Os resíduos lignocelulósicos agroindustriais são substratos abundantes e de baixo custo para a produção de vários compostos de valor agregado como etanol e xilitol, por isso a importância de estudos para ampliar as formas de aproveitamento das pentoses e hexoses presentes nestas matérias primas. Em vista disso, o presente trabalho buscou estudar a composição e os processos de hidrólise ácida diluída e enzimática da casca de soja (Glycine max) e da casca de aveia (Avena sativa L), bem como avaliar a fisiologia e a capacidade de produção de metabólitos como etanol e xilitol por novas leveduras recombinantes e selvagens, a partir da fermentação destes hidrolisados. Na primeira etapa do estudo, testou-se diferentes concentrações de ácido sulfúrico em diferentes tempos de autoclave para o pré-tratamento e solubilização da fração de hemicelulose da mistura de casca de soja e casca de aveia, através do processo de hidrólise ácida diluída. A condição de 1 % de ácido em 40 minutos de autoclave foi escolhida para a obtenção do hidrolisado ácido para a fermentação. No sólido resultante do tratamento anterior, foram testadas duas enzimas, o extrato do fungo Penicillium echinulatum e a enzima comercial novozymes CELLUCLAST 1.5 ®, em três concentrações enzimáticas (10 FPU g-1,,15 FPU g-1, 20 FPU g-1).A enzima comercial novozymes CELLUCLAST 1.5 ®, na concentração de 15 FPU g-1 foi escolhida para a obtenção do hidrolisado enzimático pela maior liberação de açúcares no meio. Em uma segunda etapa, os hidrolisados ácido e enzimático e a mistura destes foram testados como meio de fermentação para duas linhagens recombinantes de Saccharomyces cerevisiae YRH 396 e YRH 400 que foram recombinadas por integração cromossômica dos genes da xilose redutase (XYL1), xilitol desidrogenase (XYL2) de Pichia stipitis e xiluloquinase (XKS1) de S. cerevisiae conferindo capacidade de metabolização da xilose. Nos ensaios em agitador orbital, a linhagem YRH 396 obteve parâmetros fermentativos (Yp/s e QP) superiores e teve seu metabolismo estudado em biorreator, apresentando valor de Yp/s de 0,39 gg-1 na fermentação do hidrolisado enzimático concentrado. Na fermentação do hidrolisado ácido em anaerobiose 71,2 % da xilose foi consumida com Yp/s (etanol) de 0,33 gg-1. Na fermentação do hidrolisado acido em um biorreator aerado com 1 vvm 64,3 % da xilose foi consumida com produção de 2,9 g L -1 de etanol e 8,17 g L -1 de xilitol. Em uma terceira etapa do trabalho, as novas espécies recentemente isoladas Spathaspora girioi e Spathaspora hagerdaliae foram testadas fermentando o hidrolisado ácido em anaerobiose e oxigênio limitado em agitador orbital. A fermentação pela espécie S. hagerdaliae foi escalonada em biorreator e apresentou Yp/s (etanol) de 0,32 gg-1 no cultivo em anaerobiose e Yx/x (xilitol) de 0,31 gg-1 em biorreator aerado. / Agroindustrial lignocellulosic residues are abundant, low-cost substrates for the production of various value-added compounds such as ethanol and xylitol. Therefore, the importance of extensive studies to increase the uses of pentoses and hexoses present in these raw materials. In this context, the present study sought to study the composition and the processes of diluted acid and enzymatic hydrolysis of soybean hulls and oat hulls, and to evaluate the physiology and production of ethanol and xylitol by new wild and recombinant yeast strains during fermentation of these hydrolysates. In the first stage of the study, different concentrations of sulfuric acid were tested in different autoclave times for the pre-treatment and solubilization of the hemicellulose fraction of the soybean hull and oat bark mixture through the diluted acid hydrolysis process. The condition of 1% acid in 40 minutes of autoclaving was chosen to obtain the hydrolysate resulting from the acid treatment for fermentation. In the solid resulting from the previous treatment, two enzymes, an extract of the fungus Penicillium echinulatum and the commercial enzyme CELLUCLAST 1.5 ® Novozymes, were tested in three enzymatic concentrations (10 FPU g-1,,15 FPU g-1, 20 FPU g-1).The commercial enzyme Novozymes CELLUCLAST 1.5 ® in the concentration of 15 FPU g-1 was chosen to obtain the enzymatic hydrolysate. In the second part, the acid and enzymatic hydrolysates and the mixture of these were tested as a fermentation medium for two recombinant strain of Saccharomyces cerevisiae YRH 396 and YRH 400 that were recombined by chromosomal integration of the genes xylose reductase (XYL1), xylitol dehydrogenase (XYL2) di Pichia stipitis and xylulokinase (XKS1) genes of S. cerevisiae conferring capacity of xylose metabolism. In the orbital shaker assays the YRH 396 strain showed better fermentation parameters (Yp/s and QP) and had its metabolism studied in a bioreactor, showing an Yp/s of 0.39 g g-1 in the fermentation of the concentrated enzymatic hydrolysate and consumption of 71.2 % of xylose in the fermentation of the acid hydrolysate under anaerobiosis, with Yp/s of 0.33 gg-1. In the fermentation of the acid hydrolysate in an aerated bioreactor with 1 vvm, 64.3% of xylose was consumed with production of 2.9 g L -1 of ethanol and 8.17 g L -1 of xylitol. In the third stage of the work, the species Spathaspora girioi and Spathaspora hagerdaliae were tested fermenting the acid hydrolysate in anaerobiosis and limited oxygen in orbital shaker. Fermentation by the Spathaspora hagerdaliae was staged in a bioreactor and presented Yp/s (ethanol) of 0.32 gg-1 under anaerobiosis and Yx/x (xylitol) of 0.31 under microaerobiosis.

