The enzyme chitin deacetylase was extracted from the fungus Mucor rouxii. The fungus was grown aerobically at pH 4.5, and a temperature of 28 +/- 2°C, using a shaker speed of 100 rpm. The highest enzymatic activity was obtained at 36 h of Mucor rouxii's growth. The protein content of Mucor rouxii was a function of incubation time and it increased in the course of the fungal growth up to 3 days. / The enzyme was partial purified by ammonium sulfate fractionation, followed by ion exchange chromatography using a Fast Protein Liquid Chromatography (FPLC) System. The specific activity in the 60--85% ammonium sulfate fraction showed higher specific activity (51.44 U/mg) and a 2.2-fold purification as compared with that of the crude extract (24.27 U/mg). The fraction after ion exchange chromatography step showed a specific activity of 233.65 U/mg, representing about 7.2-fold purification compared to the crude extract. This ion exchange fraction showed protein bands with molecular weights ranging from 45 to 75 kDa on SDS-PAGE (12%). / The enzyme showed optimal activity at a temperature of 50°C, and more than 90% of its activity was retained after 30 min incubation at this temperature. The optimal pH activity of chitin deacetylase from Mucor rouxii ranged from 5.5--6. The enzyme retained more than 80% of its activity in the pH range of 4.5--8.5 after 1 h incubation at room temperature, suggesting that this enzyme is quite stable in the slightly acidic to alkaline pH range. However, a lower pH (<4) and a higher pH (>9) caused the enzyme to lose more than 60% of its activity. / It was shown that the chitin deacetylase did not require the following metal ions (Co+2 and Mn+2) for activity. However, Mn+2 slightly increased the enzyme activity. The activity of the enzyme was also inhibited by EDTA.

The optimization of isolation and characterization of chitin deacetylase (CDa) from Mucor rouxii was the focus of this study. The crude extract in the active form was partially purified by ammonium sulfate fractionation, followed by column chromatography by ion exchange in the Fast Protein Liquid Chromatography (FPLC) system. / Using a 10 mM concentration, the order of effectiveness for the inhibitors in achieving 35--40% was CaCl2, CuSO4, MgCl 2 and EDTA. At a 25 mM concentration, propionic acid and sodium acetate inhibited the enzyme up to 40% & 50%, respectively. M. rouxii CDa activity was greater in the mycelial extract, and was capable of efficiently hydrolyzing the substrate glycol chitin. / Two major bands were observed after native PAGE of the partially purified enzyme using Mono Q column (FPLC). The estimated molecular weight of CDa bands by SDS-PAGE containing 0.1% glycol chitin was 21, 23, 26 and 44 kDa when compared to the migration of molecular weight markers. (Abstract shortened by UMI.)

No description available.

No description available.

Thesis (MScIng)--University of Stellenbosch, 2006. / Bibliography. Also available via the Internet.

No description available.

Submitted by Daniella Sodre (daniella.sodre@ufpe.br) on 2015-03-17T11:58:46Z No. of bitstreams: 2 Dissertação Mayara Nunes Anjos.pdf: 706530 bytes, checksum: fd790fb778cff175e2c741fe323d8c38 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-17T11:58:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação Mayara Nunes Anjos.pdf: 706530 bytes, checksum: fd790fb778cff175e2c741fe323d8c38 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013-02-28 / CNPq / Os carotenóides são substâncias naturais que podem ser sintetizados por plantas e microorganismos. Recentemente houve um aumento do interesse da produção de corantes naturais por processos biotecnológicos de fontes biológicas devido à preocupação com o uso de aditivos químicos nos alimentos. A astaxantina é um dos principais carotenóides amplamente utilizado na indústria e na aquicultura, além disso, possui um importante papel na diminuição do risco de várias doenças degenerativas devido ao seu alto poder antioxidante. Neste trabalho foi estudada a produção de astaxantina por Mucor circinelloides utilizando o meio definido Hesseltine e Anderson e o resíduo agroindustrial melaço de cana-de-açúcar, nas concentrações de 4%, 7% e 10% na presença e ausência de LED´s azul. O inóculo foi obtido a partir do M. circinelloides após 5 dias de crescimento no meio BDA (Batata-Dextrose-Ágar), a 28ºC, 96 horas, 120 rpm. Após a seleção da melhor concentração os frascos contendo melaço de cana-de-açúcar foram incubados em shaker orbital sob diferentes temperaturas (25, 30 e 35ºC), pH (6,0, 7,0 e 8,0) e agitação (120, 135 e 150 rpm) por 96h sob iluminação com LED´S de cor azul e no escuro, segundo um planejamento fatorial 23 com quatro repetições no ponto central. Após o processo fermentativo, a astaxantina foi extraída da biomassa, utilizando uma solução de dimetilsulfóxido/acetona. Em seguida foi pré-purificada em éter de petróleo e analisada por espectrofotometria UV-visível (474 nm). A partir do ponto maximizado do planejamento fatorial foi realizada a determinação do peso seco, pH, proteínas totais, assim como teste de toxicidade e de atividade antioxidante da astaxantina obtida. A produção de astaxantina utilizando o meio Hesseltine e Anderson apresentou rendimento de 142,0 μg/g sem influência de LED´s azul e 340,1 μg/g quando se utilizou LED´s azul, com um aumento da produção de aproximadamente 42%. A melhor condição para a produção de astaxantina com melaço de cana-de-açúcar deu-se na concentração de 4% na ausência (32,7 μg/g) e presença de LED´s azul (134,4 μg/g) durante 96h, 120 rpm a 25°C. De acordo com o planejamento fatorial 23 o ponto máximo de produção foi obtido a 30°C, pH 7,5 e 100 rpm com cerca de 469,0 μg/g na ausência de LED´s azul e 667,6 μg/g na presença de LED´s azul, aumentando em aproximadamente 89% a produção. A astaxantina obtida por M. circinelloides apresentou baixa toxicidade frente à Artemia salina na concentração de 25% e potencial de inibição dos radicais livres de cerca de 92% nos índices testados. O resíduo agroindustrial melaço de cana-de-açúcar possui potencial para a produção de astaxantina por M. circinelloides principalmente na concentração de 4%. Os resultados apresentados demonstram que a utilização de LED´S azul pode aumentar significativamente o teor de astaxantina produzida pelo M. circinelloides.

Le genre Mucor appartient au phylum des Mucoromycota, un groupe issu de l’une des lignées ayant divergé très tôt dans l'évolution des espèces fongiques (early diverging lineages). Ces groupes restent encore très peu connus par rapport aux Ascomycètes et Basidiomycètes. Le genre Mucor est un genre d'espèces saprophytes, avec cependant une certaine diversité au niveau du mode de vie. Il existe en effet au sein du genre, des endophytes de plantes (comme M. endophyticus) ou encore des pathogènes opportunistes d'animaux (comme les espèces thermophiles M. circinelloides ou M. indicus). Le genre est ubiquiste mais il existe des associations à certains habitats qui semblent dénoter une certaine spécialisation. L’objectif de cette thèse était de mieux connaître les potentialités génétiques du genre Mucor lui permettant ce mode de vie ubiquiste, son potentiel d'adaptation mais également de mieux comprendre l'existence au sein du genre d'espèces semblant s'être spécialisées en colonisant préférentiellement ou exclusivement certains habitats comme le fromage. Afin d'atteindre cet objectif des études transcriptomiques et génomiques comparées ont été menées dans le cadre de cette thèse, afin de déterminer les principales caractéristiques des génomes de Mucor aussi bien structurelles que fonctionnelles, identifier les similitudes au niveau des espèces étudiées et aussi leur spécificités et en fonction des modes de vie/habitats et déterminer s'il existe chez les espèces fréquemment rencontrées dans les fromages (et notamment pour celles considérées comme technologiques) des traces d'adaptation voire de domestication. / The genus Mucor belongs to the phylum Mucoromycota; a group that derived from the lineages that diverged early in the evolution of fungal species (early diverging lineages). These groups have been less well studied and are less well understood in comparison to Ascomycetes and Basidiomycetes. The genus Mucor is composed of saprophytic species, but also encompasses species with diverse lifestyles.For example, it includes plant endophytes (such as M. endophyticus) or opportunistic animal pathogens (such as the thermophilic species M. circinelloides or M. indicus). The genus is ubiquitous but there are some associations with specific habitats which seem to indicate specialisation. The aim of this thesis is to better understand the genetic potential of the genus Mucor in particular, to decipher how it maintains this ubiquitous lifestyle, its capacity to adapt to diverses habitats and to better understand the existence within the genus of species that may have undergone specialization allowing them to preferentially or exclusively colonise certain habitats, such as cheese. In order to achieve this, we have performed comparative transcriptomic and genomic studies in order to determine the main structural and functional characteristics of the Mucor genomes, identify similarities among the species studied and also assess whether there exist specific genetic associations with lifestyle/habitat and determine whether the species frequently found in cheese (in particular those species considered as technological) harbour imprints of adaptation or even domestication.

