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Produção de lacases pelo fungo filamentoso de origem marinha Peniophora sp. CBMAI 1063 em biorreator de bancada

Mainardi, Pedro Henrique [UNESP] 18 June 2015 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2016-02-05T18:30:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-06-18. Added 1 bitstream(s) on 2016-02-05T18:34:10Z : No. of bitstreams: 1 000857369.pdf: 1913913 bytes, checksum: 2f38669e1a503f107487f09a70af3b0c (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / As lacases são enzimas que catalisam uma reação que oxida moléculas aromáticas fenólicas. Com grande potencial biotecnológico, as lacases podem ser empregadas em diversos setores industriais. Suas principais aplicações são referentes a indústria de polpa e papel, têxtil, alimentícia, bem como na química sintética e biorremediação. Em estudos prévios, o fungo basidiomiceto Peniophora sp. CBMAI 1063, isolado da esponja marinha Amphimedon viridis, apresentou 1.350 U/L de atividade para lacases em meio submerso salino otimizado. Tendo em vista a importância dos fungos e dessas enzimas para a biotecnologia, o objetivo do trabalho foi estudar a produção de lacases pelo basidiomiceto de origem marinha Peniophora sp. CBMAI 1063 em biorreatores de bancada. Foram conduzidos 11 cultivos em biorreatores de agitação mecânica (STR) e um em biorreator pneumático (air-lift), definindo parâmetros como o tempo em que o inóculo do biorreator deve ser incubado, frequência de agitação, kLa e valor do pH inicial. A atividade máxima para lacases obtida em biorreator de agitação mecânica foi de 2.700 U/L em 120h de cultivo, em 150 rpm de agitação (1,0 vvm: kLa de 17,2 h-1) e pH 4,5 inicial. Nessas condições e com o inóculo cultivado também por 120h, a taxa máxima de formação do produto foi de 60 U/L.h e produtividade máxima de 25,5 U/L.h. O fungo quando cultivado em biorreator air-lift sob 1,0 vvm de aeração apresentou atividade de 4.014 U/L em 96 horas de cultivo, com taxa máxima de formação do produto de 55 U/L.h e produtividade máxima de 40 U/L.h. Análises da macro-morfologia fúngica ao término do bioprocesso indicaram que o biorreator STR causou mais danos ao micélio fúngico do que o cultivo em biorreator air-lift. Experimentos adicionais em frascos agitados demonstraram que o fungo Peniophora sp. CBMAI 1063 apresentou melhores atividades para lacases e maiores índices de biomassa seca na presença de 65%... / Laccases are enzymes that catalyzes a reaction that oxidizes phenolic compounds. With a great biotechnological potential, laccases can be applied in many industrial areas. Most of the applications are related to pulp and paper, textile, food and beverage industries, as well as in synthetic chemistry and bioremediation. In earlier studies, the basidiomycete Peniophora sp. CBMAI 1063, isolated from marine sponge Amphimedon viridis, exhibited 1.350 U/L of laccases' activity under submerged culture in optimized saline medium. Taking into consideration the importance of the fungi and these enzymes for biotechnology, the purpose of this work was to study the laccases' production by the marine-derived basidiomycete Peniophora sp. CBMAI 1063 in bench bioreactors. It was performed 11 experiments in stirred tank reactor (STR) and one in pneumatic bioreactor (air-lift), establishing parameters such as inoculum incubation time, frequency of agitation, kLa, and initial pH value. The maximum laccases activity obtained in stirred tank reactor was 2.700 U/L in 120 hours of cultivation under 150 rpm of agitation (1,0 vvm: kLa de 17.2 h-1) and initial pH value of 4.5. In those conditions, with the inoculum cultivated for 120 hours, the maximum product formation rate was 60 U/L.h and the maximum productivity was 25.5 U/L.h. The fungus when cultivated in air-lift bioreactor under 1.0 vvm of aeration showed the activity of 4.014 U/L in 96 hours of growth. The maximum product formation rate obtained in that experiment was 55 U/L.h and the maximum productivity was 40 U/L.h. Analysis of the macro-morphology at the end of the processes indicated that STR bioreactor caused more damage to the fungus' mycelium than the air-lift bioreactor. Additional experiments in agitated flasks showed that the fungi Peniophora sp. CBMAI 1063 had higher laccases' activity and higher yields of dry biomass in the presence of 65% (v/v) of artificial seawater (ASW) and 2mM of ...
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Detoxificação de petróleo e óleo diesel por consórcios microbianos de origem marinha / Detoxification of petroleum and diesel oil by microbial consortium from marine environment

Duarte, Lídia de Azevedo [UNESP] 20 June 2016 (has links)
Submitted by LÍDIA DE AZEVEDO DUARTE null (lazevedoduarte@yahoo.com) on 2016-07-04T15:36:55Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Lídia de Azevedo Duarte.pdf: 2363305 bytes, checksum: efa260f700d1944dbbb8f78e537f82bb (MD5) / Rejected by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo a orientação abaixo: O arquivo submetido não contém a folha de aprovação. A versão submetida por você é considerada a versão final da dissertação/tese, portanto não poderá ocorrer qualquer alteração em seu conteúdo após a aprovação. Corrija esta informação e realize uma nova submissão contendo o arquivo correto. Agradecemos a compreensão. on 2016-07-06T18:26:39Z (GMT) / Submitted by LÍDIA DE AZEVEDO DUARTE null (lazevedoduarte@yahoo.com) on 2016-07-06T20:38:38Z No. of bitstreams: 1 Dissertalção Lídia com ata.pdf: 2427339 bytes, checksum: e6fb9503c3f65f041e5d4bbd461b2ce6 (MD5) / Rejected by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo as orientações abaixo: A data que consta na capa do trabalho deve ser a mesma da folha de aprovação. Corrija estas informações e realize uma nova submissão contendo o arquivo correto. Agradecemos a compreensão. on 2016-07-07T19:13:57Z (GMT) / Submitted by LÍDIA DE AZEVEDO DUARTE null (lazevedoduarte@yahoo.com) on 2016-07-08T03:10:48Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Lídia Duarte 2.pdf: 2427239 bytes, checksum: 42c587d0dec38f33c9746c78a8b45621 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-07-12T13:59:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 duarte_la_me_rcla.pdf: 2427239 bytes, checksum: 42c587d0dec38f33c9746c78a8b45621 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-12T13:59:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 duarte_la_me_rcla.pdf: 2427239 bytes, checksum: 42c587d0dec38f33c9746c78a8b45621 (MD5) Previous issue date: 2016-06-20 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A alta atividade industrial e a utilização do petróleo como principal recurso energético atual são alguns dos fatores que colaboram com a frequente liberação dos produtos petroquímicos no ambiente. Ambientes marinhos são suscetíveis à contaminação por petróleo devido à sua estreita relação com as indústrias petrolíferas e micro-organismos derivados desses ambientes possuem potencial para atuar na biorremediação sob estas condições. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi analisar a detoxificação e degradação de amostras de petróleo bruto e óleo diesel, a partir da estruturação de dez consórcios microbianos compostos pelos seguintes micro-organismos em combinações variadas: quatro fungos ligninolíticos (basidiomicetos e não basidiomicetos) isolados de invertebrados marinhos, duas bactérias isoladas de reservatório de petróleo (off-shore), duas leveduras lipolíticas marinhas da Antártica e um fungo marinho lipolítico da costa brasileira. A avaliação da detoxificação dos compostos estudados foi realizada por meio da análise de toxicidade aguda em Microtox (Vibrio fischeri) e com o microcrustáceo Artemia sp. O consórcio constituído pelos micro-organismos Aspergillus sclerotiorum CBMAI 849, Cladosporium cladosporioides CBMAI 857, Bacillus sp. CBMAI 707 e Cryptococcus laurentii CRM 707, se destacou com 46% e 60% de sobreviventes de Artemia sp. quando incubado por 21 dias com óleo diesel e petróleo, respectivamente. Estes resultados corroboraram com os dados do microtox, que mostrou uma diminuição da toxicidade quando incubado com diesel, justificando a seleção deste consórcio para prosseguir nas etapas posteriores do trabalho. O planejamento experimental permitiu determinar condições ótimas de temperatura e agitação para o consórcio selecionado, o qual foi posteriormente submetido a dois planejamentos do tipo Plackett–Burman e os melhores ensaios obtidos foram validados experimentalmente. Os ensaios de validação confirmaram o potencial do consórcio na detoxificação dos poluentes estudados e o planejamento experimental possibilitou aumentar a concentração do diesel e utilizar apenas extrato de malte como fonte de carbono adicional, reduzindo o custo do processo. Para o petróleo, houve bons resultados com incubação a 7 dias, mostrando a possibilidade de redução do tempo de ensaio. Não foi detectada atividade de lacase, Manganês Peroxidase e Lignina Peroxidase nos ensaios de validação. A atividade de lipase foi maior nos ensaios com petróleo e óleo diesel do que na ausência destes, indicando que houve indução da atividade enzimática pelos poluentes. A análise de CG/EM mostrou mudanças na no perfil cromatográfico do petróleo e do óleo diesel após a incubação com os micro-organismos. Os resultados do presente trabalho destacam a relevância de micro-organismos de ambientes marinhos na detoxificação de poluentes ambientais e estimula novos estudos envolvendo a aplicação de consórcios microbianos marinhos na biorremediação, as enzimas envolvidas no processo e a avaliação da expressão gênica, por meio de estudos de metatranscriptômica. / The high industrial activity and the use of petroleum as the current primary energy resource are some of the factors that contribute to the release of petrochemical products in the environment. Marine environments are susceptible to contamination by petroleum due to its close relationship with the oil industry. Micro-organisms derived from these environments have the potential to act in bioremediation under these conditions. Thus, the aim of this study was to analyze the detoxification and degradation of crude oil and diesel samples by ten microbial consortia composed with the following microorganisms in combinations: four ligninolytic fungi (basidiomycetes and not basidiomycetes) isolated from marine invertebrates, two isolated from oil reservoir (off-shore), two marine lipolytic yeast from Antarctic and a marine lypolitic fungus from the Brazilian coast. The evaluation of detoxification was performed by acute toxicity analysis with Microtox (Vibrio fisheri) and the microcrustacean Artemia sp. The consortium composed by Aspergillus sclerotiorum CBMAI 849, Cladosporium cladosporioides CBMAI 857, Bacillus sp. CBMAI 707 e Cryptococcus laurentii CRM 707, showed 46% and 60% of Artemia sp. survivors after incubation for 21 days with diesel oil and petroleum, respectively. These results corroborate the microtox data, which showed a decrease in toxicity when incubated with diesel, justifying the selection of this consortium to the next steps of the study. The experimental design allowed us to determine optimal conditions of temperature and agitation to the selected consortium. Two Plackett-Burman experiments were carried out and the best assays were validated experimentally. Validation tests confirmed the potential of the consortium to detoxifify the pollutants. The experimental design enabled the increasing in diesel concentration and the use of only malt extract as additional source, reducing the cost of the process. For petroleum, results after 7 days of incubation showed the possibility of reducing the treatment time. Laccase, Manganese Peroxidase and Lignin Peroxidase activities were not detected in the validation experiments. The lipase activity was higher in the assays with petroleum and diesel oil in comparison with the assays without the pollutants, indicating that there was an induction on the enzymatic activity by the pollutants. The GC/MS analysis showed changes in the chromatographic profiles of petroleum and diesel oil after incubation with the micro-organisms. Results from the presente work, highlight the relevance of marine-derived micro-organisms in the detoxification of environmental pollutants and stimulate new studies in the field of marine consortium application, the enzymes involved in the process and the evaluation of gene expression by using metatranscriptomic approach. / FAPESP: 2014/13205-2
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Produção de lacases pelo fungo filamentoso de origem marinha Peniophora sp. CBMAI 1063 em biorreator de bancada /

Mainardi, Pedro Henrique. January 2015 (has links)
