A utilização de inóculos líquidos na produção de Shiitake (Lentinula edodes (Berk.) Pegler) é uma tecnologia promissora para a industrialização do cultivo em sistema axênico, uma vez que permite a inoculação do micélio de forma rápida e bem distribuída, reduzindo riscos de contaminação e o período de incubação dos substratos. Neste trabalho, o cultivo submerso para a produção de micélio de Shiitake foi avaliado em um biorreator airlift de circulação externa, idealizado e projetado no grupo, utilizando o meio de cultura Mushroom Complete Medium adicionado de micronutrientes, nas condições de operação: taxas de aeração: 0.16, 0.20, e 0.24 vvm e tamanhos de inóculo (i.s.): 1.0 g.L-1 e 2.0 g.L-1. Na melhor condição de operação (0.16 vvm e 1.0 g.L-1 i.s.), um modelo matemático foi desenvolvido usando o software EMSO para descrever a cinética da cultura em ajuste aos dados experimentais. Foram atingidos 15,47 g.L-1 de biomassa total, após 10 dias de cultivo, 0,516 d-1 de taxa máxima de crescimento específico, fatores de rendimento Yx/s 1,06 g.g-1, YP/X 0,485 (g.L-1).g-1, YP/S 0,140 (g.L-1).g-1 e produtividade PX 0,061 (g.L-1).h-1. A predição do modelo demonstrou ser um parâmetro confiável para estudos de aumento de escala já que descreveu bons resultados preditivos para biomassa em relação aos produtos do metabolismo (CO2 e síntese de H+ pela acidificação do meio) e ao consumo de nutrientes (O2 e glicose). A seleção e a avaliação de linhagens no cultivo também são fatores a serem considerados para obtenção de boas produtividades e, deste modo, o desempenho produtivo de cinco linhagens de Shiitake foi avaliado em cultivo axênico, utilizando um planejamento composto central (CCD) para avaliar as variáveis independentes: tempo de incubação I(t), e percentual de farelo de trigo em relação a serragem Eucalypitus saligna (representada pela relação carbono/nitrogênio (RC/N)), tendo a eficiência biológica (BE) e o peso unitário dos cogumelos como resultados de destino . Os substratos utilizados tiveram sua composição físico-química determinada e as taxas de suplementação do substrato foram otimizadas, não só para o rendimento em cultivo, mas também para o crescimento vegetativo do micélio. Os melhores resultados de BE em todas as linhagens foram obtidos em cultivos com RC/N 57,62/1, com indução dos primórdios em 130 dias de I(t). Os cogumelos colhidos nesta condição de produção tiveram sua composição centesimal determinada. Atividades enzimáticas amilolíticas e celulolíticas, β-glicosidase e proteases específicas foram realizadas em ensaios de colonização do substrato. Três linhagens foram selecionadas para o isolamento de esporos e hibridização intraespecífica. As linhagens híbridas foram comparadas com as parentais em termos de rendimento e síntese das enzimas extracelulares. Os resultados deste trabalho demonstraram que a linhagem cultivada tem um efeito considerável sobre o rendimento, sobre o peso unitário e sobre a síntese de enzimas extracelulares produzidas pelo fungo, tanto pelas linhagens híbridas, como pelas parentais. / The use of liquid inoculant production of Shiitake (Lentinula edodes (Berk.) Pegler) is a promising technology for the industrialization farming of this fungus in axenic system because it allows the mycelium inoculation in a quick and well distributed way, thus reducing the risks of contamination and the incubation time of cultures. In this work, the submerged cultivation for the production of Shiitake mycelium was evaluated in an airlift bioreactor of external circulation, conceived and designed in the group, using the culture medium Mushroom Complete Medium added of micronutrients, under the operating conditions: rates of aeration: 0.16, 0.20, and 0.24 vvm and inoculum sizes (i.s.): 1.0 g. L-1 and 2.0 g. L-1. Under the best operating condition (0.16 vvm and 1.0 g L-1 i.s.), a mathematical model was developed using the EMSO software to describe the kinetics of culture fittnes to experimental data. It was