Atualmente o óleo microbiano está sendo intensivamente estudado com a intenção de suprir o mercado que o consome, principalmente tendo um grande interesse no emprego como uma fonte alternativa de biocombustível, sendo limpa e renovável. Com o objetivo de otimizar a produção do óleo microbiano, o presente trabalho avaliou a produção de biomassa, lipídeos e composição de ácidos graxos da levedura Candida zeylanoides QU 33 quando cultivada em diferentes fontes de carbono (lactose, glicose, glicerol e xilose), nitrogênio (sulfato de amônio, nitrato de amônio, peptona e extrato de levedura), assim como diferentes condições de cultivo (temperatura, agitação, pH e razão carbono/nitrogênio). Este trabalho também apresenta uma técnica de triagem de acumulo de lipídeo intracelular, com a metodologia do Vermelho de Nilo, na qual as células boas acumuladoras de lipídeo emitiram fluorescência amarelo-ouro. A composição de ácidos graxos do óleo produzido pela C. zeylanoides QU33 quando cultivada em glicose com diferentes fontes de nitrogênio apresentou potencial na utilização como matéria prima tanto para o biodiesel quanto para indústria de alimentos. O uso combinado de glicose com sulfato de amônio pela C. zeylanoides QU33 resultou na produção de óleo com elevado teor de ácidos graxos poli-insaturados. Feita a triagem dos fatores que mais interferiram na produção do óleo microbiano, foi delineado um modelo experimental usando a metodologia de superfície de reposta a fim de otimizar a produção de lipídeo intracelular por esta levedura. / Currently, microbial oil is being intensively studied aiming to suply the consumer market, especially with a great interest in its use as an alternative source of biofuel, clean and renewable. Aiming the optimization of the production of microbial oil, in the present work it was evaluated the production of biomass, lipids and the fatty acid composition of the yeast Candida zeylanoides QU 33 when cultivated with different carbon sources (lactose, glucose, glycerol and xylose), nitrogen (ammonium sulfate, ammonium nitrate, peptone and yeast extract), as well as different culture conditions (temperature, shaking speed, pH and carbon/nitrogen ratio). A new screening methodology for the evaluation of intracellular lipid accumulation is also presented, using Nile Red, in which the cells that are good lipid producers present a golden-yellow fluorescence. The fatty acid composition of the oil produced by C. zeylanoides QU33 cultivated in glucose and different nitrogen sources presented potential for use as raw material for biodiesel production or at the food industry. The combined use of glucose and ammonium sulfate by C. zeylanoides QU33 resulted in the production of oil with elevated levels of polyunsaturated fatty acids. After the evaluation of the factors that mainly interfered in the production of microbial oil, an experimental model was designed using the response surface methodology for optimization of the production of intracellular lipids by this yeast.

A erva-mate (Ilex paraguariensis Saint Hillarie) é uma espécie nativa da região meridional do Brasil, cujas folhas, após o processamento, são utilizadas como bebida pelas populações do Brasil, Argentina, Paraguai, Uruguai e outros países da América do Sul. O objetivo deste trabalho foi verificar a presença de bactérias mesófilas, termófilas, bolores, leveduras e a diversidade de bactérias e leveduras nas amostras in natura e após processamento. Também de verificar a qualidade sanitária na erva-mate já processada. As coletas das amostras foram realizadas de janeiro a junho de 2013, no município de Vargeão, Santa Catarina. Foram utilizados os métodos oficiais de análises de alimentos da Association of Analytical Communities e do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. O termófilo mais encontrado tanto na erva-mate processada quanto nas folhas foi o Bacillus licheniformis. Os mesófilos que predominaram nas folhas foram: Pantoea ananatis, Staphylococcus sciuri e Staphylococcus epidermidis. Já na erva-mate processada os mesófilos mais frequentes foram: Bacillus megaterium, Bacillus amyloliquefaciens e Klebsiella pneumoniae. As principais leveduras identificadas nas folhas foram: Aureobasidium pullulans e Sympodiomycopsis sp. Dois isolados do gênero Sympodiomycopsis foram sequenciados e trata-se de uma nova espécie. Na erva-mate processada as leveduras identificadas foram: Rhodosporidium kratochvilovae, Rhodotorula mucilaginosa, Sporobolomyces nylandii. E verificou-se que todos os parâmetros microbiológicos para a erva-mate processada atenderam tanto à legislação brasileira vigente, como também aos parâmetros estabelecidos pela Organização Mundial da Saúde. / Yerba mate (Ilex paraguariensis Saint Hillarie) is a native species of the southern region of Brazil, whose leaves, after processing, are mainly used as a beverage by Brazilian, Argentine, Paraguayan and Uruguayan people. The purpose of this work was to verify the presence of thermophilic and mesophilic bacteria, molds and yeasts, and microbial diversity in leaves and in the products ready for the consumption and to determine the sanitary quality in processed yerba mate. The collection of the samples was carried out from January to June 2013, in the city of Vargeão, Santa Catarina, Brazil. Official methods of analysis of foods of the Association of Analytical Communities and of the Ministry of Agriculture, Livestock and Supply were used. The mainly thermophilic bacteria found in yerba mate and leaves were Bacillus licheniformis. The mesophilic bacteria that predominated in leaves were: Pantoea ananatis, Staphylococcus sciuri and Staphylococcus epidermidis. In yerba mate the most common mesophilic bacteria were: Bacillus megaterium, Bacillus amyloliquefaciens and Klebsiella pneumoniae. The main yeast identified in the leaves were Aureobasidium pullulans and Sympodiomycopsis sp. Two isolates of the genus Sympodiomycopsis were a new species. The yeasts identified in the yerba mate were: Rhodosporidium kratochvilovae, Rhodotorula mucilaginosa and Sporobolomyces nylandii. And it was found that all microbiological parameters for processed yerba mate attended both the current Brazilian legislation, as well as parameters established by the World Health Organization.

