo submerso. Nos cultivos submerso objetivando-se melhor produção de AGL, selecionouse a linhagem M1 sob as condições de cultivo com pH 5,8, temperatura 25° C, rotação de 150 rpm e inóculo com de 1.107 esporos.mL-1. Os cultivos em substrato sólido foram realizados com farinha de soja, farelo de trigo, polpa cítrica, bagaço de cana-de-açúcar e casca de mandioca, acrescidos com extrato de levedura 1% e mantidos a 25° C, por 168 horas. Foram observados decréscimos no teor de lipídios totais (LT) em todos os cultivos realizados. A farinha de soja foi o melhor substrato para produção de AGL. Este substrato suplementado com diferentes suplementos carbônicos demonstrou que a mistura de óleo de canola: óleo de gergelim 2% (1:1 p/p) foi o maior indutor de AGL (6,2 g.Kg-1 Bioproduto; 26,0 g.g-1 LT). A adição de casca de arroz ao substrato melhorou a aera o do substrato e o aproveitamento deste pelo fungo, acentuando a forma o de AGL (8,4 g.Kg-1 Bioproduto; 36,3 g.g-1 LT). Os testes de temperatura / Unsaturated fatty acid naturally occur in vegetable oils and cold-water fishes. They have powerful biological activities being anti-inflammatory and hormone precursor. The search for new organisms which are rich in omega 6 unsaturated fatty acid family has been intensified. Soil filamentous fungi from Mucorales order are known by having high fatty acids concentrations. Firstly, two Mucor circinelloides strains isolated from caatinga soil area, M1, and from cerrado, M2, have been used. The preliminary tests have been carried out to select the best strain for production of gamma-linolenic acid (GLA). From the automatized incubator system results, either the best carbon sources, glucose and maltose or the best pH, 5.8, have been selected for biomass production in submerged culture. In that cultures focused on better GLA production, M1 strain has been selected under pH 5.8, temperature of 25 C, 150 rpm rotation and with a 1.107 mL-1 spore inocula. The cultures in solid substrate have been carried out with soy flour, wheat bran, citric pulp, sugar cane bagasse and cassava rind, added with 1% yeast extract, at 25 C, for 168 hour. The increase of total lipids (TL) values of all cultures has been observed. The soy flour was the best substrate for GLA production. The substrate added with different carbonic supplements, demonstrated that canola:sesame 2% (1:1 w/w) oil mixture was the best inducer of GLA production (6.2 g.Kg-1 Bioproduct; 26.0 mg.g-1 TL). The rice rind addition in the substrate improved the aeration and the exploitation of it, for the fungi strain, increasing the GLA synthesis (8.4 g.Kg-1 Bioproduct; 36.3 mg.g-1 TL). Temperature tests have shown that 20 C during 144 hours followed by 12 C during 24 hours has leaded to a greater GLA production (12.9 g.Kg-1 Bioproduct; 43.4 mg.g-1 TL) When the spore concentration as increased to 1.108 spores.mL-1 there was an increase in the GLA production (14.2 g.Kg-1; 58.1 mg.g- 1 TL). The culture ...

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-02-17T14:23:55Z No. of bitstreams: 1 arquvo total.pdf: 2016983 bytes, checksum: d4a44272374a4acd45f6a231133da641 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-17T14:23:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquvo total.pdf: 2016983 bytes, checksum: d4a44272374a4acd45f6a231133da641 (MD5) Previous issue date: 2016-11-25 / Beauveria bassiana is an entomopathogenic fungus used in the biological control of insect pests in agriculture. The production costs of its conidia, on a large scale, in the standard substrate (rice) currently used, affects the production process. Finding alternatives as a way of minimizing process costs has led to the need to investigate the efficiency of alternative substrates that, in addition to important nutritional properties, have high availability and low cost. Entomopathogenic fungi produce enzymes that are involved in the process of pathogenicity and virulence. However, when stimulated by specific substrates they can produce enzymes of biotechnological interest. Thus, the objective of this work was to analyze the potential of different substrates (algaroba fiber, malt residues, acerola seeds and fibers, and sugarcane bagasse) for conidiogenesis and enzymatic production (solid state fermentation) from of B. bassiana. The experiments for the production and viability of the conidia were carried out in triplicate, in erlernmeyer (250 mL) containing 30 g of each substrate, 0.3 μL of the conidial suspension (1 x 106 conidia/mL), humidity of 70 ± 10 % and Temperature (T = 29 ± 1 ° C). After 10 days of incubation, the rice substrates (standard medium) (2.00 × 106 conidia/g substrate), malt A (1.22 × 106 conidia/g), malt B (1.75 × 106 conidia/g), and algaroba fiber (2.36 x 106 conidia/g) provided higher conidia production. The viability of the conidia produced in these same substrates did not differ statistically among them, with a germination percentage of 99.96; 90.04; 93.17 and 98.21 %, respectively. The