possible to obtain 15.47 g L-1 of total biomass, after 10 days of cultivation, a maximum specific growth rate of 0.516 d-1, yields of Yx/s 1,06 g.g-1, YP/X 0,485 (g.L-1).g-1, YP/S 0,140 (g.L-1).g-1 and PX (productivity) 0.061 (g.L-1).h-1. The prediction of the model has proven to be a reliable parameter for studies for scaling up because it was predictive for biomass considering the products of metabolism (CO2 and H+ synthesis by acidification of the medium) and nutrient consumption (O2 and glucose). The selection and evaluation of strains in cultivation are also factors to be considered to obtain good productivity and, therefore, the productive performance of five strains of Shiitake cultivated under axenic system, was carried out using a central composition design (CCD) to evaluate the independent variables: incubation time I(t), and percentage of wheat bran in relation to sawdust of Eucalypitus saligna (represented by the carbon/nitrogen ratio (RC/N)), and having the biological efficiency (BE) and the unit weight of the mushrooms as target results. The best results for BE for all the strains were obtained in cultures with RC/N 57.62/1, with primordia induced at 130 days of I(t). The substrates used had their physico-chemical composition determined and the rates of substrate supplementation have been optimized, not only for the cultivation yields, but also for vegetative growth of the mycelium. The mushrooms harvested in this condition of production had their centesimal composition determined. Amilolytic, cellulolytic, β-glucosidase and specific proteases activities were performed in tests of colonization of the substrate. Three strains were selected for the isolation of spores and intraspecific hybridization was carried out. Hybrid strains were compared with the parental strains in terms of yields and synthesis of extracellular enzymes. The results of this study showed that strain has a considerable effect on both the yield and the unit weight of mushrooms.

A utilização de inóculos líquidos na produção de Shiitake (Lentinula edodes (Berk.) Pegler) é uma tecnologia promissora para a industrialização do cultivo em sistema axênico, uma vez que permite a inoculação do micélio de forma rápida e bem distribuída, reduzindo riscos de contaminação e o período de incubação dos substratos. Neste trabalho, o cultivo submerso para a produção de micélio de Shiitake foi avaliado em um biorreator airlift de circulação externa, idealizado e projetado no grupo, utilizando o meio de cultura Mushroom Complete Medium adicionado de micronutrientes, nas condições de operação: taxas de aeração: 0.16, 0.20, e 0.24 vvm e tamanhos de inóculo (i.s.): 1.0 g.L-1 e 2.0 g.L-1. Na melhor condição de operação (0.16 vvm e 1.0 g.L-1 i.s.), um modelo matemático foi desenvolvido usando o software EMSO para descrever a cinética da cultura em ajuste aos dados experimentais. Foram atingidos 15,47 g.L-1 de biomassa total, após 10 dias de cultivo, 0,516 d-1 de taxa máxima de crescimento específico, fatores de rendimento Yx/s 1,06 g.g-1, YP/X 0,485 (g.L-1).g-1, YP/S 0,140 (g.L-1).g-1 e produtividade PX 0,061 (g.L-1).h-1. A predição do modelo demonstrou ser um parâmetro confiável para estudos de aumento de escala já que descreveu bons resultados preditivos para biomassa em relação aos produtos do metabolismo (CO2 e síntese de H+ pela acidificação do meio) e ao consumo de nutrientes (O2 e glicose). A seleção e a avaliação de linhagens no cultivo também são fatores a serem considerados para obtenção de boas produtividades e, deste modo, o desempenho produtivo de cinco linhagens de Shiitake foi avaliado em cultivo axênico, utilizando um planejamento composto central (CCD) para avaliar as variáveis independentes: tempo de incubação I(t), e percentual de farelo de trigo em relação a serragem Eucalypitus saligna (representada pela relação carbono/nitrogênio (RC/N)), tendo a eficiência biológica (BE) e o peso unitário dos cogumelos como resultados de destino . Os