O Arroio Dilúvio é um dos principais cursos d’água de Porto Alegre possuindo 17.605m de extensão com a sua nascente localizada na cidade de Viamão e o seu deságue junto ao Lago Guaíba. Ao longo do seu percurso o Arroio Dilúvio recebe diversos dejetos oriundos de esgoto pluvial, doméstico e hospitalar, favorecendo o crescimento de uma população microbiana diversificada, com a possível presença de microrganismos resistentes a antimicrobianos que podem comprometer a qualidade de vida da população. O objetivo do presente estudo foi avaliar a presença de leveduras oportunistas em amostras de água coletadas próximo a hospitais localizados ao longo do Arroio Dilúvio, buscando verificar a presença de fatores de virulência e resistência aos antifúngicos comumente utilizados nos tratamentos de micoses. As coletas ocorreram em três pontos em duas estações do ano. As amostras coletadas foram isoladas e semeadas em diferentes meios de cultura seletivos para leveduras. Para a verificação dos fatores de virulência foram realizados métodos de crescimento a 37C e meios de cultura para atividade de fosfolipase e proteinase. Para a caracterização de resistência, foram realizados métodos de fungigrama e concentração inibitória mínima (CIM) utilizando diferentes antifúngicos. Após os ensaios preliminares foi observado a predominância de leveduras pertencente ao filo Ascomycota. Aproximadamente 25% dos isolados inicialmente selecionados apresentaram um potencial de leveduras oportunista. No ensaio de fungigrama foi observado resistência dos isolados ao fluconazol e voriconazol, enquanto que no CIM ao fluconazol e itraconazol. Somente três isolados apresentaram resistência ao fluconazol em ambos os ensaios. / The Dilúvio Stream is one of the main watercourses in Porto Alegre, with 17.605m large with its headwaters located in the Viamão city and the outlet in the Guaíba lake. Throughout its course the Dilúvio Stream receives a high concentration of waste that comes with the rain, household and hospital sewage, promoting in this way the microbial growth of a diverse population, with the possible presence of microorganisms resistant that can compromise the quality of population life. The aim of this study was to evaluate the presence of opportunistic yeast in water samples collected near hospitals located along the Dilúvio Stream, to verify the presence of virulence factors and resistance to antifungal drugs commonly used in the treatment of fungal infections. Sampling occurred at three points in winter and summer time. The samples were isolated on different selective culture media for yeasts. To verify the virulence factors, the growth at 37°C and activity for phospholipase and proteinase were performed. To characterize the resistance, two methods were performed, the fungigrama and minimum inhibitory concentration (MIC) for different antifungal agents. After preliminary tests the prevalence of yeasts belonging to the phylum Ascomycota was observed. Approximately 25% of the initially selected isolates presented a potential to be opportunistic yeasts. In the fungigrama test was observed a resistance to fluconazole and voriconazole, while in the MIC against fluconazole and itraconazole. Only tree isolates were resistant to fluconazole in both trials.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2016-01-15T14:39:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 320739.pdf: 18161133 bytes, checksum: 7d4c8c01f83361bab716cac3b65858fd (MD5) Previous issue date: 2013 / Leveduras Saccharomyces cerevisiae tem sido amplamente empregadas em diversos processos industriais como a produção de bebidas alcoólicas e etanol combustível graças à sua capacidade de fermentar açúcares eficientemente, mesmo em condições industriais. No Brasil, o etanol combustível é produzido a partir da fermentação do caldo de cana-de-açúcar ou melaço, contendo altas concentrações de sacarose. A principal via de utilização da sacarose pela levedura S. cerevisiae é através da hidrólise extracelular do açúcar, pela ação da enzima invertase extracelular (codificada pelos genes SUC), gerando monômeros de glicose mais frutose no meio de fermentação. Entretanto, a hidrólise extracelular do dissacarídeo é indesejada, pois contribui para incrementar o estresse osmótico das células, além de que os monossacarídeos liberados no meio podem servir de fonte de carbono para microrganismos contaminantes do processo fermentativo. Já foi descrito uma via alternativa de utilização da sacarose por S. cerevisiae, que consiste no transporte ativo deste dissacarídeo pelo simporte com H+ mediado pelo transportador AGT1, e posterior hidrólise intracelular pela ação de hidrolases como a invertase intracelular ou a-glicosidases. Esta via de utilização de sacarose é uma alternativa interessante, pois as células fermentariam a sacarose com maior eficiência para compensar o gasto energético do transporte do açúcar, gerando mais etanol. No presente trabalho, a levedura industrial diplóide CAT-1, isolada de dornas de fermentação, foi modificada genomicamente de forma a utilizar a sacarose somente por meio do transporte ativo e hidrólise intracelular. Para tal fim, foram construídas leveduras que expressassem constitutivamente a forma intracelular da invertase (PADH1::iSUC2) sem expressar a invertase extracelular (por exemplo através da deleção da segunda cópia do gene, suc2?), além da sobre-expressão do gene AGT1, característica indispensável para o funcionamento da via proposta. Com estas modificações inseridas nas leveduras industriais GMY08 e GMY15 foram obtidos incrementos na produção de etanol de aproximadamente 13%, redução de 50% na formação de glicerol, além de não haver o acúmulo de glicose e frutose no meio de fermentação. Para a aplicação direta das leveduras modificadas na indústria, foi necessário remover os marcadores heterólogos, submetendo as leveduras a diversos eventos de transformação e remoção de plasmídeos, que culminaram numa diminuição de 30% na atividade invertase intracelular. Por outro lado, a seleção de clones em meio rico contendo sacarose e antimicina A, fez com que a atividade de transporte de sacarose aumentasse 4 vezes em relação às linhagens parentais. Estas linhagens geneticamente modificadas sem marcadores (GMYwo) apresentaram um fenótipo de utilização lenta da sacarose, porém com um maior rendimento na conversão de substrato a etanol em relação a linhagem parental CAT-1. Também não foi observado secreção de glicerol, nem a presença de glicose e frutose extracelular. Estas leveduras geneticamente modificadas sem a presença de genes marcadores heterólogos poderão ser prontamente utilizadas para testes com mostos e condições industriais, como sistemas fermentativos de batelada alimentada com reciclo de células, contribuindo para aumentar a eficiência deste setor industrial.