Resíduos poliméricos, quando destinados em ambientes inadequados, associados a sua resistência à degradação, podem promover poluição ambiental. Desta forma, estudos que possibilitam favorecer a degradação de alguns polímeros vêm crescendo e são considerados como alternativa para os atuais problemas de poluição ambiental. Outra alternativa que possibilita alterar características de interesse dos polímeros é por meio do desenvolvimento de misturas poliméricas, sendo que suas propriedades físicas e químicas podem ser alteradas para uma vasta gama de aplicações, proporcionando desempenho desejável ao produto final. Neste trabalho foi desenvolvida misturas poliméricas entre o polipropileno (PP), polímero sintético, e o poli(ácido lático) (PLA), polímero biodegradável com e sem a presença de agente compatibilizante (AC) a base de PP modificado com anidrido maleico. O objetivo do trabalho foi avaliar as propriedades da mistura de PLA e PP sem e com a presença de agente compatibilizante, bem como a ação de 10 fungos asidiomicetos isolados dos biomas mata atlântica e pampa na degradação individualmente dos polímeros e da mistura de PLA/PP. As misturas poliméricas foram produzidas por processo de extrusão e injeção e verificadas as propriedades morfológicas, térmicas, químicas e mecânicas. Para o processo de degradação biológica em cultivo sólido in vitro foram produzidos filmes de PP, PLA e suas misturas, por moldagem por compressão. Os polímeros puros foram submetidos à exposição aos 10 fungos por períodos de 14, 28 e 75 dias a 28°C sendo os fungos Trametes villosa (Sw.) Kreisel 82I.6, Schizophyllum cf. commune (Fr.) 85E.16 e Auricularia bull Ex. Juss. 551.9B os que proporcionaram indícios de degradação nos filmes de PLA e o fungo T. villosa (Sw.) Kreisel 82I.6 nos filmes de PP. A mistura de PLA/AC/PP (75/3/25) selecionada por apresentar maior caráter hidrofílico, foi submetida à exposição ao fungo T. villosa (Sw.) Kreisel 82I.6 por 14, 28 e 60 dias a 28°C. Após o período avaliado, foram verificadas as propriedades físicas (perda de massa), morfológicas (microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura) e características químicas (espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier). Como resultados das propriedades das misturas, estas mostraram-se imiscíveis e as propriedades mecânicas foram inferiores as do PLA, sem alteração da estabilidade térmica e mudança da hidrofilia com o aumento de PP. O PLA diminuiu sua cristalinidade após o processamento e o PP aumentou. Foram produzidos extratos em cultivo líquido do PLA com os fungos T. villosa (Sw.) Kreisel 82I.6, S. cf. commune (Fr.) 85E.16 e A. bull Ex. Juss. 551.9B e do PP com o fungo T. villosa (Sw.) Kreisel 82I.6, contudo as enzimas não foram eficientes quanto a degradação biológica nos caldos. Os fungos que apresentaram maior potencial de degradação em cultivo sólido do PLA foram o T. villosa (Sw.) Kreisel 82I.6, S. cf. commune (Fr.) 85E.16 e A. bull Ex. Juss 551.9B e para o PP foi o fungo T. villosa (Sw.) Kreisel 82I.6; evidenciado na colonização da superfície com remoção de material após 28 e 75 dias de incubação. O fungo T. villosa (Sw.) Kreisel 82I.6 utilizado no processo de degradação em cultivo sólido da mistura PLA/AC/PP (75/3/25) propiciou que fosse identificado indícios de degradação nos períodos estudados. / Bolsa de Desenvolvimento Tecnológico e Inovação / Polymeric wastes when intended improperly, associated with its resistance to degradation may promote environmental pollution. Therefore, studies involving the degradation of some polymers are considered as an alternative to current environmental pollution problems. Another alternative that allows changing the characteristics of interest of the polymers is through the development of polyblends, and their physical and chemical properties can be changed to a wide range of applications, providing desirable performance to the final product. In this work were used polypropylene (PP), synthetic polymer, and polylactic acid (PLA), biodegradable polymer with and without the presence of compatibilizer (AC) based maleic anhydride modified PP. The objective of this study was to evaluate the properties of the blend of PLA and PP with and without the presence of compatibilizer