substratos utilizados tiveram sua composição físico-química determinada e as taxas de suplementação do substrato foram otimizadas, não só para o rendimento em cultivo, mas também para o crescimento vegetativo do micélio. Os melhores resultados de BE em todas as linhagens foram obtidos em cultivos com RC/N 57,62/1, com indução dos primórdios em 130 dias de I(t). Os cogumelos colhidos nesta condição de produção tiveram sua composição centesimal determinada. Atividades enzimáticas amilolíticas e celulolíticas, β-glicosidase e proteases específicas foram realizadas em ensaios de colonização do substrato. Três linhagens foram selecionadas para o isolamento de esporos e hibridização intraespecífica. As linhagens híbridas foram comparadas com as parentais em termos de rendimento e síntese das enzimas extracelulares. Os resultados deste trabalho demonstraram que a linhagem cultivada tem um efeito considerável sobre o rendimento, sobre o peso unitário e sobre a síntese de enzimas extracelulares produzidas pelo fungo, tanto pelas linhagens híbridas, como pelas parentais. / The use of liquid inoculant production of Shiitake (Lentinula edodes (Berk.) Pegler) is a promising technology for the industrialization farming of this fungus in axenic system because it allows the mycelium inoculation in a quick and well distributed way, thus reducing the risks of contamination and the incubation time of cultures. In this work, the submerged cultivation for the production of Shiitake mycelium was evaluated in an airlift bioreactor of external circulation, conceived and designed in the group, using the culture medium Mushroom Complete Medium added of micronutrients, under the operating conditions: rates of aeration: 0.16, 0.20, and 0.24 vvm and inoculum sizes (i.s.): 1.0 g. L-1 and 2.0 g. L-1. Under the best operating condition (0.16 vvm and 1.0 g L-1 i.s.), a mathematical model was developed using the EMSO software to describe the kinetics of culture fittnes to experimental data. It was possible to obtain 15.47 g L-1 of total biomass, after 10 days of cultivation, a maximum specific growth rate of 0.516 d-1, yields of Yx/s 1,06 g.g-1, YP/X 0,485 (g.L-1).g-1, YP/S 0,140 (g.L-1).g-1 and PX (productivity) 0.061 (g.L-1).h-1. The prediction of the model has proven to be a reliable parameter for studies for scaling up because it was predictive for biomass considering the products of metabolism (CO2 and H+ synthesis by acidification of the medium) and nutrient consumption (O2 and glucose). The selection and evaluation of strains in cultivation are also factors to be considered to obtain good productivity and, therefore, the productive performance of five strains of Shiitake cultivated under axenic system, was carried out using a central composition design (CCD) to evaluate the independent variables: incubation time I(t), and percentage of wheat bran in relation to sawdust of Eucalypitus saligna (represented by the carbon/nitrogen ratio (RC/N)), and having the biological efficiency (BE) and the unit weight of the mushrooms as target results. The best results for BE for all the strains were obtained in cultures with RC/N 57.62/1, with primordia induced at 130 days of I(t). The substrates used had their physico-chemical composition determined and the rates of substrate supplementation have been optimized, not only for the cultivation yields, but also for vegetative growth of the mycelium. The mushrooms harvested in this condition of production had their centesimal composition determined. Amilolytic, cellulolytic, β-glucosidase and specific proteases activities were performed in tests of colonization of the substrate. Three strains were selected for the isolation of spores and intraspecific hybridization was carried out. Hybrid strains were compared with the parental strains in terms of yields and synthesis of extracellular enzymes. The results of this study showed that strain has a considerable effect on both the yield and the unit weight of mushrooms.