<br> / Abstract : Saccharomyces cerevisiae yeasts have been largely employed in various industrial processes such as production of alcoholic beverages or fuel ethanol due to their ability to ferment sugars efficiently, even under industrial conditions. In Brazil, fuel ethanol is produced from the fermentation of sugarcane juice or molasses, containing high concentrations of sucrose. The main pathway of sucrose utilization by S. cerevisiae yeasts is through extracellular hydrolysis of the sugar, by the action of the extracellular enzyme invertase (encoded by SUC genes), generating monomers of glucose plus fructose in the fermentation medium. However, the extracellular hydrolysis of the disaccharide is undesirable, since it contributes to increase the osmotic stress of cells, and the monosaccharides released into the medium can serve as carbon source for contaminant microorganisms of the fermentation process. An alternative pathway for sucrose utilization by S. cerevisiae has been described, involving the active transport of the disaccharide by H+ symport mediated by the AGT1 transporter, and subsequent intracellular hydrolysis by the action of hydrolases such as the intracellular invertase or a-glucosidase. This pathway of sucrose utilization is an interesting alternative, since the cells will ferment sucrose more efficiently to compensate the energy costs of transporting the sugar, producing more ethanol. In this study, the diploid industrial yeast CAT-1, isolated from fermentation vats, was genomically modified in order to utilize sucrose only by active transport and intracellular hydrolysis. To this end, yeasts were constructed that constitutively express the intracellular form of invertase (PADH1 :: iSUC2) without expressing the extracellular invertase (by deleting, for instance, the second copy of the gene, suc2?), besides over-expressing the AGT1 gene, an indispensable characteristic for the function of the proposed pathway. With these modifications inserted into the industrial yeasts GMY08 and GMY15 approximately 13% higher ethanol production levels were obtained, 50% reduction in the production of glycerol, besides no accumulation of glucose and fructose in the fermentation medium. For the direct application of the modified yeasts in industry, it was necessary to remove the heterologous markers by submitting the yeasts to several transformation events and removal of plasmids, which resulted in a 30% decrease in the intracellular invertase activity. Moreover, selection of clones in rich medium containing sucrose and antimycin A, allowed a four-fold increase in the sucrose transport activity compared to the parental strains. These genetically modified strains without markers (GMYwo) showed a slow sucrose utilization phenotype, although with higher substrate to ethanol conversion yields when compared to the parental strain CAT-1. It was also observed no secretion of glycerol, nor the presence of extracellular glucose and fructose. These genetically modified yeasts without the presence of heterologous gene markers can be readily used for testing musts and industrial conditions, such as fed-batch fermentation systems with cell recycle, contributing to increase the efficiency of this industrial sector.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-02-07T03:13:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 343675.pdf: 2711884 bytes, checksum: 6eec2dfe487c85eda6f0029316877f42 (MD5) Previous issue date: 2016 / No panorama atual das necessidades de produção agrícola para alimentação humana, são adotadas práticas que afetam a conservação da biodiversidade no planeta. Na cultura do tomate, um dos vegetais mais consumidos no mundo, não é diferente, sendo que para o controle de fitopatógenos são utilizadas numerosas aplicações de agroquímicos que causam danos ao homem e o ambiente. Dentre as principais doenças que afetam as áreas de cultivo do tomateiro, está a mancha bacteriana causada por Xanthomonas gardneri. Elicitores de origem biológica, como os polissacarídeos, têm se mostrado como alternativa interessante na ativação dos mecanismos de defesa vegetal. O uso de elicitores nos sistemas de interação planta e patógeno foi avaliado no presente trabalho, através da ação de frações polissacarídicas obtidas a partir de sólidos residuais de cervejaria à base de S. cerevisiae (PRC), do substrato de cultivo do cogumelo P. ostreatus (PSPO) e basidiocarpos descartados da produção de L. edodes (PSHII) no controle da mancha bacteriana no tomateiro. As frações polissacarídicas foram caracterizadas, sendo que somente a PSHII apresentou indícios de ação direta sobre o patógeno, devido à redução no número de unidades formadoras de colônia (UFCs) do patógeno X. gardneri in vitro, provavelmente relacionada aos seus altos teores de compostos fenólicos e ao potencial antioxidante. Em plantas suscetíveis foram avaliados o efeito do intervalo de tempo entre o tratamento e a inoculação (4 ou 7 dias) e as concentrações do polissacarídeo (0; 0,5; 1,5 ou 4,5 mg/mL) sobre a severidade da doença (%). PRC, PSPO e PSHII (1,5 mg/mL) reduziram a severidade da mancha bacteriana em cotilédones, em plantas jovens (no início do crescimento vegetativo) e em plantas com a presença de cinco folhas definitivas entre 44,8% e 51,2%. Além disso, PRC e PSHII (1,5 mg/mL) diminuíram a severidade