as well the action of 10 basidiomycete fungi isolated from biomes, rainforest and pampa in as individually degradation polymers and the blends of PLA/PP. Polyblends of PP and PLA with and without the presence of a compatibilizer were produced by extrusion and injection process and morphological analysis, thermal, chemical and mechanical properties. For the process of biological degradation in solid culture in vitro were produced films of PP, PLA and their blend by compression molding. The pure polymers were subjected to exposure to the ten basidiomycete fungi for a period of 14, 28 and 75 days at 28°C, being the fungi Trametes villosa (Sw.) Kreisel 82I.6, Schizophyllum cf. commune (Fr.) 85E.16 and Auricularia bull Ex. Juss. 551.9B those who have provided evidence of degradation in the films of PLA and the fungus T. villosa (Sw.) Kreisel 82I.6 in the films of PP. A blend of PLA/AC/PP 75/3/25 selected due to its higher hydrophilic character, was subjected to exposure to the fungus T. villosa (Sw.) Kreisel 82I.6 during 14, 28 and 60 days at 28°C. After the evaluation period the physical properties (weight loss), morphological (light microscopy and scanning lectron microscopy) and chemical characteristics (infrared spectroscopy with Fourier transform) were observed. As a result of the properties of the blends, these proved to be immiscible, and the mechanical properties were lower than those of the PLA, without change in thermal stability and change in hydrophilicity with PP increasing. PLA decreased crystallinity after processing and PP increased. The solutions produced in liquid culture of the PLA with fungi T. villosa (Sw.) Kreisel 82I.6, S. cf. commune (Fr.) 85E.16 and A. bull Ex Juss. 551.9B and PP with the fungus T. villosa (Sw.) Kreisel 82I.6, however, the enzymes were not as efficient biological degradation in the broth. The fungi that showed higher degradation potential in solid culture of PLA were the T. villosa (Sw.) Kreisel 82I.6, S. cf. commune (Fr.) 85E.16 and A. bull Ex. Juss 551.9B below those reported in the literature time and the PP, the fungus T. villosa (Sw.) Kreisel 82I.6.; it promoted surface changes with removal of material after 28 and 75 days of incubation. The fungus T. villosa (Sw.) Kreisel 82I.6 used in the process of degradation in solid culture blend PLA/AC/PP (75/3/25), was identified that provided evidence of degradation during periods of exposure this study.

O licor negro, cuja composição majoritária é de lignina, é o principal subproduto gerado após a obtenção de polpa celulósica. Este polímero natural é caracterizado pela elevada massa molecular (MM) e composição aromática. Processos físico-químicos são empregados na fragmentação da lignina com o objetivo de obter compostos aromáticos, cuja fonte não renovável é oriunda de derivados do petróleo. A biodegradação da lignina, causada pela ação de enzimas ligninolíticas fúngicas pode prover compostos aromáticos de baixo peso molecular, como fenóis e antioxidantes, utilizados em diversos segmentos industriais. O objetivo deste trabalho foi estudar a modificação estrutural da lignina causada por fungos basidiomicetos coletados de mata nativa e campos de reflorestamento de eucalipto. Os ensaios de biodegradação foram inicialmente conduzidos utilizando-se 10 espécies de fungos, cultivados em duas concentrações de licor negro (10% e 15%, v/v). No ensaio com licor menos concentrado, utilizaram-se 10 espécies, e no ensaio com licor 15% utilizou-se somente a espécie Pycnoporus sanguineus. As análises realizadas para o estudo da modificação estrutural da lignina foram: espectroscopia na região do infravermelho (FTIR/ATR), cromatografia líquida de gel filtração e espalhamento de raios-X a baixo ângulo (SAXS). P. sanguineus e espécies de fungos do gênero Trametes possuem elevada capacidade de consumir a lignina presente no licor 10%, após 14 dias. A atividade de enzimas ligninolíticas de P. sanguineus foi investigada nas duas concentrações de licor. No licor 10%, observou-se elevada atividade das enzimas ligninolíticas manganês peroxidase (MnP), lacase e peroxidases; somente a MnP foi detectada com maior atividade no licor 15%. Análises de Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) indicaram que o licor negro 