Os cogumelos comestíveis contêm substâncias funcionais de interesse, tais como proteínas e glucanas, as quais apresentam potencial antimicrobiano contra bactérias, fungos e até mesmo propriedades antivirais. O objetivo deste trabalho foi identificar extratos do cultivo in vitro do micélio de Lentinula edodes com propriedades contra fitopatógenos. Duas linhagens de L. edodes foram cultivadas em pequena escala em três diferentes meios de cultivo e após 0, 20, 40 e 60 dias, o micélio e o filtrado foram extraídos com solventes de diferentes polaridades. Os extratos foram testados contra Xanthomonas axonopodis pv passiflorae e Guignardia citricarpa, para verificar as melhores condições de cultivo para a produção de compostos bioativos. Com isso, foram selecionados os meios GPL (glicose, peptona e extrato de levedura) e SML (sacarose, extrato de malte e extrato de levedura) para o cultivo em grande escala de L. edodes. Após 60 dias, o micélio foi extraído com etanol, etanol 70% e água. O filtrado foi extraído com acetato de etila através de partição líquido-líquido. Os extratos foram testados contra G. citricarpa, Colletotrichum sublineolum e o Vírus do mosaico do fumo (TMV). Os extratos etanol e etanol 70% do meio SML foram ativos in vitro contra os fungos, constatando-se através de RMNH1, a presença, nestes extratos, de possíveis açúcares ausentes no meio de cultivo. As suspensões de TMV foram inoculadas mecanicamente em Nicotiana tabacum var. TNN (hospedeira de lesão local) cultivadas em casa de vegetação, através do método da meia-folha. Somente o extrato aquoso do micélio da linhagem LE 96/17 inibiu a expressão de sintomas de lesão local pelo TMV e a taxa de inibição foi de 82% na concentração de 0,5 mg/mL. Este extrato ativo foi purificado por coluna de Sephadex, rendendo 16 frações, sendo que as frações ativas 6/7 e 8/9 reduziram a infectividade do TMV em 95,5 % e 79%, respectivamente. Os espectros de RMNH1 sugeriram que estas frações são constituídas possivelmente por peptídeos e composto aromático. Os resultados de espectrometria de massas revelaram a provável presença de compostos já descritos na literatura e que apresentam conhecida atividade antimicrobiana. Experimentos comprovaram que o extrato bruto ativo não apresentou efeito viricida e, este mesmo extrato e a subfração resultante, não induziram resistência nas plantas de fumo. / Edible mushrooms contain functional compounds, such as proteins and glucans, which exhibit antimicrobial potential against bacteria, fungi and antiviral activity. The aim of this work was to identify extracts from submerged mycelium of Lentinula edodes with antimicrobial properties against phytopathogens. Two strains of L. edodes were grown in small scale in three different culture media and after 0, 20, 40 and 60 days, the mycelium and the filtrate were extracted with solvents of different polarities. Extracts were bioassayed against Xanthomonas axonopodis pv passiflorae and Guignardia citricarpa to verify the best condition for growth to produce bioactive compounds. After this, L. edodes was grown in large scale in the selected media, GPL (glucose, peptone and yeast extract) and SML (sucrose, malt extract and yeast extract). After 60 days, the mycelium was extracted with ethanol, ethanol 70% and water. The filtrate was extracted through liquid-liquid partition with ethyl acetate. The extracts were bioassayed against G. citricarpa, Colletotrichum sublineolum and Tobacco Mosaic Virus (TMV). The ethanol and ethanol 70% extracts from medium SML were active in vitro against the fungi and it was verified through H1NMR, the possible presence of sugars in these extracts, which were absent in the culture medium. The TMV suspensions were mechanically inoculated in Nicotiana tabacum TNN (local lesion host) grown in greenhouse, through the half-leaf method. Only the mycelium aqueous extract of strain LE 96/17 inhibited the expression of symptoms of local lesions by TMV and the inhibition ratio was around 82% at 0.5 mg/mL. This active extract was purified by Sephadex column, yielding 16 fractions. Active fractions 6/7 and 8/9 reduced infectivity by 95.5 and 79%, respectively. The H1NMR spectra suggested that fractions 6/7 and 8/9 possibly have peptides and aromatic compound. The results of mass spectrometry revealed the possible presence of compounds already described in the literature and exhibiting antimicrobial activity. The experiments showed that the active crude extract did not exhibit viricidal effect and that such extract and its resulting subfraction inhibited the infectivity of TMV and did not induce resistance in tobacco plants.