Orientador: Lara Durães Sette / Coorientador: Rafaella Bonugli Santos / Banca: Luiz Henrique Souza Guimarães / Banca: Eleonora Cano Carmona / Resumo: As lacases são enzimas que catalisam uma reação que oxida moléculas aromáticas fenólicas. Com grande potencial biotecnológico, as lacases podem ser empregadas em diversos setores industriais. Suas principais aplicações são referentes a indústria de polpa e papel, têxtil, alimentícia, bem como na química sintética e biorremediação. Em estudos prévios, o fungo basidiomiceto Peniophora sp. CBMAI 1063, isolado da esponja marinha Amphimedon viridis, apresentou 1.350 U/L de atividade para lacases em meio submerso salino otimizado. Tendo em vista a importância dos fungos e dessas enzimas para a biotecnologia, o objetivo do trabalho foi estudar a produção de lacases pelo basidiomiceto de origem marinha Peniophora sp. CBMAI 1063 em biorreatores de bancada. Foram conduzidos 11 cultivos em biorreatores de agitação mecânica (STR) e um em biorreator pneumático (air-lift), definindo parâmetros como o tempo em que o inóculo do biorreator deve ser incubado, frequência de agitação, kLa e valor do pH inicial. A atividade máxima para lacases obtida em biorreator de agitação mecânica foi de 2.700 U/L em 120h de cultivo, em 150 rpm de agitação (1,0 vvm: kLa de 17,2 h-1) e pH 4,5 inicial. Nessas condições e com o inóculo cultivado também por 120h, a taxa máxima de formação do produto foi de 60 U/L.h e produtividade máxima de 25,5 U/L.h. O fungo quando cultivado em biorreator air-lift sob 1,0 vvm de aeração apresentou atividade de 4.014 U/L em 96 horas de cultivo, com taxa máxima de formação do produto de 55 U/L.h e produtividade máxima de 40 U/L.h. Análises da macro-morfologia fúngica ao término do bioprocesso indicaram que o biorreator STR causou mais danos ao micélio fúngico do que o cultivo em biorreator air-lift. Experimentos adicionais em frascos agitados demonstraram que o fungo Peniophora sp. CBMAI 1063 apresentou melhores atividades para lacases e maiores índices de biomassa seca na presença de 65%... / Abstract: Laccases are enzymes that catalyzes a reaction that oxidizes phenolic compounds. With a great biotechnological potential, laccases can be applied in many industrial areas. Most of the applications are related to pulp and paper, textile, food and beverage industries, as well as in synthetic chemistry and bioremediation. In earlier studies, the basidiomycete Peniophora sp. CBMAI 1063, isolated from marine sponge Amphimedon viridis, exhibited 1.350 U/L of laccases' activity under submerged culture in optimized saline medium. Taking into consideration the importance of the fungi and these enzymes for biotechnology, the purpose of this work was to study the laccases' production by the marine-derived basidiomycete Peniophora sp. CBMAI 1063 in bench bioreactors. It was performed 11 experiments in stirred tank reactor (STR) and one in pneumatic bioreactor (air-lift), establishing parameters such as inoculum incubation time, frequency of agitation, kLa, and initial pH value. The maximum laccases activity obtained in stirred tank reactor was 2.700 U/L in 120 hours of cultivation under 150 rpm of agitation (1,0 vvm: kLa de 17.2 h-1) and initial pH value of 4.5. In those conditions, with the inoculum cultivated for 120 hours, the maximum product formation rate was 60 U/L.h and the maximum productivity was 25.5 U/L.h. The fungus when cultivated in air-lift bioreactor under 1.0 vvm of aeration showed the activity of 4.014 U/L in 96 hours of growth. The maximum product formation rate obtained in that experiment was 55 U/L.h and the maximum productivity was 40 U/L.h. Analysis of the macro-morphology at the end of the processes indicated that STR bioreactor caused more damage to the fungus' mycelium than the air-lift bioreactor. Additional experiments in agitated flasks showed that the fungi Peniophora sp. CBMAI 1063 had higher laccases' activity and higher yields of dry biomass in the presence of 65% (v/v) of artificial seawater (ASW) and 2mM of ... / Mestre
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Investigação da origem metabólica de derivados da esculetina ativos contra o vírus da SARS / Investigation of the metabolic origin of esculetin derivatives active against the SARS virus

Milanetto, Marilia Cardoso 10 December 2008 (has links)
Recentemente foram isolados da esponja marinha Axinella cf. corrugata dois compostos derivados da esculetina: o éster metílico do ácido 4-esculetínico e o éster etílico do ácido 4-esculetínico. Este último apresentou importante atividade contra o vírus da SARS. Este projeto teve como meta isolar e cultivar as linhagens de fungos associadas à esponja Axinella cf. corrugata, bem como analisar seus extratos por HPLC-PDA-MS, objetivando a possível detecção desses compostos (ou derivados) nesses extratos. Avaliações preliminares levaram à obtenção de 11 amostras potencialmente relacionadas a esses compostos. Dentre elas, uma apresentou espectros no UV e de massas muito similares aos obtidos para o aduto de sódio do éster metílico do ácido 4-esculetínico. No entanto análises espectroscópicas mais detalhadas por RMN - 1H, RMN - 13C, HSQC, HMBC e COSY da amostra purificada permitiram identificar o composto isolado, a 1,3,6-trihidroxi-8-metil-9H-xanten-9-ona. Simultaneamente às análises químicas, os extratos obtidos a partir das linhagens fúngicas isoladas da esponja Axinella cf. corrugata tiveram suas atividades biológicas avaliadas frente a microrganismos e células tumorais humanas, resultando em mais de 20% dos extratos com alguma atividade biológica. / Recently two compounds derived from esculetin have been isolated from the marine sponge Axinella cf. corrugata: the methyl ester of esculetin-4-carboxylic acid and the ethyl ester of esculetin-4-carboxylic acid. The latter displayed antiviral activity against the SARS virus. This project aimed the isolation and the growth of fungal strains associated to the sponge Axinella cf. corrugata, and the subsequent analysis of the fungal extracts by HPLC-PDA-MS, aiming the possible detection of the esculetin compounds (or derivatives) in those extracts. Preliminary analysis yielded 11 samples potentially related to these compounds. Among these extracts, one presented UV and MS spectra very similar to the spectra obtained for the sodium adduct of the methyl ester of esculetin-4-carboxylic acid. However, a detailed spectroscopic analysis of a pure compound isolated by RMN - 1H, RMN - 13C, HSQC, HMBC e COSY allowed the identification of the compound, which is 1,3,6-trihydroxy-8-methyl-9H-xanthen-9-one. Simultaneously to the chemical analysis of the fungal crude extracts, the biological activities of the obtained extracts were evaluated against microrganisms and human tumoral cell lines. More than 20% of the extracts displayed some biological activity.