da doença (49,6 e 57,2 %) em todas as cultivares testadas (Santa Cruz Kada, Natália, BRS Sena, e Forty). A cultivar BRS Sena apresentou os menores valores de severidade da doença independente do tratamento. PSHII aumentou a atividade de peroxidases e do conteúdo de fenóis totais na cultivar Santa Cruz Kada. Sobre parâmetros fotossintéticos, o efeito de PSHII resultou em menores taxas de condutância estomática e transpiração em relação à testemunha, momentos antes da inoculação. Nos estudos histopatológicos em genótipos de tomateiros, BRS Sena apresentou os maiores valores nos aspectos anatômicos analisados (densidade estomática, espessura do mesófilo e de células paliçádicas) em relação à Santa Cruz Kada. Em BRS Sena, as secções foliares coradas com azul de toluidina e ácido periódico de Shiff apresentaram reações de hiperplasia e hipertrofia celular próximas ao local da infecção por X. gardneri e acúmulo de compostos fenólicos nas células do interior do mesófilo. Entretanto, em Santa Cruz Kada e Natália, o acúmulo de compostos fenólicos foi observado em células próximas à epiderme. O estudo traz informações de apelo sustentável para o uso de polissacarídeos obtidos a partir de resíduos de origem fúngica, capazes de conferir proteção em cultivares de tomateiro contra a mancha bacteriana por indução de resistência e esclarece alguns mecanismos de defesa constitutiva encontrados nas plantas a fim de combater a infecção bacteriana.<br> / Abstract : In In the current agricultural needs for food production, practices that affect the conservation of biodiversity on the planet are adopted. In tomato crop, one of the most consumed vegetables in the world, it is not different, and numerous applications of agrochemicals are used for plant pathogen control which cause damage to man and the environment. Bacterial spot caused by Xanthomonas gardneri is one of the main diseases affecting tomato growing areas. Elicitors from biological origin, such as polysaccharides have been shown as an interesting alternative in the activation of plant defense mechanisms. The use of elicitors in plant pathogen interaction systems has been evaluated in this study, through the action of polysaccharide fractions obtained from brewery waste solids based on S. cerevisiae (PRC), the spent mushroom substrate of P. ostreatus (PSPO) and basidiocarps discarded from L. edodes production (PSHII) to control bacterial spot on tomato plants. Polysaccharide fractions have been characterized, but only PSHII has showed evidence of direct action on the pathogen, because of the reduction on the number of the pathogen X. gardneri in vitro's colony forming units (CFUs), probably due to its high content of phenolic compounds and antioxidant potential. In susceptible plants the effect of the time interval between treatment and inoculation (4 or 7 days) and the polysaccharide concentration (0, 0.5, 1.5 or 4.5 mg/mL) were evaluated over the disease severity (%). PRC, PSPO and PSHII (1.5 mg/mL) have reduced the severity of the bacterial spot on cotyledons, seedlings (at the beginning of vegetative growth) and plants with five true leaves between 44.8 and 51%. In addition, PRC and PSHII (1.5 mg/mL) have decreased disease severity (49,6 e 57,2 %) in all tested cultivars (Santa Cruz Kada, Natalia, BRS Sena and Forty). BRS Sena had the lowest disease severity values independent of the treatment. PSHII has increased the activity of peroxidases and the content of total phenols in Santa Cruz Kada plants. On photosynthetic parameters, the effect of PSHII has resulted in lower rates of stomatal conductance and transpiration compared to control plants, moments before inoculation. Histopathological studies in tomato genotypes, BRS Sena has showed the highest values on the anatomical aspects analyzed (stomatal density, mesophyll and palisade cells thickness) compared to Santa Cruz Kada. Also, hyperplasia and hypertrophy reactions near the infection site of X.gardneri and phenolic compounds accumulation have been observed inside of mesophyll cells in BRS Sena leaf sections stained with toluidine blue and periodic acid-Shiff. However, in Santa Cruz Kada and Natalia, phenolic compounds accumulation was observed in cells close to the epidermis. The study provides sustainable information for using polysaccharides obtained from fungal waste, able to confer protection in tomato cultivars against bacterial spot by induced resistance and clarifies some constitutive defense mechanisms found in plants in order to fight against bacterial infection.

Submitted by TATIANA CAMACHO CHEREGATTO null (taticheregatto@gmail.com) on 2016-02-20T01:37:01Z No. of bitstreams: 1 Dissertação final.pdf: 2331480 bytes, checksum: ca47895978f20b5cf422aae38a0c22a9 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-02-22T20:28:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 cheregatto_tc_me_rcla.pdf: 2331480 bytes, checksum: ca47895978f20b5cf422aae38a0c22a9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-22T20:28:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 cheregatto_tc_me_rcla.pdf: 2331480 bytes, checksum: ca47895978f20b5cf422aae38a0c22a9 (MD5) Previous issue date: 2015-12-15 / Os refrigerantes são bebidas gaseificadas, obtidas através da diluição do suco ou extrato vegetal de sua origem em água potável, adicionada de açúcares. Devido ao elevado teor de açúcar neste produto e ao baixo pH, os refrigerantes tornam-se propícios ao desenvolvimento de microrganismos, em especial as leveduras. A contaminação microbiológica é mais comum na etapa de produção, entretanto, a maioria dos contaminantes pode ser proveniente de matérias-primas como água ou equipamentos quando não higienizados de maneira adequada. De acordo com o histórico de análises microbiológicas da Indústria BEBIDAS POTY Ltda, foram detectados alguns pontos de contaminação por leveduras dentro do fluxograma de produção, as quais têm apresentado certa resistência aos sanificantes utilizados. Desta forma o presente trabalho teve como objetivo isolar, identificar leveduras de matérias primas e diversos