O glicerol (também conhecido como glicerina) é um subproduto importante no processo de fabricação de biodiesel, representando cerca de 10% do subproduto formado na reação de transesterificação deste biocombustível. O custo de purificação deste subproduto é alto para que o mesmo seja inserido nas indústrias de alimentos, farmacêutica, e cosméticos. Dessa forma, vários métodos de eliminação e utilização deste glicerol residual têm sido tentados, incluindo combustão, compostagem, digestão anaeróbica, ração animal, bem como sua conversão biológica em produtos de valor agregado. Além disso, o estabelecimento de uma dinâmica de inovação tecnológica e desenvolvimento cientifico-tecnológico relacionadas à glicerina como uma possível matéria-prima para os processos biotecnológicos microbianos é de grande relevância. Nesse estudo foram avaliados os efeitos da glicerina residual do biodiesel sobre o crescimento, a morfologia, expressão de enzimas oxidativas; peroxidase, superóxido dismutase e glutation-S-transferase, peroxidação de lipídeos, produção de lipídeos e perfil de ácidos graxos do fungo Mucor circinelloides. Os resultados revelam alterações em todos os parâmetros testados. A presença de glicerina o meio de cultura induz a um aumento de biomassa celular comparado ao crescimento em glicose e glicerol puro. O reaproveitamento do resíduo revela-se uma alternativa viável minimizar o excesso de glicerina produzido para a produção de biomassa, lipídeos e enzimas antioxidantes, apontando o potencial industrial e biotecnológico do isolado. Além disso, da habilidade de utilização do subproduto, o fungo poderia ser utilizado como substrato para a produção de biodiesel. / Glycerol (also known as glycerin) is an important by-product in the process of manufacture of biodiesel, corresponding to 10% of the by-product formed in the reaction of transesterificação of this biofuel. The purification costs of raw glycerol is high and disables its use in the industries of foods, druggs, and cosmetics. Thus, several methods of reuse of residual glycerol have been attemped, including combustion, anaerobic digestion, animal food, as well as its biological conversion in products of aggregate value. Moreover, the establishment of a dynamics of related technological innovation and scientific development to the glycerin as a possible raw material for the microbial biotechnological processes are of great importance. In this study the effects of the residual glycerin of biodiesel were evaluated on the growth, biomass production, morphology, oxidative enzymes: superoxide dismutase; gluthation-S-Transferase and catalase, lipid peroxidation, production of lipids and fatty acid of Mucor circinelloides. The results revealed alterations in all parameters tested. The glycerin presence in culture medium induced increase in cellular growth and biomass compared to growth in glucose and pure glycerol. The residue metabolization is a viable alternative for exceeding glycerin produced for production of biomass, lipids and antioxidant enzymes, pointing the industrial and biotechnological potential application of the isolate. Moreover, the ability of use of the by-product also can be applied as substrate for biodiesel production.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Quitina e quitosana são co-polímeros com grande aplicação biotecnológica na atualidade (na área alimentícia, biotecnologia, ciência dos materiais, drogas e produtos farmacêuticos, agricultura e proteção ambiental dentre outras) e, podem ser obtidos de fungos filamentosos a partir de biomassa. Neste sentido, foi investigado o perfil de crescimento da nova linhagem de Mucor subtilissimus e produção de quitosana em diferentes meios de cultivo utilizando substratos alternativos (glicose e extrato de soja), em associação. O crescimento de M. subitilíssimus foi avaliado em quatro diferentes meios de cultura (Extrato de Malte, Extrato de Soja, Sabouraud Dextrose Ágar e Meio Sintético para Mucorales), como também o Índice da Velocidade de Crescimento Micelial (IVCM), velocidade de crescimento e tempo de geração. O meio selecionado acrescido de substratos alternativo foi utilizado para a produção de biomassa e quitosana. Os resultados demonstraram uma velocidade de crescimento de M. subtilissimus de &#956;Esp.h-1 de 0,035831 e 0,033431, com tempo de geração de 19,34504h-1 e 20,73360 h-1, respectivamente, para os meios Extrato de soja e Meio Sintético para Mucorales, sendo selecionado o meio com extrato de soja por ser mais econômico. Os resultados foram validados estatisticamente, e podem ser verificado pelos resultados da Tabela de ANOVA, Diagrama de Pareto e Gráfico de Superfície, que demonstram que a associação do extrato de soja à glicose aumenta a produção de biomassa e de quitosana. O espectro de absorção ao raio infravermelho confirmou o polímero extraído quitosana, com o grau de desacetilação de 78,3% e 87,5%, respectivamente para as condições dos ensaios 2 e 4. O bioprocesso realizado demonstrou elevado potencial do M. subtilissimus na biotransformação de substratos alternativo na produção efetiva de quitosana, com baixo custo e excelente grau de desacetilação no que se refere à quitosana microbiológica. / Chitin and chitosan are co-polymers with great biotechnological applications today (in the food industry, biotechnology, materials science, drugs and pharmaceuticals, agriculture and environmental protection among others) and, can be obtained from filamentous fungus from biomass. In this sense, the growth profile of the new strain of Mucor subtilissimus and chitosan production was investigated in divers culture media using alternative substrates (glucose and soya extract), in combination. The growth of M. subitilissimus was evaluated in four different culture media (Extract Malt, Extract Soy, Sabouraud Dextrose Agar and Synthetic Environment for Mucorales), as well as the Index Growth Rate Mycelial (MIGS), growth rate and generation time. The selected medium plus alternate substrates was used for the production of biomass and chitosan. The results showed a growth rate M. subtilissimus of &#956;Esp.h-1 0.035831 and 0.033431, with generation time 19,34504h-1 and 20.73360 h-1, respectively, to medium Extract soybean and Medium Synthetic Mucorales for being selected the medium with soy extract to be more economical. The results were statistically validated and can be verified by the results of the ANOVA Table, Pareto Diagram and Surface Graph showing that the combination glucose soy extract increases the production of biomass and chitosan. The absorption spectrum of the infrared ray confirmed the polymer extracted chitosan with the degree of deacetylation of 78.3 % and 87.5 % respectively for the conditions of 2 trials is 4. The bioprocess performed showed high potential M. subtilissimus the biotransformation alternate substrates in effective production of chitosan with low cost and excellent degree of deacetylation as regards the microbiological chitosan.