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Biotransformação / Biodegradação do Antibiótico Norfloxacino por Fungos de Ambiente Marinho / Biotransformation / biodegradation of norfloxacin antibiotic by marine-derived fungi

Trimidi, Aline Teixeira do Brasil Morais 08 August 2018 (has links)
A ocorrência de fármacos no meio ambiente têm despertado o interesse de pesquisadores, uma vez que podem causar efeitos adversos à comunidade biótica. O norfloxacino (NOR) é um fármaco amplamente empregado no tratamento de infecções bacterianas tanto em humanos como em animais, e devido as suas propriedades físico-químicas, tem sido alvo de estudos envolvendo o seu monitoramento e efeitos toxicológicos em micro-organismos, principalmente em ambientes aquáticos. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo a investigação da biotransformação/biodegradação do fármaco NOR por fungos derivados de ambiente marinho. Primeiramente, foi realizada uma triagem a partir de 7 cepas fúngicas, das quais 4 foram selecionadas - Penicillium raistrickii CBMAI 931, Cladosporium sp. CBMAI 1237, Aspergillus sydowii CBMAI 1241 e Penicillium raistrickii CBMAI 1235 - para avaliar a influência da adição do fármaco na inoculação dos mesmos. Os experimentos foram realizados na presença do fármaco (0,1 mg mL-1), e em caldo nutritivo (malte 2% em água do mar artificial) por 35 dias (32°C, 130 rpm). A adição do fármaco no dia, e após a inoculação, não influenciou no crescimento dos fungos. No entanto, a formação de produtos de biotransformação foi observada para o experimento com adição do NOR no dia da inoculação, os quais foram identificados por LC-QqTOF, baseando-se na similaridade entre as massas obtidas experimentalmente e teórica, assim como os produtos já reportados na literatura. A porcentagem de biodegradação do fármaco foi determinada para o experimento com adição do fármaco após a inoculação, para os fungos: P. raistrickii CBMAI 931 (34,07%) e A. sydowii CBMAI 1241 (58,91%). Para os experimentos realizados em meio mineral (59,35%) e na presença de um consórcio de fungos (57,05%), não foram observadas diferenças significativas. Não foi possível elucidar a estrutura do produto isolado na presença do fungo A. sydowii CBMAI 1241, devido a sua baixa concentração e a possibilidade de conjugação com substâncias endógenas. Um método analítico foi desenvolvido e validado para a determinação da porcentagem de biodegradação do fármaco nos experimentos com os fungos marinhos. / The occurrence of drugs on the environment has called attention to researchers, since they can cause adverse effects to the biotic community. The norfloxacin (NOR) is a compound widely used for treatment of serious bacterial infections in human and animals. Due to the physicochemical properties of this compound it has been focus of studies concerning about its monitoring and toxicological effects on microorganisms, mainly in aquatic environment. Thus, in the present study the biotransformation/biodegradation of NOR by marine-derived fungi was investigated. Firstly, it was performed a screening with 7 strain of marine fungi, in a which 4 were selected - Penicillium raistrickii CBMAI 931, Cladosporium sp. CBMAI 1237, Aspergillus sydowi CBMAI 1241 and Penicillium raistrickii CBMAI 1235 - to evaluate the influence of NOR addition in the inoculation. The experiments were carried out in the presence of NOR (0,1 mg mL-1) in nutritive broth (malt 2% in artificial sea water) for 35 days (32°C, 130 rpm). The NOR addition on the first day and after inoculation, did not affect the fungal growth. Nevertheless, the formation of biotransformation products was observed to the experiment with addition on the first day. These products were identified by LC-QqTOF, based on the similarity between experimental and theoretical mass, as the products already reported on the literature. The percentage of drug biodegradation was determined for the fungi P. raistrickii CBMAI 931 (34,07%) and A. sydowi CBMAI 1241 (58,91%) for the experiment carried out with NOR addition after inoculation. For the experiments performed in mineral medium (59,35%) and in the presence of fungal consortium (57,05%) no differences were observed for the biodegradation. It was not able to elucidate the structure of isolated product, in the presence of A. sydowii CBMAI 1241, due to its low concentration and probable conjugation with endogenous substances. The analytical method was developed and validated to determine the percentage of drug biodegradation in the experiments with marine fungi.
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Hidrólise enzimática de nitrilas pelo fungo de origem marinha Aspergillus sydowii CBMAI 934 / Enzymatic hydrolysis of nitriles by the fungus of marine origin Aspergillus sydowii CBMAI 934

Oliveira, Juliêta Rangel de 14 December 2012 (has links)
No presente estudo, uma triagem foi realizada com 12 fungos marinhos Penicillium miczynskii CBMAI 930, Penicillium raistriicki CBMAI 931, Aspergillus sydowii CBMAI 933, Aspergillus sydowii CBMAI 934, Aspergillus sydowii CBMAI 935, Bionectria sp. CBMAI 936, Penicillium oxalicum CBMAI 1185, Penicillium citrinum CBMAI 1186, Penicillium decaturense CBMAI 1234, Penicillium raistriicki CBMAI 1235, Cladosporium sp. CBMAI 1237 e Aspergillus sydowii CBMAI 1241 para avaliar o potencial enzimático destes micro-organismos frente à fenilacetonitrila 1. Estes micro-organismos foram isolados de esponjas e alga coletadas do litoral norte do estado de São Paulo. A triagem foi realizada em meio sólido mineral suplementado com glicose e fenilacetonitrila 1 como única fonte de nitrogênio. Dentre os fungos, 8 adaptaram-se muito bem ao substrato 1 nas respectivas quantidades 5 µL (0,04 mmol), 10 µL (0,08 mmol) e 15 µL (0,12 mmol). Em seguida, a triagem foi realizada em meio líquido (20 µL (0,17 mmol), 40 µL (0,35 mmol) e 60 µL (0,50 mmol) de fenilacetonitrila 1 e obteve um bom crescimento de massa micelial dos fungos. Experimentos realizados na ausência de fenilacetonitrila 1, tanto em meio sólido, quanto em meio líquido, não promoveram o