Os cogumelos comestíveis contêm substâncias funcionais de interesse, tais como proteínas e glucanas, as quais apresentam potencial antimicrobiano contra bactérias, fungos e até mesmo propriedades antivirais. O objetivo deste trabalho foi identificar extratos do cultivo in vitro do micélio de Lentinula edodes com propriedades contra fitopatógenos. Duas linhagens de L. edodes foram cultivadas em pequena escala em três diferentes meios de cultivo e após 0, 20, 40 e 60 dias, o micélio e o filtrado foram extraídos com solventes de diferentes polaridades. Os extratos foram testados contra Xanthomonas axonopodis pv passiflorae e Guignardia citricarpa, para verificar as melhores condições de cultivo para a produção de compostos bioativos. Com isso, foram selecionados os meios GPL (glicose, peptona e extrato de levedura) e SML (sacarose, extrato de malte e extrato de levedura) para o cultivo em grande escala de L. edodes. Após 60 dias, o micélio foi extraído com etanol, etanol 70% e água. O filtrado foi extraído com acetato de etila através de partição líquido-líquido. Os extratos foram testados contra G. citricarpa, Colletotrichum sublineolum e o Vírus do mosaico do fumo (TMV). Os extratos etanol e etanol 70% do meio SML foram ativos in vitro contra os fungos, constatando-se através de RMNH1, a presença, nestes extratos, de possíveis açúcares ausentes no meio de cultivo. As suspensões de TMV foram inoculadas mecanicamente em Nicotiana tabacum var. TNN (hospedeira de lesão local) cultivadas em casa de vegetação, através do método da meia-folha. Somente o extrato aquoso do micélio da linhagem LE 96/17 inibiu a expressão de sintomas de lesão local pelo TMV e a taxa de inibição foi de 82% na concentração de 0,5 mg/mL. Este extrato ativo foi purificado por coluna de Sephadex, rendendo 16 frações, sendo que as frações ativas 6/7 e 8/9 reduziram a infectividade do TMV em 95,5 % e 79%, respectivamente. Os espectros de RMNH1 sugeriram que estas frações são constituídas possivelmente por peptídeos e composto aromático. Os resultados de espectrometria de massas revelaram a provável presença de compostos já descritos na literatura e que apresentam conhecida atividade antimicrobiana. Experimentos comprovaram que o extrato bruto ativo não apresentou efeito viricida e, este mesmo extrato e a subfração resultante, não induziram resistência nas plantas de fumo. / Edible mushrooms contain functional compounds, such as proteins and glucans, which exhibit antimicrobial potential against bacteria, fungi and antiviral activity. The aim of this work was to identify extracts from submerged mycelium of Lentinula edodes with antimicrobial properties against phytopathogens. Two strains of L. edodes were grown in small scale in three different culture media and after 0, 20, 40 and 60 days, the mycelium and the filtrate were extracted with solvents of different polarities. Extracts were bioassayed against Xanthomonas axonopodis pv passiflorae and Guignardia citricarpa to verify the best condition for growth to produce bioactive compounds. After this, L. edodes was grown in large scale in the selected media, GPL (glucose, peptone and yeast extract) and SML (sucrose, malt extract and yeast extract). After 60 days, the mycelium was extracted with ethanol, ethanol 70% and water. The filtrate was extracted through liquid-liquid partition with ethyl acetate. The extracts were bioassayed against G. citricarpa, Colletotrichum sublineolum and Tobacco Mosaic Virus (TMV). The ethanol and ethanol 70% extracts from medium SML were active in vitro against the fungi and it was verified through H1NMR, the possible presence of sugars in these extracts, which were absent in the culture medium. The TMV suspensions were mechanically inoculated in Nicotiana tabacum TNN (local lesion host) grown in greenhouse, through the half-leaf method. Only the mycelium aqueous extract of strain LE 96/17 inhibited the expression of symptoms of local lesions by TMV and the inhibition ratio was around 82% at 0.5 mg/mL. This active extract was purified by Sephadex column, yielding 16 fractions. Active fractions 6/7 and 8/9 reduced infectivity by 95.5 and 79%, respectively. The H1NMR spectra suggested that fractions 6/7 and 8/9 possibly have peptides and aromatic compound. The results of mass spectrometry revealed the possible presence of compounds already described in the literature and exhibiting antimicrobial activity. The experiments showed that the active crude extract did not exhibit viricidal effect and that such extract and its resulting subfraction inhibited the infectivity of TMV and did not induce resistance in tobacco plants.