Improving food safety and food security is imperative to adequately feed a growing population that is expected to exceed 9 billion people by 2050. Mushroom cultivation provides unique opportunities to take advantage of underutilized resources and produce high-quality food from otherwise inedible or unsafe food sources. Pleurotus ostreatus is a ligninolytic and biotechnologically relevant fungus that can be cultivated on a diverse array of lignocellulosic byproducts. Prosopis spp. are abundant in the Sonoran Desert and broadly distributed in semi-arid to arid regions around the globe. Prosopis spp. legumes (pods), and approximately 25% of all commonly cultivated crops, are susceptible to aflatoxin contamination, a highly carcinogenic and potentially lethal mycotoxin. This work aimed to (1) identify novel lignocellulosic byproducts from the Sonoran Desert for use as substrate materials in Pleurotus ostreatus (oyster mushroom) cultivation; (2) evaluate the safety of mushrooms cultivated on plant products that are contaminated with aflatoxin; and (3) measure the amount of aflatoxin that is degraded by P. ostreatus after the contaminated products have been colonized by the fungus. Prosopis spp. pods were identified as suitable substrate component for P. ostreatus production by conducting yield evaluations and finding that the biological efficiency increased with increasing percentages of pods. No detectable quantity of aflatoxin could be measured in mushrooms that were cultivated on maize that was naturally contaminated with aflatoxin B1 at concentrations up to 2500 ng g⁻¹. P. ostreatus degraded AFB₁ by >85% in maize with initial concentrations of 2500 ng g⁻¹ AFB₁ in repeated experiments. Thus, the cultivation of P. ostreatus on aflatoxin-contaminated products may be a viable method to produce a safe and high quality food from an otherwise unsafe food source, and may double as a means to reduce the aflatoxin concentration in contaminated plant products to levels that are acceptable for use as livestock feed.

Thesis (M.S.)--Youngstown State University, 2008. / Includes bibliographical references (leaves 57-64). Also available via the World Wide Web in PDF format.

Thesis (M.S.)--Youngstown State University, 2008. / Includes bibliographical references (leaves 33-36). Also available via the World Wide Web in PDF format.

Made available in DSpace on 2015-03-16T14:27:31Z (GMT). No. of bitstreams: 2 40.pdf: 1772922 bytes, checksum: bd631963f3e0febd6a4e1753b7433d3a (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Nacional de Controle de Qualidade em Saúde / No Brasil, a expansão de área plantada de cana-de-açúcar, impulsionada pela demanda crescente do etanol como combustível que compõe a matriz energética nacional, é acompanhada pelo aumento no consumo de insumos específicos para a cultura, incluindo os herbicidas. Dentre os herbicidas mais utilizados na agricultura, a atrazina (2-cloro-4-etilamina-6-isopropilamina-s-triazina), um herbicida da classe dos triazínicos, é usada intensivamente no controle de ervas daninhas em pré ou pós-emergência. Devido a sua estrutura química representada por um anel triazínico substituído com cloro, etilamina e isopropilamina, a atrazina se mostra uma substância altamente recalcitrante para a degradação biológica no ambiente. A aplicação de fungos para biodegradação de substâncias químicas recalcitrantes vem sendo amplamente estudada. Portanto, o presente estudo teve como objetivo testar