crescimento microbiano, evidenciando que as enzimas capazes de hidrolisarem nitrilas presente no sistema catalítico são construtivas. A fenilacetonitrila 1 foi biotransformada ao ácido 2-(2-hidroxifenil)acético 1b (51% pelo fungo A. sydowii CBMAI 934) por todos os fungos adaptados. Devido ao bom crescimento do fungo A. sydowii CBMAI 934 em meio mineral sólido e líquido na presença de fenilacetonitrila 1, este fungo foi selecionado para promover reações de hidrólise frente a diferentes organonitrilas, arilcetonitrilas: 4-fluorofenilacetonitrila 2, 4-clorofenilacetonitrila 3, 4-metoxifenilacetonitrila 4, 2-metilfenilacetonitrila 5, 3-metilfenilacetonitrila 6, 4-metilfenilacetonitrila 7 aos seus correspondentes ácidos carboxílicos 4-fluorofenilacético 2a (51%), 4-clorofenilacético 3a (55%), 4-metoxifenilacético 4a (43%), 2-metilfenilacético 5a (76%), 3-metilfenilacético 6a (52%) e 4-metilfenilacético 7a (46%), em nitrila alifática, 2-(1-ciclo-hexen-1-il)acetonitrila 8 ao ácido 2-(1-ciclo-hexen-1-il)acético 8a (28%) e nitrila hetero-aromática, 2-cianopiridina 19 a 2-piridinamida 19a. As reações foram acompanhadas por GC-FID e os produtos de biotransformações foram isolados e caracterizados por GC-MS, HRMS, RMN de 1H e de 13C. Este trabalho envolveu o primeiro estudo frente à biotransformação de nitrilas por micro-organismos de origem marinha. / In the present study, a screening of 12 marine fungi Penicillium miczynskii CBMAI 930, Penicillium raistriicki CBMAI 931, Aspergillus sydowii CBMAI 933, Aspergillus sydowii CBMAI 934, Aspergillus sydowii CBMAI 935, Bionectria sp. CBMAI 936, Penicillium oxalicum CBMAI 1185, Penicillium citrinum CBMAI 1186, Penicillium decaturense CBMAI 1234, Penicillium raistriicki CBMAI 1235, Cladosporium sp. CBMAI 1237 and Aspergillus sydowii CBMAI 1241 was done in order to evaluate the enzymatic potential of these microorganisms in phenylacetonitrile 1. These microorganisms were isolated from sponges and algae collected at the north shore of Sao Paulo State. The screening was carried out in solid mineral medium supplemented with glucose and phenylacetonitrile 1 as the only source of nitrogen. Among the fungi, 8 adapted to the subtract really well 5 µL (0,04 mmol), 10 µL (0,09 mmol) and 15 µL (0,13 mmol). Afterwards, a screening was carried out in liquid medium 20 µL (0,17 mmol), 40 µL (0,35 mmol) and 60 µL (0,50 mmol) of phenylacetonitrile 1) and a great mass of the fungi was obtained. The phenylacetonitrile 1 was biotransformed in the acid 2-(2-hydroxyphenyl)acetic 1b (51% by the fungus A. sydowii CBMAI 934) by all the adapted fungi. Experiments carried out without phenylacetonitrile 1, both in solid and liquid media did not show microbial growth. Enzymes which hydrolyzed nitriles present in the catalytic system were constructive. Due to the good growth rate of the fungus A. sydowii CBMAI 934 in solid and liquid mineral media in presence of phenylacetonitrile 1, this fungus was selected to promote hydrolysis reactions in different organonitriles, arylacetonitriles: 4-fluorophenylacetonitrile 2, 4-chlorophenylacetonitrile 3, 4-methoxyphenylacetonitrile 4, 2-methylphenylacetonitrile 5, 3-methylphenylacetonitrile 6, 4-methylphenylacetonitrile 7 in their corresponding carboxylic acids 4-fluorophenylacetic 2a (51%), 4-chlorophenylacetic 3a (55%), 4-methoxyphenylacetic 4a (43%), 2-methylphenylacetic 5a (76%), 3-methylphenylacetic 6a (52%) and 4-methylphenylacetic 7a (46%), aliphatic nitrile 2-(1-cyclohexen-1-yl)acetonitrile 8 to 2-(1-cyclohexen-1-yl)acetic acid 8a (28%) and heteroaromatic nitrile 2-cyanopiridine 19 to 2-pyridinecarboxamides 19a. The reactions were monitored by GC-FID and the biotransformation products were isolated and characterized by GC-MS, HRMS and 1H and 13C NMR. This work involved the first study on the biotransformation of nitriles by marine microorganisms.
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Redução de derivados de acetofenonas e resolução de feniletanóis por biocatálise e imobilização de fungos marinhos / Reduction of acetophenones derivatives and resolution phenylethanol by biocatalysis and immobilization of marine fungi

Rocha, Lenilson Coutinho da 10 October 2012 (has links)
Este trabalho envolveu reações de biocatálise com objetivo de obter compostos enantiomericamente puros. Assim foram realizadas reações de redução de derivados de acetofenonas, resolução enzimática de alcoóis e azido-alcoóis e imobilização de células fúngicas em suportes sólidos para aplicação em biocatálise. Foi realizada a redução enantiosseletiva da 1-(4-metoxifenil)etanona (1) através da triagem com nove fungos marinhos (Aspergillus sydowii CBMAI 935, A. sydowii CBMAI 934, A. sclerotiorum CBMAI 849, Bionectria sp. CBMAI 936, Beauveria felina CBMAI 738, Cladosporium cladosporioides CBMAI 857, Mucor racemosus CBMAI 847, Penicillium citrinum CBMAI 1186, P. miczynskii CBMAI 930). Os fungos A. sydowii CBMAI 935 e Bionectria sp. CBMAI 936 catalisaram a biorredução estereosseletiva da 1-(4-metoxifenil)etanona (1) para o correspondente (R)-1-(4-metoxifenil)etanol (1a) com excelentes excessos enantioméricos (>99%). Os fungos B. felina CBMAI 738 e P. citrinum CBMAI 1186 catalisaram a biorredução estereosseletiva da cetona 1 para o correspondente S-álcool 1a com 69% de excesso enantiomérico. Os fungos marinhos (A. sclerotiorum CBMAI 849, A. sydowii CBMAI 934, B. felina CBMAI 738, M. racemosus CBMAI 847, P. citrinum CBMAI 1186, P. miczynskii CBMAI 931, P. miczynskii CBMAI 830, P. oxalicum CBMAI 1185, Trichoderma sp. CBMAI 932) foram utilizados na bioconversão assimétrica das iodoacetofenonas 2-4 para os correspondentes iodofeniletanois 2a-4a. Todos os fungos marinhos produziram exclusivamente (S)-o-iodofeniletanol (2a) e (S)-m-iodofeniletanol (3a) com diferentes valores de excessos enantioméricos (62-99%). Os fungos B. felina CBMAI 738, P. miczynskii CBMAI 830, P. oxalicum CBMAI 1185 e Trichoderma sp. CBMAI 932 produziram o correspondente (R)-p-iodofeniletanol (4a) com excessos enantioméricos de 32-99%. A bioconversão da p-iodoacetofenona (4) com células microbianas do