Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2012-10-22T15:17:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 226190.pdf: 3313663 bytes, checksum: 95e05b7148438bb3565aa0beb0e47750 (MD5) / A necessidade crescente de produtos de base florestal criou um déficit mundial, que precisa ser compensado pela utilização de novas estratégias para promover o aumento da produtividade no setor. Em adição, os programas brasileiros de reflorestamento têm que lidar com baixos níveis de fertilidade do solo que determinam o uso de quantidades muito elevadas de fertilizantes para manter a produtividade nos níveis atuais. Esta prática contribui para os altos custos de produção e para impactos ambientais. Estratégias biotecnológicas que tratam da inoculação das plantas com microrganismos promotores do crescimento, tais como os fungos ectomicorrízicos (fECM), são alternativas ao uso de fertilizantes químicos para o aumento da produtividade dessas áreas. A introdução dessa prática nos viveiros florestais depende da seleção de isolados fúngicos eficientes e do desenvolvimento de métodos de produção de inoculantes. No Brasil, um dos principais produtores de madeira no mundo, não há tentativas de introduzir a inoculação micorrízica como uma prática rotineira dos viveiros. Neste contexto, este estudo objetiva estabelecer uma tecnologia para produção de inoculantes de fECM através do cultivo submerso. A cinética de crescimento e de transferência do oxigênio durante o cultivo do fECM Rhizopogon nigrescens (isolado UFSC-Rh90) foi estudada em um biorreator airlift com circulação externa. Biorreatores airlifts são reconhecidos como eficientes para cultivo de microrganismos filamentosos que exigem elevada transferência de massa e baixas tensões de cisalhamento. Para este estudo, foi concebido um biorreator airlift de aço inoxidável com 5 L de capacidade. Esse biorreator era equipado com sensor de oxigênio dissolvido esterilizável e o separador de gás foi projetado para melhorar os parâmetros hidrodinâmicos, tais como a velocidade de circulação de líquido (ULr), o gás holdup (e) e, por conseqüência, o coeficiente volumétrico de transferência de oxigênio (kLa). A velocidade específica de consumo de oxigênio (QO2) e o kLa foram determinados através do método dinâmico, onde a velocidade de sedimentação e o tempo de mistura foram considerados. Os resultados mostraram que o kLa, a velocidade específica de crescimento (µX) e de respiração (QO2) são afetadas pelo aumento da concentração da biomassa (X), o que ocorre principalmente devido ao aumento no tamanho dos pellets de micélio. Isso revela a importância da quantidade e do nível de fragmentação do inóculo na cinética de crescimento. Não foi possível determinar a concentração de oxigênio crítica (Ccrít) nesta situação porque a morfologia do crescimento promoveu uma deterioração contínua das condições de transferência durante o cultivo. Isso indica que níveis elevados de oxigênio dissolvido têm que ser mantidos durante a operação do biorreator. O maior valor de consumo global de oxigênio foi de 28 mgO2.L-1.h-1, para uma concentração celular de 6 g.L-1, durante um ciclo de cultivo com uma vazão específica de ar de 0,52 vvm. A quantidade de oxigênio necessária para a manutenção celular foi 2,36 mgO2.gcel.h-1, que correspondeu a 30% da QO2 média. A cinética de crescimento para outros cinco isolados - Scleroderma sp. (UFSC- Sc42), Rhizopogon vulgaris (UFSC-Rh106), Pisolithus microcarpus (UFSC-Pt116 e UFSC-Pt188) e Chondrogaster angustisporus (UFSC-Ch163) - foi estudada em frascos estáticos. Foram produzidos inoculantes de todos os seis isolados utilizando-se a técnica de imobilização em gel de alginato de cálcio, avaliando-se a viabilidade desses em relação ao tempo de armazenamento. A infectividade e eficiência do inoculante para plântulas de Eucalyptus e Pinus foram estudadas sob condições de estufa e viveiros. A adição de carvão ativado nas cápsulas de alginato favoreceu a viabilidade do micélio, mantendo-se em 100% após 6 meses de armazenamento sob refrigeração. Enquanto que no tratamento sem carvão, com exceção para os isolados do gênero Rhizopogon, a viabilidade era perdida logo após o encapsulamento. Isto indica a necessidade de realização de estudos fisiológicos e bioquímicos, a fim identificar os compostos tóxicos produzidos pelos fungos durante seu crescimento. Nos estudos de inoculação das plantas, verificou-se que todos os isolados foram capazes de colonizar as raízes, apresentando resultados positivos no seu crescimento. Os resultados mostram que a tecnologia de produção de biomassa de fECM em biorreator airlift apresenta alta eficiência. A veiculação em gel de alginato de cálcio pode manter a infectividade do inoculante durante longos períodos de armazenamento, sobretudo com a adição de carvão ao inoculante. The increasing need of forest products has created a worldwide deficit that has to be met by the utilization of new strategies to promote a higher productivity in the sector. In addition, Brazilian reforestation programmes have to deal with low levels of soil fertility which determine that very high amounts of fertilizers are necessary to maintain the productivity at the present threshold. This practice contributes to high production costs and to environmental impact. Biotechnological strategies dealing with plant inoculation with growth promoting microorganisms, such as ectomycorrhizal fungi (ECMf), is one alternative to the use of chemical fertilizers for increasing forest productivity. The introduction of this practice in forest nurseries depends on the selection of efficient fungal isolates and the development of inoculum production methods. In Brazil, one of the main timber producers in the world, there is no attempt to introduce controlled mycorrhization as one of the nursery practices. In this context, this study aims to establish a technology of ectomycorrhizal inoculum production through submerged cultivation. In one assay the kinetic of growth and oxygen transfer of an ECMf, Rhizopogon nigrescens (isolate UFSC-Rh90), was studied in an airlift bioreactor with external circulation. Airlift