a tolerância de Candida rugosa INCQS 71011, Lentinula edodes INCQS 40220, Penicillium simplicissimum INCQS 40211 e Pleurotus ostreatus UFLA ao herbicida atrazina na concentração final de 10 mgL-1 e a partir desses resultados, os fungos que se apresentaram tolerantes foram selecionados e utilizados para os testes de degradação de atrazina e o melhoramento da composição do meio de cultivo visando um maior percentual de degradação. Foi constatado que a tolerância não se mostrou relacionada à degradação. Embora todos os fungos estudados tenham se mostrado tolerantes à presença de atrazina, somente Pleurotus ostreatus UFLA foi capaz de degradá-la e produzir a enzima lacase. Nos experimentos de degradação, o fungo Pleurotus ostreatus UFLA avaliado por 15 dias atingiu um percentual máximo de 39% no 15° dia de cultivo, produzindo os metabólitos desetilatrazina e deisopropilatrazina. / No Brasil, a expansão de área plantada de cana-de-açúcar, impulsionada pela demanda crescente do etanol como combustível que compõe a matriz energética nacional, é acompanhada pelo aumento no consumo de insumos específicos para a cultura, incluindo os herbicidas. Dentre os herbicidas mais utilizados na agricultura, a atrazina (2-cloro-4-etilamina-6-isopropilamina-s-triazina), um herbicida da classe dos triazínicos, é usada intensivamente no controle de ervas daninhas em pré ou pós-emergência. Devido a sua estrutura química representada por um anel triazínico substituído com cloro, etilamina e isopropilamina, a atrazina se mostra uma substância altamente recalcitrante para a degradação biológica no ambiente. A aplicação de fungos para biodegradação de substâncias químicas recalcitrantes vem sendo amplamente estudada. Portanto, o presente estudo teve como objetivo testar a tolerância de Candida rugosa INCQS 71011, Lentinula edodes INCQS 40220, Penicillium simplicissimum INCQS 40211 e Pleurotus ostreatus UFLA ao herbicida atrazina na concentração final de 10 mgL-1 e a partir desses resultados, os fungos que se apresentaram tolerantes foram selecionados e utilizados para os testes de degradação de atrazina e o melhoramento da composição do meio de cultivo visando um maior percentual de degradação. Foi constatado que a tolerância não se mostrou relacionada à degradação. Embora todos os fungos estudados tenham se mostrado tolerantes à presença de atrazina, somente Pleurotus ostreatus UFLA foi capaz de degradá-la e produzir a enzima lacase. Nos experimentos de degradação, o fungo Pleurotus ostreatus UFLA avaliado por 15 dias atingiu um percentual máximo de 39% no 15° dia de cultivo, produzindo os metabólito s desetilatrazina e deisopropilatrazina. A atividade máxima da enzima lacase foi 0,533 U/mL, no entanto não foi possível correlacionar degradação e atividade enzimática. Após esses experimentos, foi realizado um planejamento experimental para maximizar a degradação de atrazina. Foi realizado um delineamento fatorial fracionado 28-4 com 20 ensaios. Com esses experimentos foi possível aumentar os níveis de degradação para 65% em 15 dias e aumentar também a diversidade dos metabólitos formados. Além de desetilatrazina e deisopropilatrazina, formou-se também desetilhidroxiatrazina, deisopropilhidroxiatrazina e desetildeisopropilatrazina. Com base nestes resultados, Pleurotus ostreatus UFLA apresenta grande potencial para ser utilizado na biorremediação de ambientes contaminados por atrazina, minimizando os impactos deste herbicida na saúde pública.