10% biodegradado por P. sanguineus possui elevada carga de DBO, sendo tóxico a Daphia magna e Hydra attenuatta. Análises de metabólitos produzidos pelos fungos no licor negro 10% por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (GC-MS) indicaram, principalmente, a produção de açúcares e álcoois em concentrações não muito diferentes dos seus respectivos controles. Embora os fungos sejam capazes de reduzir a massa molecular da lignina presente no licor negro, compostos derivados da sua fragmentação podem sofrer reações de condensação ou repolimerização, contribuindo, eventualmente, para elevar sua massa molecular / Black liquor which the bulk content is lignin, is the main product generated after obtaining cellulose pulp. This natural polymer is characterized by high molecular weight (MW) and aromatic compounds. Physical-chemical processes can be employed to fragment lignin and to produce aromatic compounds to replace those from non-renewable sources such as petroleum. Biodegradation of lignin can provide low molecular weight compounds, such as phenols and antioxidants, which may be employed in various industrial processes. The aim of this work was to investigate the structural modification of lignin caused by basidiomycetes fungi, obtained from native forest and Eucalyptus fields. The biodegradation assay was done with10 fungi species cultivated with two concentrations of black licor (10% and 15%, v/v). The assay with 10% liquor, 10 species of basidiomycete fungi were used, and in the assay with 15% liquor, it was used only Pycnoporus sanguineus. The analyses carried out to determine the structural modification of lignin were: infrared spectroscopy (FTIR/ATR), liquid chromatography gel filtration and small angle X-ray scattering (SAXS). P. sanguineus and fungi of Trametes genera had high capacity to consume the lignin content in the 10% liquor, after 14 days of cultivation. After that, P. sanguineus was selected for assays of ligninolytic enzymes activities in the two liquor concentrations. High activities of manganese peroxidase (MnP), laccase and peroxidase were detected in the 10% liquor, whereas in the concentration of 15% only high MnP activity was detected. Biochemical Oxygen Demand, analysis (BOD) indicated that the biodegraded liquor had high BOD load, and it was toxic to Daphia magna and Hydra attenuata. Metabolites produced by the fungi in the liquor 10% were analysed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), which indicated mainly the production of sugars and alcohols in concentrations not far from their respective controls. Although the fungus is able to decrease molecular weight of lignin, its fragments derivatives can undergo condensation or repolymerization reactions, contributing, eventually, to increase its molecular weight

The waste from agricultural and food industry are accessible in large quantity anywhere in the whole world nowadays. Most of these wastes include cellulose (30 - 40 %), hemicellulose (20 - 40 %) and lignine (10 - 20 %). Therefore these waste materials have wide use as the substrates for the microbial growth and the production of the enzymes. The microorganisms are able to use organic compounds from the wastes as the source of energy for the growth and carbon for synthesis of cellular biomass [24]. Wheat and rice straw are possible to use as the substrates for cultivation of the microorganisms and following production of the enzymes. In this thesis the utilization of the wastes from food industry for the production of the enzymes by the microorganisms was studied. We observed utilization of wheat straw as source of energy for growth of tested microorganisms and investigated their ability for the production of oxidoreductase (laccase). The optimalization of growth conditions of Aureobasidium pullulans was proceeded. Further the activity of laccase was studied. Milled wheat straw was used as the substrate. The cultivation was done in the thermoregulator at the temperature of 27°C. The activity of laccase was not found in this thesis. Petri dishes were contaminated by three unknown microoganisms during optimalization of growth of Aureobasidium pullulans. One of them produced laccase in cultivation with straw.

No description available.