bioreactors are well known for their high efficiency in the cultivation of filamentous microorganisms whose growth demands high mass transfer rates and low shear rates. For this study a stainless steel 5-litter airlift bioreactor was conceived. This bioreactor was equipped with a sterilizable dissolved oxygen probe and the gas separator was designed in order to improve hydrodynamic parameters such as liquid circulation rate (ULr), gas holdup (e) and, by consequence, volumetric oxygen mass transfer coefficient (kLa). The specific oxygen uptake rate (QO2) and the kLa were determined through the dynamic method, taking into account the sedimentation rate and mixing time. Results show that kLa, as well as the specific growth (µX) and respiration rates, are affected by the increase in biomass concentration, which happens mainly through the increase of the size on the mycelium pellets. This indicates the importance of the concentration and the level of inoculum fragmentation on the kinetics of growth. It was impossible to determine the critical oxygen concentration (Ccrít) in this situation because growth morphology promoted a continuous deterioration of the transfer conditions during the course of cultivation. This indicates that high levels of dissolved oxygen have to be maintained during the operation of the bioreactor. The highest value of global oxygen uptake observed was 28 mgO2.L-1.h-1, for a cell concentration of 6 g.L-1, during a cultivation cycle with a specific air flow rate of 0.52 vvm. The amount of oxygen necessary for cell maintenance was 2.36 mgO2.gcell.h-1, which corresponded to 30% of the average QO2. Growth kinetics of five other isolates - Scleroderma sp. (UFSC-Sc42), Rhizopogon vulgaris (UFSC-Rh106), Pisolithus microcarpus (UFSC-Pt116 and UFSC-Pt188) and Chondrogaster angustisporus (UFSC-Ch163) was also studied in static flasks. Inocula of all the six isolates were produced using the calcium alginate immobilization technique and their viability in relation to storage time was evaluated. Their infectivity and efficiency towards Eucalyptus and Pinus seedlings was studied under greenhouse and nursery conditions. The addition of activated charcoal to the alginate beads improved mycelium viability up to 100% even after 6 months of storage under refrigeration. This indicates that physiological and biochemical studies have to be carried out in order to identify toxic compounds produced by the fungi during their growth. In the inoculation studies, all isolates were able to colonize roots and had a positive effect in the plant growth. Results show that the technology of ECMf biomass production in airlift bioreactors presents high efficiency. The immobilization of the inoculum in calcium alginate contributes to maintain fungal infectivity during a long period of storage, mainly with the addition of activated charcoal.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Programa de Pós-Graduação em Bioctecnologia / Made available in DSpace on 2012-10-23T10:11:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 244403.pdf: 959998 bytes, checksum: 36dd038676de52930dd3e55103c821b7 (MD5) / Inúmeros estudos já foram desenvolvidos para selecionar fungos ectomicorrízicos (fECM) eficientes para inoculação de plantas de interesse silvicultural. A maioria deles analisou o efeito da inoculação individual dos fungos sobre o crescimento das plantas. Embora importantes para o desenvolvimento de inoculantes e técnicas de inoculação, estes não reproduzem fielmente as condições naturais. Sabe-se que a ocorrência simultânea de vários fECM na mesma planta pode contribuir para maiores benefícios através de diferentes mecanismos. Assim, o objetivo deste trabalho foi o de testar o efeito da inoculação de diferentes fECM, individualmente ou em combinações, na absorção de fósforo e promoção do crescimento de mudas de Eucalyptus dunnii. Para isso, foram conduzidos estudos envolvendo os seguintes aspectos: efeito da inoculação de isolados de fECM, aplicados individualmente e em mistura, no crescimento de E. dunnii sob condições de casa de vegetação; caracterização anatômica e morfológica (morfotipagem) das micorrizas formadas axenicamente por cada isolado nas raízes dessa planta; e seqüenciamento da região ITS do gene rRNA do isolado de Chondrogaster angustisporus, UFSC-Ch163. Em casa de vegetação, utilizando-se substrato esterilizado, verificou-se que a inoculação das plantas com maior número de isolados de fECM promoveu maior absorção de P e maior crescimento do que o tratamento sem inoculação e aqueles envolvendo apenas um isolado, notando-se maior eficiência nas combinações que envolviam o isolado UFSC-Pt188, Pisolithus microcarpus. A inoculação individual das mudas com o isolado UFSC-Pt132 não teve efeito sobre as variáveis analisadas. Na síntese micorrízica in vitro, apenas três isolados formaram micorrizas: UFSC-Pt132, UFSC-Ch163 e UFSC-Pt188. O isolado SA9 (Scleroderma flavidum) não formou micorrizas detectáveis. As micorrizas dos isolados UFSC-Pt132 e UFSC-Pt188, da espécie Pisolithus microcarpus, apresentaram as mesmas características morfológicas e anatômicas, não sendo possível a distinção entre eles através da morfotipagem. As micorrizas formadas pelo isolado UFSC-Ch163 (Chondrogaster angustisporus), porém, foram bastante distintas. Quando a seqüência da região ITS do gene rRNA de C. angustisporus UFSC-Ch163 foi analisada em conjunto com as dez mais similares obtidas no NCBI Genbank, esse isolado formou um agrupamento separado com um fECM não identificado e não cultivado, oriundo do arquipélago das Seychelles. A porcentagem de similaridade entre a seqüência de C. angustisporus e as dos dez fungos ectomicorrízicos mais similares, disponíveis no NCBI, variou de 82 a 100 %, demonstrando uma afinidade significativa com espécies dos gêneros Gloeocantharellus, Ramaria, Gautieria, Gomphus, Hysterangium e Sphaerobolus, reforçando a recente proposta que classifica o gênero Chondrogaster na subclasse Phallomycetidae, formada pelo agrupamento das ordens Gomphales e Phallales, com base nas seqüências dos genes nuc-LSU-rRNA e mt-SSU-rRNA e de proteínas.