equipamentos da produção e avaliar o efeito inibitório dos sanificantes nas leveduras isoladas, buscando conhecer a eficácia dessas preparações. Neste estudo, foram isoladas 26 leveduras apenas da água de enxágue após o processo de higienização dos equipamentos de produção em todas as linhas de produtos carbonatados. Dentre as leveduras isoladas, os gêneros mais comuns foram Candida tropicalis, C. orthopsilosis, C. viswanathii, C. boidinii, Pichia manshurica, Zygosaccharomyces bisporus, sendo a espécie C. sojae a mais frequente. Os isolados foram testados na presença de 1) detergente alcalino clorado, 2) detergente alcalino não clorado, 3) desinfetante ácido peracético e 4) base ácida com ação de detergência/desinfetante de duas marcas comerciais identificadas como Marca I e Marca II, na perspectiva de encontrar a concentração mínima inibitória. Os agentes químicos de basicidade elevada com ação de limpeza foram os mais eficientes nos testes de inibição/crescimento e o menos eficazes foram os detergentes alcalinos contendo cloro sendo necessária a utilização de concentrações muito elevadas para atingir a concentração mínima inibitória. Os agentes químicos com ação de desinfecção demonstraram que as leveduras, foram muito sensíveis para os ácidos fortes oxidantes como o nítrico, peracético e gás O3. / Soft drinks are carbonated beverages, obtained by diluting the juice or vegetable extract in drinking water, added of sugars. Because of the high sugar content of this product and the low pH, the refrigerants are susceptible to development of microorganisms, in particular yeasts. Microbial contamination is most common in the production step, however, most of the contaminants can come from raw materials and equipment such as water when not cleaned properly. According to the history of microbiological analyzes of Industry DRINKS POTY Ltda, some points of contamination by yeasts were detected within the production flow chart, which have shown some resistance to the sanitizers used. Thus, the present study aims to isolate and identify yeast from raw materials and from various equipment and evaluate the inhibitory effect of sanitizers on yeasts. It was isolated 26 yeasts strains from rinse water after the process of cleaning production equipment in all lines of carbonated products. Among the yeasts, the most common genera were Candida tropicalis. C. orthopsilosis, C. viswanathii, C. boidinii, Pichia manshurica, Zygosaccharomyces bisporus, the most frequent species was C. sojae. The isolates were tested in the presence of 1) chlorinated alkaline detergent, 2) alkaline detergent non-chlorinated, 3) disinfectant peracetic acid and 4) acid based detergent with disinfectant action two trademarks identified as Marca I and Marca II with a view to find the minimum inhibitory concentration. Chemical agents with high alkalinity were the most efficient in inhibition of yeast growth the less effective was alkali detergent containing chlorine being necessary to use very high concentrations to achieve the minimum inhibitory action. The data showed that the yeasts were very sensitive, to oxidizers such as nitric acid, peracetic acid and O3 gas.

Orientador : Prof. Dr. Gilvan Wosiacki / Co-orientador : Prof. Dr. Alessandro Nogueira / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduaçao em Processos Biotecnológicos. Defesa: Curitiba, 06/12/2011 / Bibliografia: fls. 193-196 / Área de concentração: Agroindústria e biocombustíveis / Resumo: O fermentado de maçã consiste em um dos principais sub-produtos da agroindústria da maçã. Entretanto, no Brasil este produto além de recente, apresenta baixa qualidade aromática. A microbiota natural das maçãs apresenta uma população de leveduras variando de 10 - 105 ufc.cm-2 ou g, entre espécies Saccharomyces sp. e não-Saccharomyces. As leveduras não convencionais são reconhecidas na literatura como produtoras de compostos voláteis frutados capazes de melhorar o perfil sensorial de bebidas fermentadas. O presente trabalho teve como objetivo isolar cepas de leveduras não-Saccharomyces a partir do mosto de maçãs, selecionar, conservar e identificar as eminentes produtoras de aromas frutados para avaliá-las na elaboração do fermentado de maçã, em culturas puras, mistas e sequenciais, com relação à cinética de crescimento, atributos físico-químicos e perfil aromático dos fermentados obtidos. O isolamento foi realizado em meio seletivo a partir do mosto bruto de maçãs das cultivares Gala e Fuji. Foram selecionadas cepas não-convencionais por meio de teste sensorial de produção de aromas frutados ou florais. Na identificação das leveduras foram consideradas preliminarmente suas características morfológicas, fisiológicas e posteriormente por metodologia molecular foi realizado o sequenciamento das regiões D1/D2 da subunidade maior do rRNA. Testes de preservação dos isolados ocorreram por liofilização e a -80ºC, com armazenamento por 12 meses, à temperatura ambiente e em ultra-freezer, respectivamente. Para as fermentações foi utilizado mosto de maçã da cv. Gala e monitorado o crescimento das leveduras, parâmetros físico-químicos, cinéticos e perfil aromático ao longo de 10 dias de fermentação. As técnicas de headspace estático e microextração em fase sólida (SPME) foram utilizadas para a captura dos compostos voláteis dos fermentados, analisados em CG. Os resultados da identificação revelaram a presença de dez espécies, sendo Candida oleophila, Candida parapsilosis, Candida tropicalis, Clavispora lusitaniae, Hanseniaspora guilliermondii, Hanseniaspora uvarum, Lodderomyces elongisporus, Pichia anomala, Pichia fermentans e Rhodotorula mucilaginosa, das quais, cinco foram pela primeira vez relatadas em mostos de maçãs. Na fermentação pura foi confirmado que as cepas do gênero Hanseniaspora contribuem positivamente com o perfil aromático de fermentados de maçã. Em fermentação mista e sequencial, os resultados evidenciaram uma boa interação entre as leveduras fermentativas e oxidativas. A análise cromatográfica dos compostos voláteis permitiu identificar etanoato de etila, butanoato de etila