Specific questions regarding the community structure of VAmycorrhizal fungi and the population biology of an ectomycorrhizal addressed. The Basidiomycete, distributional Suillus granulatus, were ecology of VAM fungal communities with grasses was studied across a climatic gradient in the hyper-arid central Namib dune field. VAM fungal communities were primarily structured by substrate stability and moisture availability. Five VAM species were found throughout the study area and were not host specific. Percent mycorrhizal colonization was correlated with moisture availability, whereas spore abundance was correlated with substrate stability. Moisture availability was the key factor influencing VAM fungal phenology: growth, assessed as increased colonization of roots, continued as long as moisture was available, and spore production occurred in response to declining moisture availability. While abiotic factors determine community structure of VAM fungi in the Namib dune field, preliminary studies suggest that the phytobiont mediates fungal response to these abiotic factors. Genetic analyses of S. granulatus single spore isolates using RAPD markers showed that a post-meiotic mitosis in the basidium produces heterokaryotic spores. Secondary homothallism provides an effective means for long distance dispersal, and may account for the broad geographic range of this ectomycorrhizal fungus. Secondary homothallism contributed to the failure of somatic incompatibility tests to delineate the spatial distribution of individuals in a natural population of s. granulatus. Analysis of genetic relatedness using RAPD markers demonstrated conclusively that somatically compatible individuals were not necessarily genetically identical. I concluded that RAPD marker analysis provides a more effective means for determining clonal distribution in ectomycorrhizal populations, than does somatic incompatibility testing. / Ph. D.

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Neste trabalho foi avaliado a seletividade de reações biocatalisadas por fungos basidiomicetos frente a compostos bifuncionalizados com os grupos cetona e seleneto (1-2) ou cetona e sulfeto (3-4). Os compostos 1-4 foram sintetizados de acordo com metodologias descritas na literatura. Na síntese dos padrões racêmicos dos β-hidróxi-selenetos 1a-2a e β-hidróxi-sulfetos 3a-4a observou-se que a redução química utilizando NaBH4 levou a formação preferencial dos estereoisômeros cis-(1a-4a). Enquanto que a redução promovida na utilização dos fungos basidiomicetos levou a formação preferencial do estereoisômero trans-(1a-4a). Desta forma duas metodologias complementares para a preparação de β-hidróxi-selenetos e β-hidróxi-sulfetos foram estabelecidas. Cinco linhagens destes fungos (Irpex lacteus CCB 196, Trametes rigida CCB 285, Pycnoporus sanguineus CCB 501, Trametes byssogenum CCB 203, Trametes versicolor CCB 202 ) foram testadas visando à obtenção de β-hidróxi-selenetos (1a-2a) e β-hidróxi-sulfetos (3a-4a) na forma enantiomericamente pura ou enriquecida. Um estudo qualitativo indicou que o fungo Trametes rigida CCB 285 apresentou alta seletividade frente aos compostos utilizados levando aos produtos cis-(1a-4a) e trans-(1a-4a) com elevados valores de excessos enantioméricos (e.e. 99 %). Posteriormente, um estudo quantitativo permitiu o isolamento dos produtos, a determinação dos rendimentos isolados e também a configuração absoluta para os compostos isolados. Na segunda parte deste trabalho avaliou-se a aplicação de fungos Aspegillus terreus em reações de desmetilação/desalquilação de aminas terciárias. Os resultados obtidos indicam que os estes fungos apresentam grande potencial para reações de desmetilação de aminas terciárias aromáticas, sendo que as reações conduzidas em meio neutro (pH = 7) levaram aos produtos desmetilados com bons valores de conversão. No entanto, não foram observadas reações de desalquilação com grupos etila nas condições utilizadas. / In this work was considered the selectivity of reactions biocatalysted by basidiomycetes fungi with bifuncionalized compounds with ketone and selenide groups (1-2) or ketone and thio groups (3-4). The compounds 1-4 were prepared in according with methodologies from literature. During the synthesis of standard racemic β-hydroxyselenides 1a-4a and β-hydroxysulfides 3a-4a we noticed that chemical reduction using NaBH4 led to the preferential formation of the cis-(1a-4a) isomers. On the other hand, the bioreduction promoted by basidiomycetes fungi led to the preferential formation of trans-(1a-4a) isomers. Therefore, two complementary methodologies for preparation of β-hydroxyselenides and β-hydroxysulfides were established. Five strains of basidiomycetes fungi (Irpex lacteus CCB 196, Trametes rigida CCB 285, Pycnoporus sanguineus CCB 501, Trametes byssogenum CCB 203, Trametes versicolor CCB 202) were examined to aim at the preparation of β-hydroxyselenides and β-hydroxysulfides on the enantiomerically pure form. A qualitative study indicated that cells of T. rigida CCB 285 showed high selectivity led to the products cis-(1a-4a) and trans-(1a-4a) in high enantiomeric excess (ca 99 %). After that, a quantitative study allowed us to determine the isolated yields and the absolute configuration for the compounds cis-(1a-4a) and trans-(1a-4a). In the second part of this work was considered the application of Aspergillus terreus fungi in demethylation/dealkylation reactions by tertiary amines. The results indicated that those fungi showed a big potencial for demethylation reaction of aromatic tertiary amines. The reaction done on the pH = 7 led to the demethylated products with good values of conversion. Dealkylation reactions were not observed.