Orientadora: Derlene Attili de Angelis / Coorientador: Fernando Carlos Pagnocca / Banca: Vania Aparecida Vicente / Banca: Lara Durães Sette / Resumo: A introdução de xenobióticos no ambiente por ações antrópicas é um quadro que se tornou comum principalmente desde a revolução industrial. O petróleo e seus derivados são os principais poluidores da atualidade. Associada às contaminações, uma séria devastação dos ecossistemas atingidos aconteceu e permanece até os dias de hoje sendo incontáveis os prejuízos já causados à natureza. Na busca da recuperação da homeostase de locais afetados, alternativas para a remoção física, química e biológica de contaminantes foram desenvolvidas. Ao conjunto de técnicas voltadas à remoção biológica de poluentes denominamos biorremediação, atualmente melhor aceito pela comunidade cientifica, pois a utilização do metabolismo microbiano resulta em baixo ou nenhum impacto negativo para os ecossistemas. O uso de fungos na biorremediação é crescente, dentre estes os fungos melanizados compõem um grupo de interesse particular. Caracterizados pela coloração negra de suas colônias devido à deposição de melanina em sua parede celular, estudos recentes comprovaram seu envolvimento em processos de biodegradação de hidrocarbonetos, incluindo os BTEX (Benzeno, Tolueno, Etilbenzeno e Xilenos). As características extremofílicas e o caráter oligotrófico destes fungos são aspectos importantes que corroboram seu potencial de utilização em processos de biorremediação, bem como para estudos que envolvam a bioprospecção de novos produtos naturais, como enzimas. Após anos de estudo nosso grupo preservou um número significativo de fungos filamentosos e leveduras melanizados isolados a partir de diferentes substratos ambientais associados a hidrocarbonetos. A partir deste acervo, dentre 200 isolados selecionados buscou-se aqueles com maior potencial para biodegradação de tolueno. Os dados já publicados sobre o tema embasaram o estabelecimento de uma nova proposta para triagem de microfungos assimiladores de BTEX e para a... / Abstract: The introduction of xenobiotics compounds in the environment by human activities has become a common situation since the industrial revolution. Oil and its derivatives are the main polluters nowadays. Associated with the contaminations, a grave devastation of affected ecosystems happened and remains to these days causing unmeasured damage to nature. Searching for recovery of the homeostasis of affected local, alternatives to physical, chemical and biological removal of the contaminants have been developed. The set of techniques that aim the biological removal of organic pollutants is called bioremediation, currently accepted as the best by the scientific community, because the use of microbial metabolism results in low or no negative impact on ecosystems. The use of fungi in bioremediation is growing, among them melanized fungi form a group of particular interest. Characterized by black pigmentation of their colonies due the deposition of melanin in their cell wall, recent studies have shown its involvement in processes of hydrocarbon biodegradation, including BTEX (Benzene, Toluene, Ethylbenzene and Xylenes). Extremophilic and oligotrophic characteristics of these fungi are important aspects that corroborate with their potential use in bioremediation processes, as well as studies involving bioprospecting of new natural products, such as enzymes. After years of study our group has preserved a significant number of melanized yeasts and filamentous fungi isolated from different environmental substrates associated with hydrocarbons. From 200 selected isolates of this collection, it was sought those with the greatest potential for toluene biodegradation. The already published data on the subject based the establishment of a new proposal for screening BTEX-assimilating microfungi and to elaborate adapted bottles for chromatographic analysis of headspace. In addition, morphological and molecular identification of the 200 isolates resulted in... / Mestre

Resumo: A cercosporiose do cafeeiro, causada por Cercospora coffeicola Berk e Cooke, é uma doença importante porque prejudica o desenvolvimento do cafeeiro, principalmente em condições de viveiro, pela intensa desfolha, raquitismo e atraso no crescimento. Em 1998, notou-se, em uma propriedade em Santa Juliana, Minas Gerais, intensa desfolha de plantas no campo e presença de manchas grandes e típicas daquelas causadas por Cercospora, e os exames das lesões mostraram conídios longos, mais finos na sua espessura, hialinos e multiseptados, sendo a morfologia dos conídios diferente da verificada no material provenientes de Paracatu, Monte Carmelo e Santa Juliana, cidades situadas em Minas Gerais, em 1986. Essas diferenças apresentadas na morfologia dos conídios foram atribuídas a hipóteses, como a influência do ambiente, em função da época do ano ou a existência de mais de um gênero do fungo provocando sintomas semelhantes nas folhas dos cafeeiros. Os estudos realizados para caracterizar os isolados de Cercospora do cafeeiro, coletados em diversos municípios dos estados de São Paulo e Minas Gerais, através da patogenicidade, morfologia dos conídios, fisiologia, técnicas moleculares e sensibilidade a fungicidas, indicaram a inexistência de correlação entre esses parâmetros...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Cercospora coffeicola Beerk e Cooke is a fungus which causes an important disease on coffee trees resulting on leaves shedding and slowing plant development. In 1998, one isolate was selected in Santa Juliana, Minas Gerais State, Brazil, wich have longer and narrow spores when compared isolates collected in Paracatú, Monte Carmelo and Santa Juliana counties, in 1986. Studies were made to characterize and compare different isolates by pathogenicity test, conidia morphology, growth physiology, molecules characteristics and fungicides sensibility. By conidia morphology three groups of isolates were characterized differing by conidia lengh, width and number of septa. Physiological characterization showed no correlation between mycelium growth on different media e conidia production. The best sporulation was observed when the fungus was growed on V-8 medium. By "in vitro" test it was showed that minimum inhibitory concentration for fungus growing in the presence of fungicides (azoxystrobin, benomyl, chlorothalonil, tebuconazole, propiconazole, oxicloreto de cobre e methalaxyl-mancozeb) varied as a function of isolates. / Orientador: Chukichi Kurozawa / Coorientador: Eiko E. Kuramae-Izioka / Mestre