P. oxalicum CBMAI 1185 mostrou uma competição entre a reação de redução e oxidação. Também foram realizadas as reduções das ceto-azidas 13-16 com fungos marinhos fornecendo bons resultados de seletividade (28-99% ee). As células microbianas dos fungos A. sclerotiorum CBMAI 849 e P. citrinum CBMAI 1186 foram imobilizadas em suportes de sílica gel, xerogel de sílica e quitosana. As células do P. citrinum CBMAI 1186 imobilizadas em quitosana catalisaram a redução da 1-(4-metoxifenil)-etanona (1) para o correspondente (S)-1-(4-metoxifenil)-etanol (1a) com excelente excesso enantiomérico (>99%). O fungo P. citrinum CBMAI 1186 imobilizado em quitosana também catalisou a biorredução de 2-cloro-1-feniletanona (7) para o 2-cloro-1-feniletanol (7a), mas neste caso, sem seletividade. Neste trabalho também foram realizadas as resoluções quimio-enzimáticas dos (±)-o-iodofeniletanol (2a), (±)-m-iodofeniletanol (3a), (±)-p-iodofeniletanol (4a), (±)-2-azido-1-feniletanol (13a), (±)-2-azido-1-(4-metoxifenil)etanol (14a), (±)-2-azido-1-(4-bromofenil)etanol (15a), (±)-2-azido-1-(4-nitrofenil)etanol (16a) e (±)-2-azido-1-(4-clorofenil)etanol (17a) com a lipase CALB. Os (S)-m-iodofeniletanol (3a) e (S)-p-iodofeniletanol (4a) foram obtidos com excelentes excessos enantioméricos (>99%) e posteriormente foram utilizados na síntese de compostos bifenílcos quirais por reação de acoplamento Suzuki fornecendo bons rendimentos (63-65%). A resolução quimio-enzimática dos azido-alcoóis 13a-17a foram realizadas com lipase Candida atarctica e os (R)-2-azido-1-feniletanol (13a), (R)-2-azido-1-(4-metoxifenil)etanol (14a), (R)-2-azido-1-(4-bromofenil)etanol (15a), (R)-2-azido-1-(4-nitrofenil)etanol (16a) obtidos foram utilizados na síntese dos triazóis quirais (R)-2-(1H-benzo[d][1,2,3]triazol-1-il)-1-feniletanol (13), (R)-2-(1H-benzo[d][1,2,3]triazol-1-il)-1-(4-metoxifenil)etanol (14), (R)-2-(1H-benzo[d][1,2,3]triazol-1-il)-1-(4-bromofenil)etanol (15) e (R)-2-(1H-benzo[d][1,2,3]triazol-1-il)-1-(4-nitrofenil)etanol (16) e (R)-2-(1H-benzo[d][1,2,3]triazol-1-il)-1-(4-clorofenil)etanol (17), obtidos com ótimos rendimentos (79-85%). / This work involved reactions of biocatalysis in order to obtain enantiomerically pure compounds. Thus reactions were performed reduction of acetophenones derivatives, enzymatic resolution of azido-alcohols, secondary alcohols and immobilization of fungal cells on solid supports for use in biocatalysis. We performed the enantioselective reduction of 1-(4-methoxyphenyl)ethanone (1) by screening with nine marine fungi (Aspergillus sydowii CBMAI 935, A. sydowii CBMAI 934, A. sclerotiorum CBMAI 849, Bionectria sp. CBMAI 936, Beauveria felina CBMAI 738, Cladosporium cladosporioides CBMAI 857, Mucor racemosus CBMAI 847, Penicillium citrinum CBMAI 1186, P. miczynskii CBMAI 930). The fungi A. sydowii CBMAI 935 and Bionectria sp. 936 CBMAI catalyzed stereoselective bioreduction of 1-(4-methoxyphenyl)ethanone (1) to the corresponding (R)-1-(4-methoxyphenyl)ethanol (1a) with excellent enantiomeric excess (>99%). Fungi B. felina CBMAI 738 and P. citrinum 1186 CBMAI catalyzed stereoselective bioreduction of ketone 1 to the corresponding S-alcohol 1a with 69% enantiomeric excess. The marine fungi (A. sclerotiorum CBMAI 849, A. sydowii CBMAI 934, B. felina CBMAI 738, M. racemosus CBMAI 847, P. citrinum CBMAI 1186, P. miczynskii CBMAI 931, P. miczynskii CBMAI 830, P. oxalicum CBMAI 1185, Trichoderma sp. CBMAI 932) were used in the bioconversion of asymmetric iodoacetophenones 2-4 to the corresponding iodophenylethanols 2a-4a. All marine fungi produced exclusively (S)-o-iodophenylethanol (2a) and (S)-m-iodophenyletanol (3a) with different values of enantiomeric excess (62-99%). Fungi B. felina CBMAI 738, P. miczynskii CBMAI 830, P. oxalicum CBMAI 1185 and Trichoderma sp. CBMAI 932 produced the corresponding (R)-p-iodophenylethanol (4a) with enantiomeric excess of 32-99%. The bioconversion of p-iodoacetophenone (4) with microbial cells of P. oxalicum CBMAI 1185 showed a competition between oxidation and reduction reaction. Were also performed reductions of azido-ketones 13-16 with marine fungi providing good results of selectivity (28-99% ee). Microbial cells of fungi A. sclerotiorum CBMAI 849 and P. citrinum CBMAI 1186 were immobilized on supports of silica gel, silica xerogel and chitosan. Whole cells of P. citrinum 1186 CBMAI immobilized on chitosan catalyzed the reduction of 1-(4-methoxyphenyl)ethanone (1) to the corresponding (S)-1-(4-methoxyphenyl)ethanol (1a) with excellent enantiomeric excess (>99%). The fungus P. citrinum 1186 CBMAI immobilized on chitosan also catalyzed the bioreduction of 2-chloro-1-phenylethanone (7) to 2-chloro-1-phenylethanol (7a), but in this case without selectivity. In this work were also performed chemo-enzymatic resolutions of (±)-o-iodophenylethanol (2a), (±)-m-iodophenylethanol (3a), (±)-p-iodophenylethanol (4a), (±)-2-azido-1-phenylethanol (13a), (±)-2-azido-1-(4-methoxyphenyl)ethanol (14a), (±)-2-azido-1-(4-bromophenyl)ethanol (15a), (±)-2-azido-1-(4-nitrophenyl)ethanol (16a) and (±)-2-azido-1-(4-chlorophenyl)ethanol (17a) with the lipase Candida atarctica. The (S)-m-iodophenylethanol (3a) and (S)-p-iodophenylethanol (4a) were obtained with excellent enantiomeric excess (>99%) and were subsequently used in the synthesis of chiral biphenyl compounds by the Suzuki reaction with good yields (63-65%). Chemoenzymatic resolution of azido-alcohols 13a-17a were carried out using lipase CALB and (R)-2-azido-1-phenylethanol (13a), (R)-2-azido-1-(4-methoxyphenyl)ethanol (14a), (R)-2-azido-1-(4-bromophenyl)ethanol (15a), (R)-2-azido-1-(4-nitrophenyl)ethanol (16a) obtained were used in the synthesis of chiral triazoles (R)-2-(1H-benzo[d][1,2,3]triazol-1-yl)-1-phenylethanol (13), (R)-2-(1H-benzo[d][1,2,3]triazol-1-yl)-1-(4-methoxyphenyl)ethanol (14) (R)-2-(1H-benzo [d][1,2,3]triazol-1-yl)-1-(4-bromophenyl)ethanol (15) and (R)-2-(1H-benzo[d][1,2,3]triazol-1-yl)-1-(4-nitrophenyl)ethanol (16) and (R)-2-(1H-benzo[d] [1,2,3]triazol-1-yl)-1-(4-chlorophenyl)ethanol (17) obtained in good yields (79-85%).