Submitted by LETÍCIA GOMES DE SOUZA null (lecktra5@hotmail.com) on 2016-04-26T15:21:33Z No. of bitstreams: 1 pdf versão biblioteca.pdf: 2051775 bytes, checksum: 88d2e87e8ed432e2a1274f6b8493ddbf (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-04-29T21:59:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 souza_lg_me_rcla.pdf: 2051775 bytes, checksum: 88d2e87e8ed432e2a1274f6b8493ddbf (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-29T21:59:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 souza_lg_me_rcla.pdf: 2051775 bytes, checksum: 88d2e87e8ed432e2a1274f6b8493ddbf (MD5) Previous issue date: 2016-04-12 / Outra / O constante crescimento na produção de etanol acarreta em aumento da produção de bagaço de cana-de-açúcar, surgindo necessidade de desenvolver novas formas de aproveitamento deste produto. Sendo assim, o acréscimo de valor agregado no bagaço afim de que seja utilizado em ração animal pode ser uma alternativa economicamente interessante. Este trabalho utilizou Lentinula edodes (shiitake) e o Pleurotus ostreatus (shimeji) na biotranformação e enriquecimento do bagaço de cana-de-açúcar termo hidrolisado, considerando-se tempo e aditivos nutricionais, para obtenção de biomassa com melhores condições nutricionais e proteicas. Na primeira etapa do projeto foram testadas diversas combinações de meio a fim de se encontrar aquele mais adequado para o desenvolvimento fungico. Concluiu-se que o 1% carbonato de cálcio e 1% levedura seca são essenciais para o desenvolvimento dos microrganismos neste substrato. Com relação à quantidade de inóculo, para P. ostreatus assumiu-se 3% como ideal e para L. edodes, assumiu-se 8% como a quantidade ideal. Foram quantificados proteína bruta, lipídios, valor nutricional relativo (VNR) pelo método com Enterococcus zymogenes, toxicidade aguda realizado com Daphinia similis, DQO e DBO das amostras. Quanto a quantidade de proteína, houve um aumento significativo quando comparado ao bagaço original passando de aproximadamente 1% para 3,43% e 3,20% para L.edodes e P.ostreatus respectivamente com 45 dias de incubação as 25+/- 20C. Os valores de lipídeos foram baixos mesmo após a colonização. O valor nutricional relativo do bagaço de cana termo hidrolisado antes do tratamento microbiológico apresentava valores de 23,07% passando para 84,61% para L.edodes e para 73,07% para P.ostreatus. A toxicidade aguda apresentou uma diminuição após o desenvolvimento fúngico sendo que L.edodes apresentou-se mais eficiente na detoxificação. Os resultados de DQO e DBO também apontam para uma melhora na biodegradação do solubilizado do bagaço de cana para as duas espécies de fungos quando comparadas ao substrato original. / The constantly growing in ethanol production will lead to consequent increased production of sugarcane bagasse emerging need to develop new ways to use this product, Therefore the increase in value in order that residue to be used as forage for animal feed can be an economically interesting alternative. This paper used Lentinula edodes (shiitake) and Pleurotus ostreatus (shimeji) in biotranformação and enrichment of sugarcane bagasse term hydrolyzate, considering time and nutritional additives, to obtain biomass with better nutritional and protein conditions. In the first stage of the project were tested several combinations of substrate in order to find the most suitable for fungal development. It was concluded that 1% calcium carbonate and 1% dried yeast are essential for the development of microorganisms in the substrate. About the amount of inoculum, P. ostreatus assumed as an ideal 3% and L. edodes, 8% was assumed as the ideal amount. The following were quantified crude protein, lipids, nutritional value relative (NVR) by method with Enterococcus zymogenes, acute toxicity performed with Daphinia similis,, COD and BOD of amostras.susbstrato As the amount of protein, there was significant increase when compared to the original bagasse which has approximately 1% to 3.43% and 3.20% for L.edodes and P.ostreatus respectively 45 days incubaçõa the 25 +/- 20C . Lipid values were low even after colonization. The nutritional value of the term hydrolyzate sugarcane bagasse before the microbiological treatment had values of 23.07% and grows to 84.61 to 73.07 for L.edodes and to P.ostreat. The acute toxicity is decreasing after fungal growth and L.edodes presented more efficient in the detoxification. The results of COD and BOD also point to an improvement in the biodegradation of solubilized sugarcane bagasse for the two species of fungi when compared to the original substrate.

Enzymatic oxidation of 5-hydroxymethylfurfural (HMF) and its oxidized derivatives was studied using three fungal enzymes: wild-type aryl alcohol oxidase (AAO) from three fungal species, wild-type peroxygenase from Agrocybe aegerita (AaeUPO), and recombinant galactose oxidase (GAO). The effect of pH on different reaction steps was evaluated and apparent kinetic data (Michaelis-Menten constants, turnover numbers, specific constants) were calculated for different enzyme-substrate ratios and enzyme combinations. Finally, the target product, 2,5-furandicarboxylic acid (FDCA), was prepared in a multi-enzyme cascade reaction combining three fungal oxidoreductases at micro-scale. Furthermore, an oxidase-like reaction is proposed for heme-containing peroxidases, such as UPO, horseradish peroxidase, or catalase, causing the conversion of 5-formyl-2-furancarboxylic acid into FDCA in the absence of exogenous hydrogen peroxide.