O presente trabalho relata o estudo dos basidiomicetos Auricularia sp. e Aurantiopileus mayanensis. Extratos obtidos do corpo de frutificação dos basidiomicetos foram avaliados por CLAE-UV-ELSD-EM para análise do perfil químico e em ensaios de atividade biológica. O extrato do basidiomiceto Auricularia sp.apresentou atividade leishmanicida e tripanossomicida enquanto o extrato do A. mayanensis apresentou atividade antibacteriana, citotóxica e de inibição do proteassomo. Os extratos foram fracionados por processos cromatográficos. A partir do extrato do basidiomiceto Auricularia sp. foi isolado o éster metílico do ácido 7- (N-(hidroxifenilformamida) heptanoato de metila, composto inédito na literatura designado com o nome comum de éster metílico do ácido auriculárico. Também foram isolados quatro derivados dos ácidos anarcádicos e o ergosterol a partir do extrato do basidiomiceto A. mayanensis.Todos os compostos foram identificados por análises ou seus dados espectrométricos e espectroscópicos. / The present investigation reports the study of basidiomycetes Auricularia sp. and Aurantiopileus mayanensis. Extracts obtained from the fruiting bodies of basidiomycetes were analyzed by HPLC-UV-ELSD-MS and in biological activity assays. The extract of the basidiomycete Auricularia sp. presented leishmanicidal and trypanosomicidal activities while the extract of A. mayanensis presented antibacterial, cytotoxic and proteasome inhibition activities. Chromatographic techniques were applied to fractionate the extracts. Methyl 7-(N-(4-hydroxyphenyl) formamido) heptanoate was isolated from the extract of Auricularia sp., which was designated with the common name methyl ester of auricularic acid. Four derivatives of anarcadic acids and ergosterol were also isolated from the extract of the basidiomycete A. mayanensis. All compounds were identified by analyses of spectrometric and spectroscopic data.

O presente trabalho relata o estudo dos basidiomicetos Auricularia sp. e Aurantiopileus mayanensis. Extratos obtidos do corpo de frutificação dos basidiomicetos foram avaliados por CLAE-UV-ELSD-EM para análise do perfil químico e em ensaios de atividade biológica. O extrato do basidiomiceto Auricularia sp.apresentou atividade leishmanicida e tripanossomicida enquanto o extrato do A. mayanensis apresentou atividade antibacteriana, citotóxica e de inibição do proteassomo. Os extratos foram fracionados por processos cromatográficos. A partir do extrato do basidiomiceto Auricularia sp. foi isolado o éster metílico do ácido 7- (N-(hidroxifenilformamida) heptanoato de metila, composto inédito na literatura designado com o nome comum de éster metílico do ácido auriculárico. Também foram isolados quatro derivados dos ácidos anarcádicos e o ergosterol a partir do extrato do basidiomiceto A. mayanensis.Todos os compostos foram identificados por análises ou seus dados espectrométricos e espectroscópicos. / The present investigation reports the study of basidiomycetes Auricularia sp. and Aurantiopileus mayanensis. Extracts obtained from the fruiting bodies of basidiomycetes were analyzed by HPLC-UV-ELSD-MS and in biological activity assays. The extract of the basidiomycete Auricularia sp. presented leishmanicidal and trypanosomicidal activities while the extract of A. mayanensis presented antibacterial, cytotoxic and proteasome inhibition activities. Chromatographic techniques were applied to fractionate the extracts. Methyl 7-(N-(4-hydroxyphenyl) formamido) heptanoate was isolated from the extract of Auricularia sp., which was designated with the common name methyl ester of auricularic acid. Four derivatives of anarcadic acids and ergosterol were also isolated from the extract of the basidiomycete A. mayanensis. All compounds were identified by analyses of spectrometric and spectroscopic data.