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Transcriptoma do fungo de origem marinha Peniophora sp. CBMAI 1063 : análise dos genes de lacase, clonagem e expressão heteróloga /

Otero, Igor Vinicius Ramos. January 2016 (has links)
Orientadora: Lara Durães Sette / Coorientador: Henrique Ferreira / Banca: Mauricio Bacci Junior / Banca: Paula Maria Moreira Martins / Resumo: As lacases pertencem ao grupo das multicobre oxidases e o interesse biotecnológico por essas enzimas se deve ao fato delas catalisarem reações envolvendo diferentes compostos fenólicos e amínicos. A utilização diversificada dessas enzimas na indústria estimula a busca por lacases capazes de se adaptar aos diferentes processos industriais visando encontrar a relação de ótimo custo-benefício. O basidiomiceto de origem marinha Peniophora sp. CBMAI 1063, já demonstrou capacidade de secretar quantidades significativas de lacase sob condições otimizadas (salinas) para produção da enzima. As lacases desse organismo podem apresentar características diferenciadas devido a origem marinha do basidiomiceto. Nesse sentido, o presente trabalho teve como objetivo a obtenção das sequências de lacase do fungo Peniophora sp. CBMAI 1063 através da análise do transcriptoma, afim de realizar a caracterização in silico dessas sequências, análises filogenéticas, clonagem e expressão heteróloga. Foram obtidas 13 isoformas de lacase correspondente a 8 genes putativos para a enzima, das 13 isoformas, 11 foram referentes a lacases extracelulares e 2 intracelulares. Todas as isoformas apresentaram-se ricas em conteúdo GC (> 52 %) sendo os aminoácidos Valina, Leucina, Serina, Ácido aspártico e Treonina os mais representativos na composição polipeptídica. A massa das lacases variou entre 53,5 e 64,6 kDa. Nove isoformas apresentaram o aminoácido Leucina e 4 isoformas apresentaram o aminoácido Fenilalanina na posição variável ligado ao cobre tipo 1 que possui atividade regulatória sobre a enzima. Nenhuma das isoformas apresentou similaridade maior a 57% em relação à outras sequências de lacases depositadas no NCBI e, portanto, demonstraram ser potencialmente diferentes das lacases ... (Resumo completo clicaracesso eletrônico abaixo) / Abstract: Laccases belong to the group of multicobre oxidases and the biotechnological interest in these enzymes is due to the fact that they catalyze reactions involving different phenolic and amine compounds. The diverse use of these enzymes in the industry stimulates the search for laccases able to adapt to different industrial processes seeking to find the optimum cost-benefit ratio. The marine-derived basidiomycete Peniophora sp. CBMAI 1063, has demonstrated ability to secrete significant amounts of laccase under optimized conditions (salt) for the enzyme production. Laccases from this organism could present different characteristics due to its marine origin. The present study aimed to obtain the laccase sequences from the fungus Peniophora sp. CBMAI 1063 by transcriptome analysis in order to perform characterization of these sequences in silico, phylogenetic analysis, cloning and heterologous expression. A total of 13 laccase isoforms were obtained corresponding to eight putative genes for the enzyme. Among the 13 isoforms, eleven were related to extracellular laccases and two to intracellular. All isoforms showed abundance in GC content (> 52 %) with the amino acid Valine, Leucine, Serine, Threonine Aspartic Acid as the most representative in the polypeptide composition. The mass of laccases varied between 53.5 and 64.6 kDa. Nine isoforms showed the amino acid Leucine and four isoforms showed the amino acid Phenylalanine in the variable position on the copper type 1 which has regulatory activity on the enzyme. None of the isoforms showed a similarity over to 57% compared to other laccases sequences deposited in the NCBI and therefore shown to be potentially different from laccases from other marine and terrestrial basidiomycetes. The cloning of a DNA fragment that encodes laccase from Peniophora sp. 1063 CBMAI allowed ... (Complete abstract click electronic below) / Mestre
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Hidrólise enzimática de nitrilas pelo fungo de origem marinha Aspergillus sydowii CBMAI 934 / Enzymatic hydrolysis of nitriles by the fungus of marine origin Aspergillus sydowii CBMAI 934

Juliêta Rangel de Oliveira 14 December 2012 (has links)
No presente estudo, uma triagem foi realizada com 12 fungos marinhos Penicillium miczynskii CBMAI 930, Penicillium raistriicki CBMAI 931, Aspergillus sydowii CBMAI 933, Aspergillus sydowii CBMAI 934, Aspergillus sydowii CBMAI 935, Bionectria sp. CBMAI 936, Penicillium oxalicum CBMAI 1185, Penicillium citrinum CBMAI 1186, Penicillium decaturense CBMAI 1234, Penicillium raistriicki CBMAI 1235, Cladosporium sp. CBMAI 1237 e Aspergillus sydowii CBMAI 1241 para avaliar o potencial enzimático destes micro-organismos frente à fenilacetonitrila 1. Estes micro-organismos foram isolados de esponjas e alga coletadas do litoral norte do estado de São Paulo. A triagem foi realizada em meio sólido mineral suplementado com glicose e fenilacetonitrila 1 como única fonte de nitrogênio. Dentre os fungos, 8 adaptaram-se muito bem ao substrato 1 nas respectivas quantidades 5 µL (0,04 mmol), 10 µL (0,08 mmol) e 15 µL (0,12 mmol). Em seguida, a triagem foi realizada em meio líquido (20 µL (0,17 mmol), 40 µL (0,35 mmol) e 60 µL (0,50 mmol) de fenilacetonitrila 1 e obteve um bom crescimento de massa micelial dos fungos. Experimentos realizados na ausência de fenilacetonitrila 1, tanto em meio sólido, quanto em meio líquido, não promoveram o crescimento microbiano, evidenciando que as enzimas capazes de hidrolisarem nitrilas presente no sistema catalítico são construtivas. A fenilacetonitrila 1 foi biotransformada ao ácido 2-(2-hidroxifenil)acético 1b (51% pelo fungo A. sydowii CBMAI 934) por todos os fungos adaptados. Devido ao bom crescimento do fungo A. sydowii CBMAI 934 em meio mineral sólido e líquido na presença de fenilacetonitrila 1, este fungo foi selecionado para promover reações de hidrólise frente a diferentes organonitrilas, arilcetonitrilas: 4-fluorofenilacetonitrila 2, 4-clorofenilacetonitrila 3, 4-metoxifenilacetonitrila 4, 2-metilfenilacetonitrila 5, 3-metilfenilacetonitrila 6, 4-metilfenilacetonitrila 7 aos seus correspondentes ácidos carboxílicos 4-fluorofenilacético 2a (51%), 4-clorofenilacético 3a (55%), 4-metoxifenilacético 4a (43%), 2-metilfenilacético 5a (76%), 3-metilfenilacético 6a (52%) e 4-metilfenilacético 7a (46%), em nitrila alifática, 2-(1-ciclo-hexen-1-il)acetonitrila 8 ao ácido 2-(1-ciclo-hexen-1-il)acético 8a (28%) e nitrila hetero-aromática, 2-cianopiridina 19 a 2-piridinamida 19a. As reações foram acompanhadas por GC-FID e os produtos de biotransformações foram isolados e caracterizados por GC-MS, HRMS, RMN de 1H e de 13C. Este trabalho envolveu o primeiro estudo frente à biotransformação de nitrilas por micro-organismos de origem marinha. / In the present study, a screening of 12 marine