Resumo: Este trabalho teve por objetivo avaliar o efeito de atmosfera modificada (AM) no controle de podridões pós-colheita e na extensão do período de armazenamento de caqui cv. Fuyu. Realizou-se, primeiramente, a identificação dos agentes causais das principais doenças pós-colheita de caqui, coletados em diferentes regiões produtoras do Estado de São Paulo. Dentre os patógenos identificados, Lasiodiplodia theobromae, Pestalotiopsis sp. e Rhizopus stolonifer apresentaram maior incidência. Posteriormente, avaliou-se o efeito de composições gasosas sobre o crescimento micelial in vitro de L. theobromae, Pestalotiopsis sp., R. stolonifer e Alternaria alternata. Placas com os respectivos patógenos foram expostas a misturas gasosas (3% O2 e 5%, 8%, 10% ou 12% CO2; 5% O2 e 5%, 8%, 10% ou 12% CO2) sob fluxo contínuo de gases, à 25°C. Como testemunha utilizou-se 21% O2/0,03% CO2. Os resultados mostraram que para L. theobromae, houve tendência de estímulo do crescimento micelial para todas as atmosferas. Para Pestalotiopsis sp. e A. alternata, as atmosferas de 3% O2 e 10% ou 12% CO2 exerceram maior efeito de inibição, enquanto que, para R. stolonifer, as atmosferas de 3% O2 e 8%, 10% ou... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo). / Abstract: This study was conducted to evaluate the effect of modified atmosphere (MA) on postharvest disease control and shelf life of 'Fuyu' persimmons. Firstly, it was carried out the identification of causal organisms related to the main postharvest diseases in persimmon fruits, from different producing areas of the State of São Paulo. Among the pathogens identified, Lasiodiplodia theobromae, Pestalotiopsis sp. and Rhizopus stolonifer had the highest incidence. Secondly, it was evaluated the in vitro effect of gas compositions on the mycelial growth of L. theobromae, Pestalotiopsis sp, R. Stolonifer and Alternaria alternata. These pathogens were exposed to gas mixtures (3% O2 + 5%, 8%, 10% or 12% CO2 and 5% O2 + 5%, 8%, 10% or 12% CO2) under continuous flow at 25°C. Plates with pathogens exposed to 21% O2/0,03% CO2 were used as the control. The results showed that L. theobromae mycelial growth was stimulated by all atmospheres. The atmosphere of 3% O2 + 10% or 12% CO2 had the greatest inhibition effect on Pestalotiopsis sp. and A. alternata. For R. stolonifer the atmospheres of 3% O2 + 8%, 10% or 12% CO2 and 5% O2 + 10% or 12% CO2 significantly inhibited the pathogen growth. In order to check the effect of MA on the fruit quality, persimmons were enclosed in packaging systems: 12-μm PVC (polyvinyl chloride); 80-μm LDPE (low density polyethylene); 80-μm LDPE (3% O2/8% CO2); 63-μm PO (multilayer polyolephynic); 63-μm PO (3% O2/8% CO2); 58-μm PO; 50-μm LDPE; 38- μm microperforated PO; 50-μm LDPE (3% O2/8% CO2); 50-μm LDPE (3% O2/10% CO2). Furthermore, to verify the effect of MA on disease control, persimmons were inoculated with spore suspension of R. stolonifer (5x105 cfu.mL-1) and enclosed in the packaging systems: 50- μm LDPE; 50-μm LDPE (3% O2/8% CO2); 50-μm LDPE (3% O2/10% CO2). Fruits in corrugated cardboard boxes were used as control... (Complete abstract, click electronic address below). / Orientador: Eliane Aparecida Benato Rodrigues da Silva / Coorientador: José Maria Monteiro Sigrist / Mestre

Orientador: Eiko Eurya Kuramae / Resumo: Rhizoctonia spp. caracterizam-se por serem patógenos muito importantes em hortaliças, principalmente se cultivadas sucessivamente na mesma área de produção. As hortaliças testadas foram tomate, espinafre, melão, alface, brócolos e couve-manteiga. Estabeleceu-se uma coleção de isolados de Rhizoctonia spp. destas hortaliças, e foram avaliados as características citológicas, através da contagem de núcleos, as características quanto ao grupo de anastomose, através de anastomose de hifas, RAPD e através do teste de patogenicidade. Na contagem de núcleos, verificou-se que os isolados de tomate, espinafre, alface, melão e brócolos foram caracterizados como sendo Rhizoctonia solani, enquanto que os isolados de couve-manteiga foram caracterizados como sendo de Rhizoctonia sp. binucleada. Quanto ao grupamento de anastomose, verificou-se que os isolados de espinafre e tomateiro pertenciam ao grupo AG 4 HGI, os isolados de melão e brócolos paertenciam ao AG 4 HGII, os de alface pertenciam ao AG 1 IA, sendo corroborada através da técnica de RAPD, enquanto os de couve-manteiga ao AG G. No teste de patogenicidade, todos os isolados foram patogênicos nas hortaliças dos quais foram isolados. O presente trabalho teve como objetivo principal a caracterização de isolados de Rhizoctonia spp. de hortaliças. As hortaliças testadas foram tomate, espinafre, alface, melão, brócolos e couve-manteiga. / Abstract: Rhizoctonia spp. are characterized for being of the very important pathogens on vegetables, mainly in their sucessive cultivation on the same production area. The main objective of the present study was the characterization of isolates of Rhizoctonia spp. from vegetables. The vegetables tested were tomato, lettuce, broccoli, spinach, melon, and kale. A collection of isolates of Rhizoctonia spp. of those vegetables was obtained, and each isolate was characterized by the nuclei number, hiphal anastomosis reactinon, RAPD techinique, and by pathogenicity tests. Isolates from tomato, spinach, lettuce, melon and broccoli were characterized as Rhizoctonia solani, while the isolates of kale were characterized as binucleate Rhizoctonia sp. Through anastomosis reaction, it was determined that the isolates from tomato and spinach belong to the group AG 4 HGI, the isolates from melon and broccoli belong to AG 4 HGII, the isolates from lettuce belong to AG-1-IA, by RAPD thecnique and, isolates from kale belong to AG-G. All isolates were pathogenic to their respectives hosts. / Mestre

Submitted by NAIANI TARTARINE (naiani_tartarine@hotmail.com) on 2018-08-08T16:35:25Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Naiani Tartarine. Versão Final. 08-08-2018.pdf: 1927524 bytes, checksum: 255d76b50d4bdc679889756ec1ed3f76 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Carolina Gonçalves Bet null (abet@iq.unesp.br) on 2018-08-09T17:51:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 tartarine_n_me_araiq_int.pdf: 1924939 bytes, checksum: 1ba7b3053894e906ae5c9f93a64cd9ba (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-09T17:51:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tartarine_n_me_araiq_int.pdf: 1924939 bytes, checksum: 1ba7b3053894e906ae5c9f93a64cd9ba (MD5) Previous issue date: 2018-07-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Celulases microbianas têm sido empregadas na sacarificação de materiais lignocelulósicos para a obtenção de glicose, visando a produção de etanol celulósico. Entretanto, o custo dessas enzimas encarece o processo, e por isso a produção das mesmas a partir de fungos filamentosos cultivados em materiais lignocelulósicos, substratos de baixo custo, amplamente disponíveis e indutores da síntese enzimática, torna-se uma boa opção. Neste trabalho, com o objetivo de melhorar a produção de celulases através de metodologias de planejamento de experimentos, foram utilizados dois fungos endofíticos, cultivados por fermentação submersa (FSbm), usando como substratos o farelo de soja e a palha de cana de açúcar pré-tratada hidrotermicamente, cedida pela empresa GranBio, em cultivos isolados e co-cultivos, agitados. As atividades máximas obtidas nos extratos enzimáticos produzidos por planejamento experimental foram de 3,77 U/mL e 3,66 U/mL de endoglucanase, e 18,8 U/mL e 17,5 U/mL de β-glicosidase, no co-cultivo dos fungos Botryosphaeria sp. AM01 e Saccharicola sp. EJC04, e no cultivo isolado de Botryosphaeria sp. AM01, respectivamente. As condições ótimas de atividade das enzimas endoglucanase e β-glicosidase do melhor extrato foram pH 5,5 e 60 ºC. Estas enzimas foram estáveis quando incubadas por 24 horas em pH 5,0 e 5,5, e menos de 20% da atividade de ambas foi perdida entre 35 e 55 ºC. Os ensaios de inibição por glicose mostraram que a β-glicosidase tem sua atividade reduzida proporcionalmente ao fornecimento deste açúcar, porém, mesmo com a máxima quantidade de glicose fornecida (12 mmol/L), a atividade relativa mostrou-se mediana (64 %). Em relação à influência do etanol, a presença de 5 e 10% deste álcool aumentou em 4 e 5 %, respectivamente, a atividade enzimática de β-glicosidase, ocorrendo inibição em concentrações superiores. Em relação à sacarificação das palhas de cana, as maiores concentrações de glicose foram obtidas quando utilizaram-se a palha submetida a pré-tratamento hidrotérmico ácido seguido de alcalino (3,29 mg/mL) e a palha pré-tratada hidrotermicamente cedida pela empresa GranBio (2,66 mg/mL). / Microbial cellulases have been used in the saccharification of lignocellulosic materials to obtain glucose, aiming to produce cellulosic ethanol. However, the cost of these enzymes makes the process expensive, so their production from filamentous fungi grown in lignocellulosic materials, low-cost and widely available substrates and inducers of enzymatic synthesis, is a good option. In order to improve cellulase production through experiment planning methodologies, two endophytic fungi, were cultivated by submerged fermentation (FSbm). Soybean meal and hydrothermally pretreated sugarcane straw, provided by GranBio, were used as substrate, in agitated isolated cultures and co-cultivations. The maximal activities obtained in the enzymatic extracts produced by the experimental design were 3.77 U/mL and 3.66 U/mL endoglucanase and 18.8 U/mL and 17.5 U/mL β-glycosidase in the co-cultivation of the fungi Botryosphaeria sp. AM01 and Saccharicola sp. EJC04, and in the isolated cultivation of Botryosphaeria sp. AM01, respectively.. The optimal activity conditions of the endoglucanase and β-glucosidase enzymes from the best selected extract were pH 5.5 and 60 ° C. These enzymes were stable when incubated for 24 hours at pH 5.0 and 5.5, and less than 20% of the activity of both of them was lost at 35-55 °C. The glucose-inhibition assays showed that β-glucosidase activity was reduced proportionally to the supply of this sugar, but even with the maximum amount of glucose supply (12 mmol/L), the relative activity was shown to be median (64 %). Regarding the influence of ethanol, the presence of 5 and 10% of this alcohol increased in 4 and 5%, respectively, the enzymatic activity of β-glucosidase, occurring inhibition in higher concentrations. Regarding the saccharification of sugarcane straw, the highest glucose concentrations were obtained with the straws that were submitted to the acid hydrothermal treatment followed by the alkaline treatment (3.29 mg/mL) and the hydrothermally pretreated straw provided by the company GranBio (2.66 mg/mL).

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Medicina, 2008. / Submitted by wesley oliveira leite (leite.wesley@yahoo.com.br) on 2009-09-15T19:37:58Z No. of bitstreams: 1 2008_NadiaSilvaCastro.pdf: 1694398 bytes, checksum: 0128cdccb93616f46069ecd716dbb71a (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2009-09-21T12:39:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_NadiaSilvaCastro.pdf: 1694398 bytes, checksum: 0128cdccb93616f46069ecd716dbb71a (MD5) / Made available in DSpace on 2009-09-21T12:39:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_NadiaSilvaCastro.pdf: 1694398 bytes, checksum: 0128cdccb93616f46069ecd716dbb71a (MD5) Previous issue date: 2008-05 / Paracoccidioides brasiliensis é um fungo termodimórfico, agente etiológico da paracoccidioidomicose. Em humanos, a infecção inicia-se pela inalação de propágulos fúngicos que alcançam os pulmões. A parede dos microrganismos constitui um importante reservatório de macromoléculas imunoreativas e um potencial alvo para a procura de candidatos a vacinas. Em muitos patógenos, as proteínas com âncoras de glicosilfosfatidilinositol (GPI) mostraram-se imunogênicas e importantes fatores de virulência. Assim, com o objetivo de estudar as proteínas de superfície foram efetuadas análises no banco de dados do transcriptoma de P. brasiliensis, onde pesquisou-se por proteínas GPI-ancoradas localizadas na membrana plasmática ou parede celular, bem como por proteínas que estivessem envolvidas na síntese, ligação e clivagem da âncora de GPI. Estas proteínas foram identificadas em várias categorias funcionais, tais como: (i) enzimas: glicanosiltransferases (1-3), (ii) prováveis antígenos de superfície, (iii) proteínas com papel estrutural e envolvidas na biossíntese da parede celular. Foram identificados transcritos codificantes para proteínas da via de biossíntese e hidrolise da âncora de GPI. Visando o conhecimento de mecanismos moleculares que participem da montagem e morfogênese da parede celular de P. brasiliensis, foi realizado o estudo de ?-1,3-glicanosiltransferas e 3 (PbGel3). PbGel3 mostrou-se em cópia única no genoma deste fungo com maiores níveis do transcrito e de proteína na fase miceliana. A proteína foi imunolocalizada na superfície de células leveduriformes e de micélio de P. brasiliensis. O potencial papel de PbGel3p na biossíntese e remodelamento foi evidenciado pela habilidade em recuperar o fenótipo do mutante gas1? de Saccharomyces cerevisiae. O homólogo da proteína DFG5 (deficiente para o crescimento filamentoso 5) de P. brasiliensis, uma proteína glicosilada provavelmente ligada à parede celular pela rede de ?-glicana foi estudado. Estudos de interação demonstraram que a proteína PbDfg5p recombinante se liga aos componentes da matriz extracelular, sugerindo um papel importante nos passos iniciais de colonização e aderência de P. brasiliensis aos tecidos do hospedeiro. Em função de seu papel biológico, bioquímica única, organização estrutural e a ausência da maioria de seus constituintes em células de mamíferos, a parede celular é um alvo atraente para o desenvolvimento de novos agentes antifúngicos e essencial para o entendimento da patogênese fúngica. _____________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Paracoccidioides brasiliensis is a temperature dependent dimorphic fungus, the etiological agent of paracoccidioidomycosis. In human, infection starts by inhalation of fungal propagules reaching the pulmonary epithelium, where the morphogenetic conversion is correlated with changes in the cell wall composition, organization and structure. The cell wall constitute an important reservoir of immunoreactive molecules and potential target for the search of vaccine candidates. In many pathogens, the proteins with glicosilfosfatidilinositol (GPI)-anchors are immunogenic and important virulence factors. Thus, P. brasiliensis transcriptome data were analyzed for potential GPI-anchored proteins localized in plasma membrane or cell wall, as well as for proteins involved in synthesis, attachment and cleavage of the GPI anchor. The proteins were identified in several functional categories: (i) enzymes: glucanosyltransferases(1- 3), (ii) probable surface antigens, (iii) proteins involved in cell wall biosynthesis and structural role. It was identificated transcript encoding to proteins involved in GPI anchor biosynthesis and hydrolysis. In an effort to elucidate the molecular mechanisms involved in the fungus cell wall-assembling and morphogenesis it was performed the study of the B-1,3-glucanosyltransferase 3 (PbGel3). PbGel3 showed one copy in genome of this fungus with the highest level of transcript and protein in the mycelium phase. The protein was immunolocalized at the surface in both mycelium and yeast phase. The potential role of PbGel3p in cell wall biosynthesis and remodeling was evidenced by its ability to rescue the phenotype of the Saccharomyces cerevisiae gas1 mutant. The DFG5 (defective in filamentous growth) homologue of P. brasiliensis, a probably glicosylated and B-glucan linked cell-wall protein was also studied. Studies demonstrated that the recombinant PbDfg5p binds to extracellular matrix components, indicating that it can be important for initial steps leading of P. brasiliensis attachment and colonization of host tissues. Because of its essential biological role, unique biochemistry, structural organization and the absence of the most of their constituents in mammalians cells, the cell wall is an attractive target for the development of new antifungal agents and essential for understanding the fungal pathogenesis.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, 2008. / Submitted by Larissa Ferreira dos Angelos (ferreirangelos@gmail.com) on 2009-09-16T17:51:00Z No. of bitstreams: 1 2008_HugoAlmeidadosSantos.pdf: 598248 bytes, checksum: b8d5716e82a11e33d51d83f78d9abffd (MD5) / Approved for entry into archive by Gomes Neide(nagomes2005@gmail.com) on 2010-06-22T20:05:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_HugoAlmeidadosSantos.pdf: 598248 bytes, checksum: b8d5716e82a11e33d51d83f78d9abffd (MD5) / Made available in DSpace on 2010-06-22T20:05:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_HugoAlmeidadosSantos.pdf: 598248 bytes, checksum: b8d5716e82a11e33d51d83f78d9abffd (MD5) Previous issue date: 2008-05 / O Brasil é um dos maiores produtores de feijão, soja, milho e maracujá. Dentre as novas tecnologias de produção, o uso de agentes biológicos vem sendo empregado desde no controle de fitopatógenos como na indução do desenvolvimento de plantas. Os fungos do gênero Trichoderma se destacam como agente de controle biológico, bem como, na promoção de crescimento de plantas. Este trabalho buscou a avaliação da capacidade de isolados de Trichoderma (Trichoderma harzianum(CEN151), Trichoderma harzianum (CEN 129), -Trichoderma,saparellum (CEN 162), Trichoderma pseudokoningii (CEN 209) -- Trichoderma harzianum (CEN 223) - Trichoderma harzianum (CEN 240) - Trichoderma longibrachiatum (CEN 280), Trichoderma sp. (CEN 523)- Trichoderma asperellum (CEN 201) - Trichoderma harzianum (CEN 251), - Trichoderma sp. (CEN 524) - Trichoderma harzianum (CEN 262)) pertencentes à coleção de Fungos para Controle Biológico e Plantas Daninhas da Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia no enraizamento de estacas de maracujá, na promoção de crescimento de plantas, nas culturas de soja, milho e feijão, e biocontrole de Fusarium oxysporum. O primeiro. Trabalho teve como objetivo estudar o efeito de isolados de Trichoderma no enraizamento e no desenvolvimento de estacas de P. edulis Sins f. flavicarpa (Deg.) juntamente com Ácido indol butírico (AIB). O experimento foi realizado em casa-de-vegetação, adotando o delineamento experimental em blocos casualizados com esquema fatorial (6x2), utilizando os seguintes tratamentos: cinco isolados de Trichoderma, com e sem aplicação do hormônio AIB, com quatro repetições. A parcela experimental constituiu-se de um vaso com quatro plantas. A análise dos dados obtidos revelou diferença significativa entre os tratamentos quanto ao peso de matéria seca e fresca das plantas de maracujazeiro. Os cinco isolados de Trichoderma mostraram efeito positivo no incremento de matéria seca e fresca. Houve interação significativa entre os fatores com e sem hormônio. Não foi detectado efeito significativo do uso de Trichoderma, quanto ao enraizamento de estacas. O segundo trabalho teve como objetivo de estudar o potencial de isolados de Trichoderma, como promotores de desenvolvimento de raízes e de partes aéreas, nas culturas de feijão, soja e milho. Os ensaios foram conduzidos em casa de vegetação, sendo que com o feijão, o trabalho também consistiu em experimentos de campo. As sementes para plantio foram tratadas com suspensões contendo 107conídios/ml de Trichoderma. As variáveis analisadas foram: matéria seca da parte aérea e de raízes. Para a cultura do feijoeiro, determinou-se, também, o número de vagens produzidas. Os ensaios foram conduzidos em blocos ao acaso com quatro repetições. Em casa de vegetação, a unidade experimental foi constituída por um vaso de 5 kg de capacidade, semeadas com quatro sementes. O ensaio realizado no campo com feijão, o delineamento foi em quatro blocos casualizados contendo 11 tratamentos com isolados de Trichoderma spp. e cada tratamento com 24 plantas. Nos ensaios com soja o melhor resultado foi obtido pelo isolado CEN 201 tanto para raiz como para parte aérea. Para milho os isolados CEN 262 e CEN 280 apresentaram resultados positivos para parte aérea e CEN 129, CEN 151, CEN 201, CEN 240, CEN 262, CEN 280 para raiz, na cultura de feijão os melhores resultados foram obtido pelos isolados CEN 280 e CEN 151 para parte aérea e CEN 280 para raiz. Em campo os isolados CEN 201, CEN 151 CEN 523 e CEN 262 se destacaram para parte aérea, e CEN 129, CEN 151, CEN201, CEN 240, CEN 262, CEN 280 se destacaram para raiz. Na contagem do número de vagens de feijão plantado em campo os isolados CEN 151, CEN 201, CEN 209 e CEN 262 se destacaram em relação aos demais. No terceiro trabalho objetivou-se avaliar o potencial antagônico de isolados de Trichoderma spp. por meio de cultivo pareado e produção de metabólitos termoestáveis (MT), não termoestáveis (MNT) e voláteis (MV) na inibição da esporulação de Fusarium oxysporum. Nos ensaios MT e MNT os isolados foram cultivados em meio liquido (batata-dextrose) sob agitação a 150 rpm a 25ºC, no escuro. Após 10 dias, a parte líquida foi filtrada. Para o experimento MT, o filtrado foi adicionado ao meio BDA na proporção de 25% (v/v), antes da autoclavagem. Para o MNT, o filtrado foi esterilizado em membrana milipore 0,45μm e adicionado ao meio BDA na proporção de 25% (v/v). Em ambos os casos, o meio foi distribuído em placa de Petri e inoculado com disco (5mm de diâmetro) do patógeno. No ensaio MV discos de micélio (5 mm) do patógeno e do antagonista foram inoculados em meio BDA e incubados por 12 horas, sendo então depositadas, as de F. oxysporum sobre as de Trichoderma spp. Avaliou-se o crescimento e produção de esporos do F. oxysporum. após nove dias. O ensaio foi conduzido em delineamento inteiramente ao acaso com quatro repetições. Todos os isolados inibiram o crescimento de F. oxysporum em cultivo pareado. Todos os testes feitos com metabólitos influenciaram negativamente na esporulação de F. oxysporum. Nos testes com MNT os isolados CEN 151 e CEN 162 foram os que mais se destacaram não apresentando diferença estatística entre si. Nos testes com MT, o isolado CEN 201 e CEN 162 foram os que apresentaram melhor resultado. No ensaio MV o isolado que mais se destacou foi o CEN 129. Os solados testados no biocontrole de F. oxysporum, no desenvolvimento de plantas e como indutores de enraizamento de estacas de maracujá são promissores para uso em grande escala. __________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Brazil is one of the biggest producers of bean, soybean, corn, and passion fruit in the world. Among new technologies of cultivation, the usage of biological agents has been used to control several pathogens in different crops and to induce plant growth. The Trichoderma sp fungus is used as a biocontrol agent and to increase the development of plant growth. This research intends to evaluate the capacity of Trichoderma sp isolates, (CEN262, CEN 151, CEN 162, CEN 209, CEN 223, CEN 201, CEN 129, CEN 240, CEN 280 and CEN 523, CEN 524) belonging to the collection “Fungi for Biocontrol and Weeds” from Genetic Resources and Biotechnology – Embrapa – working on the promotion of bean, corn, and soybean cultivation growth; on rooting of passion fruit cuttings, and on the biocontrol of Fusarium Oxysporum. The first objective was to study the effect of Trichoderma ssp. fungus on root and cutting growth of P. edulis Sins f. flavicarpa (Deg.) with added Indol butirico Acid (IBA). The experiment was carried out in a greenhouse, adopting random block experimental design in a factorial system (6X2), with the following treatments: five isolates from Trichoderma sp. with or without the use of IBA hormones, in four replications. The experimental part was composed of a pot with four plants. The results showed a great difference compared to other treatments in terms of the weight of dry and fresh plant matter. The five species of Trichoderma presented an increase in the weight (dry and fresh matter) of plants, as well as presenting a significant interaction between those with and without hormone. No relevant effect of using Trichoderma was detected in the rooting of cuttings. This work concludes that the isolates are promising for development of passion fruit. The second study was carried out to examine isolates from Trichoderma to promote development of the aboveground dry plant matter and root growth in soybean, bean and corn cultivation. This was carried out in greenhouses and bean fields, using microbiolised seed, at concentrations of 10 7 conidia of Trichoderma/ml in solution. The analyzed variables were: weight of aboveground dry plant matter and dry root matter; for beans, the number of pods produced was also recorded. The experimental unit in the greenhouse was composed of one pot of five kilograms with four seeds, which were randomly distributed in four repetitions. In the bean-field crop, eleven treatments with fourteen plants in each one were randomly distributed in four blocs. For the assays with soybean, the best result was obtained from the isolate CEN 201 for the root and aboveground dry plant matter. In corn analyses, the isolates from CEN 262 and CEN 280 presented positive results for the aboveground dry plant matter, and the isolates from CEN 129, CEN 151, CEN 201, CEN 240, CEN 262 and CEN 280 for the root. For the cultivation of bean the best result was obtained with isolates from CEN 201 and CEN 151 for aboveground dry plant matter and with isolate from 280 for the root. In the field, the isolates from CEN 201, CEN 151 CEN 523 and CEN 262 stood out for the aboveground dry plant matter, and CEN 129, CEN 151, CEN201, CEN 240, CEN 262, CEN 280 for the root. When pods planted in the field were planted, the isolates from CEN 151, CEN 201, CEN 209 and CEN 262 stood out. This work concluded that the selected isolates are excellent candidates for use in promoting plant growth. The third objective was to evaluate the antagonistic potential of isolates from Trichoderma sp. (CEN 262, CEN 151, CEN 162, CEN 209, CEN 223, CEN 201, CEN 129, CEN 240, CEN 280 and CEN 523), belonging to the collection “Fungi for Biocontrol and Weeds” from Genetic Resources and Biotechnology – Embrapa – working to produce thermo-stable (MT), non-thermo-stable (MNT) and volatile (MV) metabolites for the inhibition of sporulation of Fusarium Oxysporum sp.fungus. In the MT and MNT assays, the isolate was cultivated in liquid environment (potato-dextrose) under agitation of 150 rpm at 25ºC, in the dark. After 10 days, the liquid part was filtered. For the MT experiment, the liquid part was filtered and added to the PDA medium in the proportion of 25% (v/v), before autoclaving. For the MNT assay, the filtered liquid was sterilized in 0.45μm Millipore membrane and added to the PDA medium in the proportion of 25% (v/v). In both cases, the medium was distributed in Petri dishes and inoculated with a disc (5 mm of diameter) of pathogen. In the MV assay, mycelial discs (5mm) of the pathogen and of the antagonist were inoculated in the PDA medium and incubated for 12 hours; the F. oxysporum was then added to the Trichoderma spp. After nine days the growth and production of the spores of F. oxysporum was observed. The assay was in a random design, with four replications. All isolates inhibited the growth of F. oxisporum in paired culture. All tests with metabolites negatively influenced the sporulation of F. oxysporum. In the MNT tests, the isolates CEN 151 and CEN 162 stood out. In the MT tests, the isolates CEN 201 and CEN 162 showed best results. In the MV assay, the isolate from CEN 129 stood out. This research concludes that the selected isolates have high potential for the control of Fusarium pathogen. The isolates tested in biocontrol of F. oxysporum, in the development of plants and to induce the rooting of passion fruit are promising for use on a large scale.

A Musca domestica é a principal praga em aviários comerciais e o uso de inseticidas químicos vêm gerando resistência nessas moscas. Portanto, cada vez mais, estudos envolvendo a interação patógeno-hospedeiro visando o controle microbiano dessa mosca são importantes. Foram feitos isolamentos de fungos no aviário, estudos de esporulação e enzimas extracelulares, os processos de infecção, análise da resposta inflamatória e identificação dos hemócitos das larvas de Musca domestica, além de bioensaios e controle no aviário com Metarhizium anisopliae. Nenhum fungo entomopatogênico foi isolado no aviário. Os fungos Paecilomyces sp e Metarhizium anisopliae esporularam melhor no meio ágar batata maltose enquanto que Beauveria bassiana, o melhor resultado foi obtido com agar batata com 0,1% de glicose. Nos ensaios enzimáticos, protease foi a enzima mais produzida por Metarhizium anisopliae e Paecilomyces sp, e caseinases por Beauveria bassiana. A microscopia eletrônica de varredura mostrou as etapas de infecção do Metarhizium anisopliae em larvas de Musca domestica ao passo que a resposta imunológica durante as etapas de infecção demonstraram um pico de hemócitos em 48 horas após o início da infecção nessas larvas, os hemócitos identificados foram plasmatócitos, granulócitos, oenocitóides, prohemócitos além de fragmentos celulares como trombocitóides. Nos bioensaios o fungo mais virulento para larvas de 3º instar de Musca domestica foi o Metarhizium anisopliae CG 46 que após confirmação da patogenicidade foi produzido em arroz cozido e aplicado no aviário, seguido da aplicação do produto comercial Metarril WP. O Metarril não obteve um controle positivo das moscas, enquanto o fungo Metarhizium anisopliae CG 312 mostrou um discreto controle. / Musca domestica is the major pest in commercial poultry and the constant use of chemical pesticides has induced the development of resistance in these flies. Therefore, studies involving host-pathogen interaction aimed at microbial control of these flies are important. Isolations were made of fungi in the aviary studies of sporulation and extracellular enzymes, the process of infection, analysis of the inflammatory response and identification of hemocytes from larvae of Musca domestica as well as bioassays and control in the aviary with Metarhizium anisopliae. No entomopathogenic fungus was isolated in cages. The medium potato maltose agar resulted in higher sporulation for Paecilomyces sp Metarhizium anisopliae and while in Beauveria bassiana the best result for esporulation was obtained with potato agar with 0.1% glucose. In the enzyme activity assays the strains Metarhizium anisopliae and Paecilomyces sp, showed the best activity for protease and Beauveria bassiana for caseinase. The scanning electron microscopy showed the stages of infection by Metarhizium anisopliae on larvae of Musca domestica while the immune response during the early stages of infection showed a peak in hemocytes 48 hours after the onset of infection in these larvae. The fungus most virulent for larvae of 3rd instar Musca domestica in bioassays was Metarhizium anisopliae CG 46. After confirmation of the pathogenicity the fungus was multiplied in cooked rice and applied in the aviary, followed by application of the commercial product Metarril WP. The Metarril did not produced a positive control of the flies, while the fungus Metarhizium anisopliae CG 312 showed a slight control.