pathogenicity of the B. bassiana conidia produced on the different substrates was evaluated in the coconut termite. The mortality rate of infected termites did not differ statistically, surpassing 80 % mortality, except for the control group. The enzymatic activity (cellulolytic and amylolytic) was determined by the DNS method (dinitrosalicylic acid). The substrates used in the solid state fermentation, malt A (1.178 ± 0.002 U/mL), malt B (2.392 ± 0.013 U/mL), algaroba fiber (0.596 ± 0.007 U/mL) and acerola seed (0.964 ± 0.09 U/mL) showed amylolytic activity. From this analysis, different temperatures (30°, 40º, 50º, 60º, 65º, and 70º C) were evaluated to identify the optimum temperature of the amylolytic enzymes produced in this process. It was observed that the greatest activities found were in extreme temperatures, in the range of 60º to 70º C, suggesting that these enzymes are thermophilic. Sugarcane bagasse presented higher cellulolytic activity (15.29 ± 0.07 U/mL) for CMcase and (2.58 ± 0.9 U/mL U/mL) for FPase due to the characteristic of its cellulosic matrix, which differs from the other substrates. Proteolytic activity was quantified using azocasein. The algaroba had the highest activity (0.514 ± 0.009 U / mL). The alternative substrates used for growth and sporulation of B. bassiana can provide a reduction of approximately 50 % in the cost of producing conidia of entomopathogenic fungi used in the biological control of several insect pests. In addition, they are presented as a viable alternative for the production of microbial enzymes with wide application in several biotechnological processes. / Beauveria bassiana é um fungo entomopatogênico usado no controle biológico de insetos-praga na agropecuária. Os custos de produção de seus conídios, em larga escala, no substrato padrão (arroz) utilizado atualmente onera o processo de produção. Encontrar alternativas como forma de minimizar os custos do processo, levou a necessidade de averiguar a eficiência de substratos alternativos que, além de propriedades nutricionais importantes, possuem grande disponibilidade e baixo custo. Os fungos entomopatogênicos produzem enzimas que estão envolvidas no processo de patogenicidade e virulência. Porém, ao serem estimulados por substratos específicos podem produzir enzimas de interesse biotecnológico. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi analisar o potencial de diferentes substratos (fibra da algaroba, resíduos de malte, sementes e fibras de acerola e bagaço da cana-de-açúcar) para conidiogênese e produção enzimática (fermentação em estado sólido) a partir de B. bassiana. Os experimentos para produção e viabilidade dos conídios foram realizados em triplicata, em erlernmeyer (250 mL) contendo 30 g de cada substrato, 0,3 μL da suspensão de conídios (1 x 106 conídios/mL), umidade de 70 ± 10% e temperatura (T = 29 ± 1° C). Após 10 dias de incubação, os substratos arroz (meio padrão) (2,00 x 106 conídios/g de substrato), malte A (1,22 x 106 conídios/g), malte B (1,75 x 106 conídios/g) e fibra de algaroba (2,36 x 106 conídios/g), proporcionaram maior produção de conídios. A viabilidade dos conídios produzidos nesses mesmos substratos não diferiu estatisticamente entre si, com porcentagem de germinação de 99,96; 90,04; 93,17 e 98,21 %, respectivamente. A patogenicidade dos conídios de B. bassiana produzidos nos diferentes substratos foi avaliada no cupim do coqueiro. A taxa de mortalidade dos cupins infectados não diferiu estatisticamente superando 80 % de mortalidade com exceção do grupo controle. A atividade enzimática (celulolítica, amilolítica) foi determinada pelo método DNS (ácido dinitrosalicílico). Os substratos utilizados na fermentação em estado sólido, malte A (1,178 ± 0,002 U/mL), malte B (2,392 ± 0,013 U/mL), fibra algaroba (0,596 ± 0,007 U/mL) e semente de acerola (0,964 ± 0,09 U/mL) apresentaram atividade amilolítica. A partir dessa análise, diferentes temperaturas foram avaliadas (30°, 40º, 50º, 60º, 65º e 70º C) para identificar a temperatura ótima das enzimas amilolíticas produzidas nesse processo. Observou-se que as maiores atividades encontradas foram em temperaturas extremas, na faixa de 60º a 70ºC, sugerindo que essas enzimas são termofílicas. O bagaço de cana de açúcar apresentou maior atividade celulolítica (15,29 ± 0,07 U/mL) para CMcase e (2,58 ± 0,9 U/mL) para FPase devido à característica de sua matriz celulósica, que difere dos demais substratos. A atividade proteolítica foi quantificada utilizando a azocaseína. A algaroba apresentou a maior atividade (0,514 ± 0,009 U/mL). Os substratos alternativos utilizados para crescimento e esporulação de B. bassiana podem fornecer uma redução de aproximadamente 50 % nos custos de produção de conídios de fungos entomopatogênicos utilizados no controle biológico de vários insetos-praga. Além disso, apresentam-se como alternativa viável para a produção de enzimas microbianas com aplicação ampla em diversos processos biotecnológicos.