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:33:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Margeli_Pereira_de_Albuquerque.pdf: 2111974 bytes, checksum: 78ccb6bb7d9db190ff964dd329c64706 (MD5) Previous issue date: 2010-07-20 / The Pleurotus species, popularly known as oyster mushroom, are primary decompositers of woods and others biodegradables wastes. These mushrooms show nutricional proprieties with higher proteins, essencial aminoacids, unsaturated fat acids, vitamins and mineral contents, however are becoming as an important food resource. The substrata identification are the mainly stage in the productivity increase studies in the fungiculture. The in vitro and in vivo cultures aim to elucidate the optimal conditions of fungi growing related to a culture media that allow the fast development and increase the productivity. For Pleurotus spp. the currently strains available, were selected by the use of different ways of culture, aimed to increase the productivity. Therefore, these works aim to study the in vitro micelial growth and colonization of substratum and the productivity of three mushrooms strains in different agricultural wastes. Three experiments were carried out to reach the objectives, using rice straw, castor bean seed husks and peanut shells as substrata. In the first experiment, the strains was repicated to a petri dishes, with a solid medium prepared with the selected substrata, and incubated at 25°C. The mycelial growing was daily mensured with ruler and at the end of experiment the mycelial biomass was quantified. In the second experiment was evaluated the colonization capacity under in vitro conditions. The strains were repicated to the tubes with pasteurized susbtrata and incubated at 28°C. Were measured, in intervals of 24 hours, the distance of mycelia from the colonization origin for each tube. In the third experiment were evaluated the productivity, biological efficiency, the fresh and dry mass and the centesimal composition of the basidiomata produced in the selected substrata, beyond the carbon/nitrogen ratio in each substrata before and after the 66 days of cultive. The medium formulated with peanut shells extract propritiated the higher vegetative growing of Lentinus sajor-caju (PSC01/06) mycelia. The strain POR01/06 of Pleurotus ostreatoroseus, demonstrate the higher mycelial growing in the castor bean seed husks extract medium. The wild strain of Pleurotus pulmonarius grows indifferently in both tested media, moreover shows the highest mycelial growing that P. ostreatoroseus. The results of second experiment concludes that the rice straw provides faster colonization of Lentinus sajor-caju when it compares with the others substrata. The castor bean seed husks and the peanut shells substrata provides a slowly linear colonization for P. ostreatoroseus. The results of the third experiment allow to conclude that Lentinus sajor-caju as revealed such the most promising for the fungiculture, showing 81,13% of biological efficiency. The rice straw substrata provides the higher productivity and biological efficiency for all tested strains. The nutricional quality of mushroons varies as the used substratum. P. ostreatoroseus and P. pulmonarius demonstrated an lower fat content and its basidiomata acumulate more minerals when it grows in castor bean seed husks. Finally, it is observed that the most productivity was obtained at the first flow of production for all