acetato de isopentila, etanoato de hexila, 2-hidróxi propanoato de etila, octanoato de etila, decanoato de etila, 1,4-butanoato de etila, dodecanoato de etila, etanal, ácido butanóico e octanóico, etanol, 3-metil-1-butanol, 2-hexanol, 1-hexanol, 2-fenil etanol e 2-heptanona, nos fermentados elaborados por fermentação mista e sequencial. Foi verificado que tanto a liofilização quanto a conservação a -80ºC garantiram a viabilidade das leveduras durante o tempo estudado. Desta forma, considerando a presença do grupo dos ésteres e, principalmente, dos álcoois superiores, responsáveis por aromas frutais e florais, os ensaios de culturas mistas e sequenciais revelaram a possibilidade de contribuir para a qualidade aromática do fermentado de maçã. / Abstract: The fermented apple is one of the main by-products of the apple industry. However, in Brazil, this product is recent and has low aromatic quality. The natural apples microbiota has a yeast population oscillating between 10 - 105 ufc.cm-2 or g, between species Saccharomyces sp. and non-Saccharomyces. The non-conventional yeasts are recognized in the literature as fruity volatiles compounds producers able of improve with the sensory profile of fermented beverages. This work aims to isolate non-Saccharomyces yeast strains from the apple must, select, preserve and identify the main fruity flavors producers to evaluate them in the preparation of apple wine, in pure, mixed and sequential cultures, with respect to growth kinetics, physical-chemical attributes and aromatic profile of the fermented obtained. The isolation occurred in the selective medium from the raw apple must of Gala and Fuji cultivars. Non-conventional strains were selected by sensory testing for the fruity or floral aroma production. In the yeasts identification, were preliminarily considered their morphological and physiological characteristics and, then, by molecular methodology it was made the sequencing of D1/D2 regions of the large subunit of rRNA. Conservation tests of the isolates occurred by freeze drying and frozen at -80ºC, with storage for 12 months at room temperature and ultra-freezer, respectively. For the fermentations were used apple must of Gala cultivar and it was monitored the yeast growing, physical-chemical parameters, kinetics and the aroma profile along 10 days of fermentation. The static headspace and solid phase microextraction (SPME) technique were used for the volatile compounds capture of the fermented, and it was analyzed by gas chromatography. The identification results revealed the presence of ten species, being Candida oleophila, Candida parapsilosis, Candida tropicalis, Clavispora lusitaniae, Hanseniaspora guilliermondii, Hanseniaspora uvarum, Lodderomyces elongisporus, Pichia anômala, Pichia fermentans and Rhodotorula mucilaginosa, of which, five were reported for the first time in apples musts. In the pure fermentation it was confirmed that the strains of the genus Hanseniaspora contribute positively to the aromatic profile of apple wine. In the mixed and sequential fermentation the results showed a good interaction between the fermentative and oxidative yeasts. The chromatographic analysis of volatile compounds identified ethanoate, ethyl butanoate, ethyl acetate isopenthyl, hexylethanoate, 2-hydroxy ethyl propanoate, ethyl octanoate, ethyl decanoate, ethyl 1,4-butanoate, ethyl dodecanoate, butanoic and octanoic acid, ethanol, 3-methyl-1-butanol, 2-hexanol, 1-hexanol, 2-phenyl ethanol and 2-heptanone in the fermented made by mixed and sequential fermentation. It was notice that both freeze drying and conservation at -80ºC ensured the yeasts viability during the period studied. Thus, considering the presence of the esters group and, especially, the superior alcohols, responsible by fruity and floral aromas, the mixed and sequential cultures testing revealed the possibility to contribute to the aromatic quality of apple wine.

Resumo: O uso de leveduras Saccharomyces cerevisiae selecionadas facilita o controle do processo fermentativo, reduzindo diferenças na qualidade do vinho de uma safra para a outra. Entre as características básicas de uma linhagem selecionada estão a alta taxa fermentativa, produção baixa ou nula de H2S e neutralidade quanto ao fator killer. Leveduras autóctones, isoladas da própria região de elaboração do vinho, são preferidas por estarem melhores adaptadas às uvas da região e conferirem tipicidade ao produto. No Brasil, o vinho é elaborado em diversas regiões, como a Serra Gaúcha, no RS, principal polo vitivinícola, Vale do São Francisco, Pernambuco/Bahia, e a região Metropolitana de Curitiba, no PR. Esta última é caracterizada pela elaboração artesanal de vinho. Nestas regiões, há crescente demanda por linhagens selecionadas autóctones. Nesse contexto, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o perfil enológico de 175 leveduras isoladas da região metropolita de Curitiba, no PR, nos anos de 2003 e 2012, e do município de Pinto Bandeira, no RS, quanto aos aspectos enológicos favoráveis à elaboração de vinho. Paralelamente, foram feitas a validação do meio Lorena/ELNC (80:20) quanto à detecção do fator killer e tentativas de melhoria de tecnologia para isolamento e detecção dos plasmídeos killer, responsável pelo fenótipo K+R+ em leveduras vínicas. A produção e detecção do fator killer e as características sensível e neutra foram avaliadas, em triplicata, em meio sólido Lorena/ELNC (80:20). A velocidade fermentativa e a produção de H2S foram avaliadas, em triplicata, em meio mosto sulfito. As linhagens com perfil para a elaboração de vinhos e fenótipo killer foram identificadas por amplificação da região ITS1- 5.8S-ITS2 por PCR. Os resultados mostraram que a maioria das linhagens apresentou baixa velocidade fermentativa, baixa ou nula produção de H2S e fenótipo K-R+. De um total de 120 leveduras isoladas,foram obtidas 16 linhagens de Saccharomyces cerevisiae com perfil enológico para o município de Pinto Bandeira. Nenhuma linhagem, dentre as 42 isoladas na região metropolitana de Curitiba, em 2012, mostrou aptidão