Orientador: Sâmia Maria Tauk-Tornisielo / Banca: Eleonora Cano Carmona / Banca: Sandra Regina Ceccato Antonini / Resumo: Os ácidos graxos insaturados, presentes naturalmente em óleos vegetais e peixes de áua fria, possuem potentes atividades biológicas como precursores antiinflamatórios e hormonais. A busca por novas fontes de organismos ricos em ácidos graxos insaturados da família ômega 6 tem-se intensificado. Os fungos filamentosos do solo da ordem Mucorales são conhecidos por possuírem naturalmente altas concentrações destes ácidos graxos. Neste estudo foram inicialmente utilizadas duas linhagens de Mucor circinelloides isoladas de solo de área de caatinga (M1) e cerrado (M2), com as quais foram realizados teste preliminares para selecionar a melhor linhagem produtora de ácido gama-linolênico (AGL). A partir dos resultados obtidos nos cultivos em sistema automatizado foram selecionadas as melhores fontes de carbono, glicose e maltose, para produção de biomassa e também o melhor pH 5,8 para o cultivo submerso. Nos cultivos submerso objetivando-se melhor produção de AGL, selecionouse a linhagem M1 sob as condições de cultivo com pH 5,8, temperatura 25° C, rotação de 150 rpm e inóculo com de 1.107 esporos.mL-1. Os cultivos em substrato sólido foram realizados com farinha de soja, farelo de trigo, polpa cítrica, bagaço de cana-de-açúcar e casca de mandioca, acrescidos com extrato de levedura 1% e mantidos a 25° C, por 168 horas. Foram observados decréscimos no teor de lipídios totais (LT) em todos os cultivos realizados. A farinha de soja foi o melhor substrato para produção de AGL. Este substrato suplementado com diferentes suplementos carbônicos demonstrou que a mistura de óleo de canola: óleo de gergelim 2% (1:1 p/p) foi o maior indutor de AGL (6,2 g.Kg-1 Bioproduto; 26,0 g.g-1 LT). A adição de casca de arroz ao substrato melhorou a aera o do substrato e o aproveitamento deste pelo fungo, acentuando a forma o de AGL (8,4 g.Kg-1 Bioproduto; 36,3 g.g-1 LT). Os testes de temperatura / Abstract: Unsaturated fatty acid naturally occur in vegetable oils and cold-water fishes. They have powerful biological activities being anti-inflammatory and hormone precursor. The search for new organisms which are rich in omega 6 unsaturated fatty acid family has been intensified. Soil filamentous fungi from Mucorales order are known by having high fatty acids concentrations. Firstly, two Mucor circinelloides strains isolated from caatinga soil area, M1, and from cerrado, M2, have been used. The preliminary tests have been carried out to select the best strain for production of gamma-linolenic acid (GLA). From the automatized incubator system results, either the best carbon sources, glucose and maltose or the best pH, 5.8, have been selected for biomass production in submerged culture. In that cultures focused on better GLA production, M1 strain has been selected under pH 5.8, temperature of 25 C, 150 rpm rotation and with a 1.107 mL-1 spore inocula. The cultures in solid substrate have been carried out with soy flour, wheat bran, citric pulp, sugar cane bagasse and cassava rind, added with 1% yeast extract, at 25 C, for 168 hour. The increase of total lipids (TL) values of all cultures has been observed. The soy flour was the best substrate for GLA production. The substrate added with different carbonic supplements, demonstrated that canola:sesame 2% (1:1 w/w) oil mixture was the best inducer of GLA production (6.2 g.Kg-1 Bioproduct; 26.0 mg.g-1 TL). The rice rind addition in the substrate improved the aeration and the exploitation of it, for the fungi strain, increasing the GLA synthesis (8.4 g.Kg-1 Bioproduct; 36.3 mg.g-1 TL). Temperature tests have shown that 20 C during 144 hours followed by 12 C during 24 hours has leaded to a greater GLA production (12.9 g.Kg-1 Bioproduct; 43.4 mg.g-1 TL) When the spore concentration as increased to 1.108 spores.mL-1 there was an increase in the GLA production (14.2 g.Kg-1; 58.1 mg.g- 1 TL). The culture ... / Mestre