tested strains. / As espécies de Pleurotus, popularmente conhecidas por cogumelos ostra, são decompositoras primárias de madeira e outros resíduos vegetais biodegradáveis. Estes fungos apresentam propriedades nutricionais com elevados teores de proteínas aminoácidos essenciais, ácidos graxos insaturados, vitaminas e minerais, por isso estão tornando-se cada vez mais importantes como um recurso alimentar. A identificação de substratos que permitam o rápido desenvolvimento do micélio fúngico é uma das principais etapas nos estudos que visam melhorar a produtividade no cultivo de cogumelos. O cultivo in vitro e in vivo busca elucidar as condições ótimas de crescimento do fungo visando a seleção de meios de cultura e substratos que permitam o rápido desenvolvimento e produtividade. Deve-se considerar que no cultivo de Pleurotus spp. as linhagens atualmente disponíveis, foram selecionadas pelo uso de diferentes meios de cultura, visando aumento na produtividade. Portanto, este trabalho teve como objetivo comparar três isolados de cogumelos em diferentes substratos, avaliando-se a velocidade de crescimento micelial, a biomassa de micélio, a colonização do substrato in vitro e a produtividade. Para tanto, três experimentos foram realizados, utilizando-se os substratos palha de arroz, casca da semente da mamona e a casca de amendoim. No experimento um os isolados foram repicados para meio sólido, em placas de Petri, preparado à partir de extratos dos três substratos. A incubação ocorreu em estufa a 25°C. O crescimento miceliano foi medido diariamente com régua e ao final do experimento, recolheu-se e quantificou-se a biomassa miceliana. No experimento dois foi avaliada a capacidade de colonização in vitro das linhagens fúngicas, os isolados foram repicados para os substratos pasteurizados e acondicionados em tubos de ensaio de 2,5 x 20cm, incubados a 28°C em estufa. Foram medidos a cada 24h em cada tubo de ensaio a distância de alcance do micélio a partir da origem de colonização. No experimento três avaliou-se a produtividade, eficiência biológica, massa fresca e seca e a composição centesimal dos cogumelos produzidos além da relação carbono/nitrogênio inicial e final do substrato. Neste os substratos de cultivo foram pasteurizados, inoculados e incubados durante 66 dias. O meio de cultura formulado com extrato de casca de amendoim propiciou a maior velocidade de crescimento vegetativo de Lentinus sajor-caju (PSC01/06). A linhagem POR01/06 de Pleurotus ostreatoroseus apresentou maior velocidade de crescimento em meio contendo extrato da casca da semente de mamona e a linhagem nativa de Pleurotus pulmonarius cresceu indiferentemente nos meios testados. Os resultados do experimento dois demonstraram que o substrato de cultivo palha de arroz proporcionou a colonização de Lentinus sajor-caju, mais rapidamente que os demais substratos. Os resultados do experimento três permitem concluir que a espécie Lentinus sajor-caju mostrou-se a mais promissora, apresentando eficiência biológica de 81,13%. Independentemente da espécie, o substrato palha de arroz proporcionou maior produtividade e eficiência biológica. A qualidade nutricional dos cogumelos variou conforme o substrato utilizado. P. ostreatoroseus e P. pulmonarius apresentaram baixo teor de gordura e acumularam mais minerais em seus basidiomas quando cultivados em casca da semente de mamona. Por último, a maior produtividade foi obtida no primeiro fluxo de produção.

Please read the abstract in the section 07back of this document / Dissertation (MSc (Botany))--University of Pretoria, 2007. / Plant Science / MSc / unrestricted

Orientador: Pedro de Oliva Neto / Banca: Michel Brienzo / Banca: Eleonora Cano Carmona / Banca: Eleni Gomes / Banca: João Claudio Thomeo / Resumo: Atualmente os resíduos lignocelulósicos, principalmente os agroindustriais estão sendo visados para a utilização em processos biotecnológicos. Os resíduos, se convenientemente hidrolisados, transformam-se em carboidratos que podem ser usados para diversos fins, tais como: produção de biomassa microbiana, açúcares fermentescíveis, bioenergia e compostos de alto valor agregado tais como enzimas. As enzimas do complexo fibrolítico estão entre as enzimas mais promissoras para a bioconversão e aproveitamento destes resíduos. O objetivo do presente trabalho foi utilizar um bioprocesso integrado utilizando-se diferentes resíduos, bioprocessos e micro-organismos, que combinados pudessem viabilizar a produção dos compostos mencionados. Dentre os resíduos foram estudados o bagaço de cana-de-açúcar, bagaço de laranja (polpa cítrica), torta de algodão, farelo de soja e outros com e sem pré-tratamento. Dentre os pré-tratamentos utilizados estão pré-tratamentos térmicos com ácido ou base. Também foram avaliados pré-tratamentos biológicos dos resíduos pelo cultivo de fungos filamentosos e unicelulares para produção enzimática. Tais substratos foram cultivados por fungos filamentosos com destaque para o Trichoderma reesei para a produção de enzimas fibrolíticas. Desta forma procurou-se integrar estes processos visando à produção de açúcares fermentescíveis. Como produtos secundários foram obtidos biomassa proteica (cogumelos comestíveis) e resíduo proteico que podem ser estudados para ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Currently the lignocellulosic residues, particularly the agroindustrial wastes are being targeted for use in biotechnological processes. If the waste is conveniently hydrolysed their carbohidrates can be used for various purposes such as production of microbial biomass, fermentable sugars, bioenergy and high-value compounds such as enzymes. The enzymes of fibrolytic complex are among the most promising enzymes for bioconversion of these wastes. The aim of this study was to use an integrated bioprocess using different waste, bioprocesses and micro-organisms that they combined could be enable the production of these compounds. Among the wastes were studied the sugarcane bagasse, orange peel (citrus pulp), cottonseed meal, soybean meal and others with and without pre-treatment. Among the used pre-treatments are thermal pretreatments with acid or base. Biological pre-treatments of these wastes also were evaluated by the cultivation of unicellular and filamentous fungi for obtaining pretreated residues. Such substrates were cultured by other fungy such as Trichoderma reesei for fibrolytic enzyme production. In this way the integration of these processes was performed for the production of fermentable sugars. As by-products were obtained protein biomass (edible mushrooms) and protein residue that can be studied for animal feed. Therefore, the work was divided into three chapters, which were done simultaneously / Doutor

Fungos basidiomicetos podem promover a descoloração de efluentes têxteis por meio de um complexo multienzimático inespecífico. Neste trabalho, a descoloração e a toxicidade de efluentes tratados por fungos (Peniophora cinerea, Pleuorotus ostreatus e Trametes villosa) imobilizados em bucha vegetal foram avaliadas em pequena escala e em biorreator. Em pequena escala, P. ostreatus foi o mais efetivo para o efluente azul e T. villosa foi o mais efetivo para o efluente amarelo, enquanto que ambos destacaram-se para o efluente vermelho. Substâncias presentes no banho de alvejamento interferiram no tratamento. Observou-se redução da toxicidade aguda e fitotoxicidade na maior parte dos tratamentos. Os tratamentos fúngicos não reduziram valores de DQO, COT, SST, turbidez e condutividade. O aumento de escala (biorreator de 5 L) mostrou-se eficiente quanto aos níveis de descoloração. A reutilização da biomassa fúngica garantiu bons níveis de descoloração, porém com aumento da toxicidade. O tratamento foi satisfatório por promover a redução da cor e toxicidade. / Basidiomycete fungi can promote the decolorization of textile effluents using a nonspecific multienzyme complex. In this study, the decolorization and toxicity of effluents treated by fungi (Peniophora cinerea, Pleuorotus ostreatus and Trametes villosa) immobilized in Luffa cylindrica were evaluated in a small scale and in bioreactor. In the small scale, P. ostreatus was the most effective for the blue effluent and T. villosa was the most effective for the yellow effluent, while both stood out for the red effluent. Substances in the bleaching bath interfered with the treatment. It was observed a reduction in the acute toxicity and phytotoxicity in most treatments. The fungal treatment did not reduce the values of COD, TOC, TSS, turbidity and conductivity. The increased scale (5L bioreactor) proved to be efficient in reducing the degree of decolorization. The reuse of fungal biomass attained a good level of decolorization but increased the toxicity. The treatment was satisfactory in promoting the reduction of color and toxicity.