para a elaboração de vinho. Apenas uma levedura isolada em 2003 apresentou perfil enológico adequado. Uma linhagem de cada região foi escolhida para vinificar mosto Pinot Noir, para avaliar as características físico-químicas dos vinhos elaborados. Foram analisados o teor alcoólico, açúcares redutores totais residuais, acidez volátil e pH. Em cinco dias os vinhos já se encontravam secos, com menos de 3 g.L-1 de ART, restando apenas a realização da fermentação malolática. A análise de compostos voláteis e minerais revelou, respectivamente, acentuada concentração produção de alguns álcoois superiores e alto teor de Zn. Dessa forma, as leveduras autóctones aqui isoladas e selecionadas devem conferir vantagem sobre a fermentação espontânea tradicional por elaborarem vinhos de qualidade, com a certeza de que metabólitos secundários indesejados não serão produzidos. A metodologia para o isolamento do plasmídeo responsável pela produção do fator killer foi modificada, porém novos estudos devem ser feitos para reduzir o tempo de execução.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Microbiana, 2015. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2015-05-27T19:32:19Z No. of bitstreams: 1 2015_GeisiannyAugustaMonteiroMoreira.pdf: 3420686 bytes, checksum: b0c522f7ea3ef57e4083445f96eda7e2 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2015-05-28T15:35:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_GeisiannyAugustaMonteiroMoreira.pdf: 3420686 bytes, checksum: b0c522f7ea3ef57e4083445f96eda7e2 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-28T15:35:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_GeisiannyAugustaMonteiroMoreira.pdf: 3420686 bytes, checksum: b0c522f7ea3ef57e4083445f96eda7e2 (MD5) / O solo configura-se como um habitat peculiar, complexo e altamente dinâmico. Os micro-organismos fazem parte do solo de maneira indissociável e possuem importante papel ecológico. As leveduras são fungos unicelulares e participam ativamente de processos ecológicos que ocorrem no solo, porém boa parte do conhecimento sobre a diversidade de leveduras em solos permanece desconhecida, principalmente em solos impactados por processos de mineração. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a diversidade genética e funcional de leveduras associadas a solos de mineração, áreas do entorno e amostras de água. Foram coletadas 20 amostras de solo de 5 diferentes áreas (Mata, Eucalipto, Cerrado, Canga e Capim) e 4 amostras de água do Centro de Pesquisas e Conservação da Biodiversidade da VALE S.A (CeBio). O isolamento de leveduras foi feito em meio MYGP. Caracterização morfológica da colônia e da célula foram feitas. A caracterização genética utilizou MSP-PCR para agrupamento de perfis genéticos similares e o sequenciamento do gene 26S do RNA ribossomal. PCR-DGGE foi utilizada como ferramenta molecular para avaliar a diversidade de leveduras cultiváveis e não cultiváveis das amostras de solo. A caracterização funcional foi feita através de testes de tolerância aos metais Ferro e Cádmio e verificação da habilidade dos isolados como promotores do crescimento de plântulas de arroz. Foram recuperados 72 isolados das amostras de solos e água do CeBio, agrupados em 23 morfotipos de acordo com as características morfológicas. O sequenciamento do Domínio D1/D2 do gene 26S do RNA ribossomal revelou a presença de 6 gêneros: Cryptococcus, Pseudozyma, Meyerozyma, Debaryomyces, Lipomyces e Aureobasidium. O gênero Cryptococcus foi dominante com 57 isolados, aparecendo também na análise de PCR-DGGE. A composição das comunidades de leveduras associadas a solos de cinco diferentes áreas e a água de um localdo CeBio mostrou-se homogênea entre as áreas. Os testes de tolerância a metais mostraram que apenas dois isolados cresceram nos 2 metais nas concentrações máximas de 5mM para Cd e 20mM para Fe. Os isolados não apresentaram habilidade para aumentar o crescimento de sementes de arroz pré-germinadas in vitro. / The soil is a peculiar habitat with a complex and highly dynamic nature. The micro-organisms are an inseparable part of the soil. Yeasts are unicellular fungi and actively participate in ecological processes occurring in the soil, however most part of knowledge on the diversity of yeasts in soil remains unknown, mainly on soils compacted by mining process. The objective of this study was to characterize the genetic and functional diversity of yeasts associated with mining soils, surrounding areas and water samples. Were collected 20 samples were collected from 5 different places (Mata, Eucalipto, Cerrado, Canga and Capim) and 4 water samples from the Center of Research and biodiversity conservation of VALE S.A (CeBio). The isolation of the yeasts was made using MYGP medium. The isolates were characterized morphologically based on the appearance of the colony on petri plates and cell morphology. The genetic characterization was performed using MSP-PCR for grouping similar genetic profiles and sequencing of the D1/D2 domain of 26S of rDNA. PCR-DGGE was used as a molecular tool for evaluating the diversity of cultivable and non-cultivable yeasts. Functional characterization was done by tests of tolerance to the metals iron and cadmium and verification of the ability of the isolates as growth promoters of rice seedlings. 72 isolates were obtained from soil and water gathered from CeBio, grouped in 23 morphotypes according to its morphological features. The sequence of the domain D1/D2 from 26S rDNA revealed the presence of six genera: Cryptococcus, Pseudozyma, Meyerozyma, Debaryomyces, Lipomyces and Aureobasidium. Cryptococcus genus was dominant with 57 isolates, also appearing in the analysis of PCR-DDGE. The composition of yeast communities associated with soil and water from five different areas of CeBio was homogeneous among those areas. The tests of metal tolerance showed that only two isolates grew in the 2 metals in maximum concentrations of 5 mM for Cadmium and 20 mM for Iron. The isolates did not demonstrate the ability to increase the growth of rice seeds pre-germinated in vitro.