fungi Penicillium miczynskii CBMAI 930, Penicillium raistriicki CBMAI 931, Aspergillus sydowii CBMAI 933, Aspergillus sydowii CBMAI 934, Aspergillus sydowii CBMAI 935, Bionectria sp. CBMAI 936, Penicillium oxalicum CBMAI 1185, Penicillium citrinum CBMAI 1186, Penicillium decaturense CBMAI 1234, Penicillium raistriicki CBMAI 1235, Cladosporium sp. CBMAI 1237 and Aspergillus sydowii CBMAI 1241 was done in order to evaluate the enzymatic potential of these microorganisms in phenylacetonitrile 1. These microorganisms were isolated from sponges and algae collected at the north shore of Sao Paulo State. The screening was carried out in solid mineral medium supplemented with glucose and phenylacetonitrile 1 as the only source of nitrogen. Among the fungi, 8 adapted to the subtract really well 5 µL (0,04 mmol), 10 µL (0,09 mmol) and 15 µL (0,13 mmol). Afterwards, a screening was carried out in liquid medium 20 µL (0,17 mmol), 40 µL (0,35 mmol) and 60 µL (0,50 mmol) of phenylacetonitrile 1) and a great mass of the fungi was obtained. The phenylacetonitrile 1 was biotransformed in the acid 2-(2-hydroxyphenyl)acetic 1b (51% by the fungus A. sydowii CBMAI 934) by all the adapted fungi. Experiments carried out without phenylacetonitrile 1, both in solid and liquid media did not show microbial growth. Enzymes which hydrolyzed nitriles present in the catalytic system were constructive. Due to the good growth rate of the fungus A. sydowii CBMAI 934 in solid and liquid mineral media in presence of phenylacetonitrile 1, this fungus was selected to promote hydrolysis reactions in different organonitriles, arylacetonitriles: 4-fluorophenylacetonitrile 2, 4-chlorophenylacetonitrile 3, 4-methoxyphenylacetonitrile 4, 2-methylphenylacetonitrile 5, 3-methylphenylacetonitrile 6, 4-methylphenylacetonitrile 7 in their corresponding carboxylic acids 4-fluorophenylacetic 2a (51%), 4-chlorophenylacetic 3a (55%), 4-methoxyphenylacetic 4a (43%), 2-methylphenylacetic 5a (76%), 3-methylphenylacetic 6a (52%) and 4-methylphenylacetic 7a (46%), aliphatic nitrile 2-(1-cyclohexen-1-yl)acetonitrile 8 to 2-(1-cyclohexen-1-yl)acetic acid 8a (28%) and heteroaromatic nitrile 2-cyanopiridine 19 to 2-pyridinecarboxamides 19a. The reactions were monitored by GC-FID and the biotransformation products were isolated and characterized by GC-MS, HRMS and 1H and 13C NMR. This work involved the first study on the biotransformation of nitriles by marine microorganisms.
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Biotransformação / Biodegradação do Antibiótico Norfloxacino por Fungos de Ambiente Marinho / Biotransformation / biodegradation of norfloxacin antibiotic by marine-derived fungi

Aline Teixeira do Brasil Morais Trimidi 08 August 2018 (has links)
A ocorrência de fármacos no meio ambiente têm despertado o interesse de pesquisadores, uma vez que podem causar efeitos adversos à comunidade biótica. O norfloxacino (NOR) é um fármaco amplamente empregado no tratamento de infecções bacterianas tanto em humanos como em animais, e devido as suas propriedades físico-químicas, tem sido alvo de estudos envolvendo o seu monitoramento e efeitos toxicológicos em micro-organismos, principalmente em ambientes aquáticos. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo a investigação da biotransformação/biodegradação do fármaco NOR por fungos derivados de ambiente marinho. Primeiramente, foi realizada uma triagem a partir de 7 cepas fúngicas, das quais 4 foram selecionadas - Penicillium raistrickii CBMAI 931, Cladosporium sp. CBMAI 1237, Aspergillus sydowii CBMAI 1241 e Penicillium raistrickii CBMAI 1235 - para avaliar a influência da adição do fármaco na inoculação dos mesmos. Os experimentos foram realizados na presença do fármaco (0,1 mg mL-1), e em caldo nutritivo (malte 2% em água do mar artificial) por 35 dias (32°C, 130 rpm). A adição do fármaco no dia, e após a inoculação, não influenciou no crescimento dos fungos. No entanto, a formação de produtos de biotransformação foi observada para o experimento com adição do NOR no dia da inoculação, os quais foram identificados por LC-QqTOF, baseando-se na similaridade entre as massas obtidas experimentalmente e teórica, assim como os produtos já reportados na literatura. A porcentagem de biodegradação do fármaco foi determinada para o experimento com adição do fármaco após a inoculação, para os fungos: P. raistrickii CBMAI 931 (34,07%) e A. sydowii CBMAI 1241 (58,91%). Para os experimentos realizados em meio mineral (59,35%) e na presença de um consórcio de fungos (57,05%), não foram observadas diferenças significativas. Não foi possível elucidar a estrutura do produto isolado na presença do fungo A. sydowii CBMAI 1241, devido a sua baixa concentração e a possibilidade de conjugação com substâncias endógenas. Um método analítico foi desenvolvido e validado para a determinação da porcentagem de biodegradação do fármaco nos experimentos com os fungos marinhos. / The occurrence of drugs on the environment has called attention to researchers, since they can cause adverse effects to the biotic community. The norfloxacin (NOR) is a compound widely used for treatment of serious bacterial infections in human and animals. Due to the physicochemical properties of this compound it has been focus of studies concerning about its monitoring and toxicological effects on microorganisms, mainly in aquatic environment. Thus, in the present study the biotransformation/biodegradation of NOR by marine-derived fungi was investigated. Firstly, it was performed a screening with 7 strain of marine fungi, in a which 4 were selected - Penicillium raistrickii CBMAI 931, Cladosporium sp. CBMAI 1237, Aspergillus sydowi CBMAI 1241 and Penicillium raistrickii CBMAI 1235 - to evaluate the influence of NOR addition in the inoculation. The experiments were carried out in the presence of NOR (0,1 mg mL-1) in nutritive broth (malt 2% in artificial sea water) for 35 days (32°C, 130 rpm). The NOR addition on the first day and after inoculation, did not affect the fungal growth. Nevertheless, the formation of biotransformation products was observed to the experiment with addition on the first day. These products were identified by LC-QqTOF, based on the similarity between experimental and theoretical mass, as the products already reported on the literature. The percentage of drug biodegradation was determined for the fungi P. raistrickii CBMAI 931 (34,07%) and A. sydowi CBMAI 1241 (58,91%) for the experiment carried out with NOR addition after inoculation. For the experiments performed in mineral medium (59,35%) and in the presence of fungal consortium (57,05%) no differences were observed for the biodegradation. It was not able to elucidate the structure of isolated product, in the presence of A. sydowii CBMAI 1241, due to its low concentration and probable conjugation with endogenous substances. The analytical method was developed and validated to determine the percentage of drug biodegradation in the experiments with marine fungi.

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