Orientador: Eleni Gomes / Banca: Mirna Helena Regali Seleghim / Banca: Eduardo Alves de Almeida / Resumo: Os basidiomicetos são conhecidos por sua capacidade em degradar a madeira. Essa característica deve-se à sua habilidade em oxidar a lignina presente nas plantas. Essa molécula é um composto recalcitrante formado por sub-unidades de fenilpropanóides e as enzimas capazes de degradá-la são conhecidas conjuntamente como enzimas ligninolíticas. Tais enzimas são inespecíficas. Essa característica confere-lhes o seu emprego na oxidação de compostos que possuem estrutura molecular semelhante à da lignina, tais como pesticidas e hidrocarbonetos poli-aromáticos, que possuem anéis aromáticos em sua estrutura. Dessa forma, é possível utilizar tais enzimas na degradação desses xenobióticos. Alguns basidiomicetos possuem a habilidade de crescer em meio com baixa atividade de água. Assim, é possível usá-los em processos de biorremediação de ambientes que possuem uma alta concentração de solutos, como em meios com alta salinidade. Esse trabalho teve como objetivo o estudo da capacidade de crescimento em meio líquido agitado com baixa atividade de água do basidiomiceto Dacryopinax elegans SXS323, promovida pela adição de cloreto de sódio 0,5 M, manitol 0,5 M ou glicerol 0,5 M ao meio de cultura; a produção de enzimas ligninolíticas e o seu poder de degradação do herbicida diurom nessas condições. Verificou-se que o basidiomiceto foi capaz de crescer sob todos os meios testados, sendo este mais pronunciado quando manitol ou glicerol foram acrescentados ao meio, averiguando-se um estímulo de crescimento. O manitol e o glicerol serviram como fonte secundária de carbono. O cloreto de sódio inibiu seu crescimento. Outro fator de inibição do crescimento foi a adição de diurom. A produção de enzimas ligninolíticas foi muito baixa, com pico de atividade de 3,67 U . L -1 com 144 horas de cultivo em meio com glicerol 0,5M. Apesar disso, detectou-se degradação... (Resumo comp'leto, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The basidiomycetes are known for their ability to degrade wood. This feature is due to its ability to oxidize lignin of plants. This molecule is a compound formed by recalcitrant sub-units of phenylpropanoids and enzymes able to degrade it and are known as ligninolytic enzymes. These enzymes are nonspecific. This characteristic provides them the capability of oxidation of compounds that have molecular structures similar to lignin, such as pesticides and polyaromatic hydrocarbons, which possess aromatic rings in their structure. Thus, it is possible to use such enzymes in the degradation of xenobiotics. Some basidiomycetes have their ability to grow in media with low water activity. Thus, it can be used in bioremediation process in environments that have a high concentration of solutes, such as hypersaline environments. This work aimed to study the capability of the basidiomycete Dacryopinax elegans SXS323 to grow in liquid shaken with low water activity, promoted by the addition of sodium chloride 0.5 M, mannitol 0.5 M or glycerol 0.5 M to the medium culture, the production of ligninolytic enzymes and their degradation capability of the herbicide diuron in these conditions. It was found that the basidiomycete was able to grow in all media tested. The growth was most pronounced when mannitol or glycerol was added to the medium, probably working as a stimulus for growth, and were used as a secondary source of carbon. Sodium chloride inhibited its growth. Another factor inhibiting the growth was the addition of diuron. The ligninolytic enzyme production was very low, with peak activity of 3.67 U. L -1 with 144 hours in medium with glycerol 0.5 M. Nevertheless, we detected the degradation of the herbicide, registering 32.63% (glycerol 0.5 M, 192 hours), 25.47% (mannitol 0.5 M, 192 hours) 20.51% of reduction in medium with glucose 5.0 g . L -1 (240 hours)... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre