Orientadores: Gabriela Alves Macedo, Patricia de Oliveira Carvalho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-16T15:43:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Speranza_Paula_M.pdf: 2790177 bytes, checksum: c48b32a4db9fbe192ae18d8080a3c523 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A cutinase (E.C. 3.1.1.74) é uma enzima que catalisa a hidrólise de ligações ésteres da cutina. A cutina é um biopolímero insolúvel em água, composto de ácidos graxos com C16 e C18, e que está presente na superfície externa das partes aéreas das plantas. Estudos têm sido realizados com o objetivo de caracterizar bioquimicamente cutinases produzidas por diferentes processos fermentativos, micro-organismos e meios de cultivo. As cutinases têm-se mostrado bastante estáveis em diferentes condições de análise. O conhecimento das condições ótimas de ação desta classe de enzimas, assim como dos fatores que afetam a sua atividade são de extrema importância para se compreender melhor a atuação e as alterações sofridas por estas enzimas em diferentes condições de estocagem e trabalho. Tendo em vista estas observações, o objetivo deste estudo foi caracterizar bioquimicamente e comparar as cutinases produzidas por Fusarium oxysporum em quatro meios de cultivo sólidos distintos, compostos por farelo de trigo, casca de soja, farelo de arroz e torta de pinhão manso. A caracterização de cada uma dessas enzimas mostrou que estas apresentam temperatura ótima entre 30 e 37°C, temperatura de estabilidade de 30°C para as enzimas produzidas em meios com de farelo de trigo e farelo de arroz e 37°C para as enzimas produzidas em meios com casca de soja e torta de pinhão manso. O pH ótimo de ação das quatro enzimas mostrou-se levemente alcalino, sendo igual a 8,0 nas enzimas produzidas em meios com farelo de trigo, casca de soja e farelo de arroz e 9,0 para a enzima produzida em meio com torta de pinhão manso. O pH em que as quatro enzimas foram mais estáveis foi igual a 6,0. As quatro enzimas apresentaram boa afinidade pelo substrato, com valores de constante cinética (km) que variaram de 0,25 a 0,65 mM. A enzima produzida em meio com casca de soja apresentou a maior velocidade máxima (vmax), 7,86 U/mL. A maioria dos sais minerais testados inativaram ou ativaram pouco as enzimas produzidas em meios com farelo de trigo, casca de soja e farelo de arroz, enquanto que a enzima produzida em meio com torta de pinhão manso foi bastante ativada na presença da maioria dos sais minerais. As enzimas de farelo de trigo, casca de soja e torta de pinhão manso apresentaram maior especificidade por ésteres de cadeia carbônica média (p-nitrofenil caprilato), enquanto que a enzima produzida em meio com farelo de arroz apresentou maior especificidade por ésteres de cadeia curta (p-nitrofenil butirato). A enzima produzida em meio com torta de pinhão manso foi bastante ativa na presença de solventes orgânicos, especialmente o hexano. A eletroforese por SDS-PAGE mostrou uma banda de 27-30 kDa nas enzimas produzidas em meios com farelo de trigo, casca de soja e torta de pinhão manso. Em relação as suas propriedades enantiosseletivas, a enzima produzida em meio com casca de soja foi a que apresentou melhor resultado (E=5,9) / Abstract: Cutinase (E.C. 3.1.1.74) is an enzyme that catalyzes the hydrolysis of esters bonds in cutin. Cutin is a biopolymer insoluble in water composed of fatty acids C16 and C18 and found in the outside surface of the plants¿ aerial parts. Studies have been conducted with the aim of biochemically characterizing the cutinases produced by different fermentation conditions, microorganisms and growth medium. Cutinases have proved to be very stable in different conditions of analysis. The knowledge of optimum conditions of this class of enzymes, as well as of the factors that affect their activity are very important in order to understand the action of such enzymes and the alterations they go through in different conditions of storage and use. Considering that, the objective of this study is to biochemically characterize and compare cutinases produced by Fusarium oxysporum in four different solid growth medium composed of wheat bran, soy rind, rice bran and Jatropha curcas seed cake. The characterization of each one of these enzymes showed that they present the optimum temperature between 30 and 37°C, stability temperature at 30°C for wheat bran and rice bran and 37°C for soy rind and Jatropha curcas seed cake. The optimum pH of action of the four enzymes was little alkaline: 8.0 for the enzymes produced by wheat bran, soy rind and rice bran and 9.0 for the enzyme produced by Jatropha curcas seed cake. The most stable pH for the four enzymes was 6.0. The four enzymes showed good affinity by the substrate, with values of km ranging from 0.25 to 0.65 mM. The enzyme produced in soy rind showed higher value of vmax 7.86 U/mL. Most of the tested mineral salts inactivated or activated just a little the enzymes produced by wheat bran, soy rind and rice bran, whereas the enzyme produced by Jatropha curcas seed cake was very activated in the presence of most of the mineral salts. The enzymes of wheat bran, soy rind and Jatropha curcas seed cake showed more specificity for mediumlength carbonic chain esters (p-NPC), whereas the enzyme of rice rind showed more specificity for short-length chain esters (p-NPB). The enzyme of Jatropha curcas seed cake was very activated by the presence of organic solvents, especially hexane. The electrophoresis by SDS-PAGE showed a band of 27-30 kDa in the enzymes produced by wheat bran, soy rind and Jatropha curcas seed cake. Regarding enantioselectivity proprieties the enzyme produced in soy rind showed the best result (E= 5.9 ) / Mestrado / Mestre em Ciência de Alimentos

Orientador: Glaucia Maria Pastore / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-12T23:31:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bicas_JulianoLemos_D.pdf: 1661445 bytes, checksum: 73851fe13d8b9c41e2fbd0029e3dbb53 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O objetivo do presente trabalho foi efetuar estudos de biotransformação de substratos terpênicos para a obtenção de compostos de aromas naturais, ou bioaromas, enfatizando os processos bioquímicos envolvidos nos procedimentos empregados e a otimização da produção para possíveis aplicações industriais. Assim, o estudo se iniciou com o isolamento de quase 300 linhagens, das quais 121 mostraram-se resistentes a concentrações de 2% de R-(+)-limoneno e 70 foram capazes de utilizar este substrato como única fonte de carbono. Dentre todas as linhagens potencialmente degradantes do R-(+)-limoneno, nenhuma mostrou acúmulo significativo de metabólito de interesse em concentrações que justificassem estudos de otimização. A seguir, o método de Superfície de Resposta foi empregado para otimizar os principais parâmetros do processo de produção de R-(+)-a-terpineol a partir do R-(+)-limoneno pelo fungo Fusarium oxysporum 152b. Dentre os 10 parâmetros analisados (concentração de glicose, peptona, extrato de malte e de levedura no meio de biotransformação; concentração de R-(+)- limoneno; concentração de biosurfactantes; temperatura; agitação; pH; tamanho do inóculo), três (concentração de substrato, temperatura e agitação) influenciaram significativamente (p < 0,10) a produção de R-(+)-a-terpineol, dentro das faixas estudadas. A otimização dessas variáveis por um Delineamento Composto Central Rotacional revelou que as condições ótimas para a biotransformação foram de 0,5% de R-(+)-limoneno, 26 °C e 240 rpm, resultando em uma concentração de cerca de 2,4 g.L-1 de R-(+)-a-terpineol ao final de 72 h de processo. Aproveitando-se do fato de essa linhagem fúngica ser reconhecida pela produção de lípase alcalina, um sistema integrado de produção foi posteriormente proposto a fim de explorar todo potencial biotecnológico do microrganismo. Assim, a biomassa resultante da produção de lipase, antes descartada, foi avaliada quanto à preservação da atividade de biotransformar o R-(+)- limoneno. Os resultados demonstraram ser possível a coprodução de lipase/R-(+)-a-terpineol, apesar de que o rendimento máximo do bioaroma foi cerca de 50% inferior quando comparado ao do procedimento convencional. Os estudos com duas linhagens bacterianas (Pseudomonas rhodesiae CIP 107491 e P. fluorescens NCIMB 11671) para a bioconversão de alguns monoterpenos indicaram a presença de uma via metabólica envolvendo ß-pineno, a-pineno, a-pineno oxido, isonovalal e ácido dimetil pentanóico para ambas espécies, além de outras duas vias de degradação do limoneno para P. fluorescens. Nesse caso, a bactéria usava o limoneno como única fonte de carbono e energia, passando por limoneno-1,2-diol, e também hidroxilava este substrato na posição 8 formando R-(+)-a-terpineol como forma de diminuir a toxicidade do substrato (metabolismo de xenobióticos). Essa última via ocorria em ausência de cofatores graças à ação de uma hidratase enantioespecífica capaz de converter anaerobicamente R-(+)-limoneno a R-(+)-a-terpineol e S-(¿)-limoneno a S-(¿)-a-terpineol em meios bifásicos, empregando n-hexadecano como fase orgânica. Foi posteriormente demonstrado que os rendimentos e produtividade poderiam ser significativamente elevados e que a produção poderia ser mais que duplicada (de ~10 para ~25 g.L-1) com o uso de fases orgânicas não convencionais, como óleos vegetais. Finalmente, estudos preliminares de avaliação do potencial bioativo do principal produto relatado nessa tese demonstraram que o a-terpineol revelou uma elevada capacidade de absorção de radical de oxigênio (ORAC) e atividade antiploriferativa contra cinco linhagens de células cancerosas, apesar da baixa atividade de captura de radical DPPH. Esses resultados abrem precedentes para que pesquisas in vivo sejam consideradas a fim de determinar o potencial funcional desse bioaroma, algo ainda praticamente inexplorado / Abstract: The objective of the present work was to study the biotransformation of terpene substrates to obtain natural flavor compounds (bioflavors), focusing the biochemical processes involved in the procedures investigated and optimization of production for possible industrial applications. Therefore, the study started with the isolation of more than 300 wild strains followed by the selection of 121 capable of resisting to 2% (v.v-1) of R-(+)-limonene and 70 that could use this terpene as sole carbon and energy source. None of the strains tested showed accumulation of intermediate metabolites in levels that justified further optimization studies. Subsequently, the Response Surface Methodology was employed to optimize the main parameters of the process of biotransformation of R-(+)-limonene to R-(+)-a-terpineol by the fungal strain Fusarium oxysporum 152b. Only three (R-(+)-limonene concentration, temperature and agitation) of the ten parameters tested (concentration of glucose, peptone, malt extract and yeast extract; substrate concentration; biosurfactant concentration; temperature; agitation; pH; inoculum size) influenced significantly (p < 0.1) the R-(+)-a-terpineol production. The optimization of these variables applying a Central Composite Design revealed that the optimal biotrasformation conditions were 0.5% of R-(+)-limonene, 26 °C and 240 rpm, resulting in a R- (+)-a-terpineol concentration close to 2,4 g.L-1 after a 72 h. Since this fungus has been recognized for its high alkaline lipase production, an integrated process was proposed to explore the full biotechnological potential of this microorganism. Therefore, the biomass resulting from the lipase production, which was previously discharded, was tested to evaluate the preservation of R-(+)-limonene-biotransformation activity. The results have shown that the co-production of lipase/R-(+)-a-terpineol was feasible, although the maximal yield of the bioflavor was approximately 50 % lower when compared to the conventional process. The studies with two pseudomonad strains (Pseudomonas rhodesiae CIP 107491 e P. fluorescens NCIMB 11671) for the conversion of some monoterpenes indicated the presence of one metabolic route involving ß-pinene a-pinene a-pinene oxide, isonovalal and dimethyl pentanoic acid for both species, besides two other pathways for the degradation of limonene by P. fluorescens. In this case, the bacterium used the substrate as sole carbon and energy source, with limonene-1,2-diol as intermediate, and also hydroxylated limonene in the position 8 to R-(+)-a- terpineol as a detoxifying strategy (xenobiotic metabolism). The last pathway occurred in the absence of cofactors due to the action of an enantiospecific hydratase capable of converting anaerobically R-(+)-limonene to R-(+)-a-terpineol and S-(¿)-limonene to S-(¿)-a-terpineol in biphasic mediums, employing n-hexadecane as organic phase. It was later demonstrated that the yields and productivities could be significantly enhanced and that the final concentration of the product could be more than duplicated (from ~10 to ~25 g.L-1) if unconventional organic phases (vegetable oils) were used. Finally, preliminary studies evaluating the bioactive potential of the main product reported in this thesis have revealed that the a-terpineol demonstrated an oxygen radical absorbance capacity (ORAC) and an antiproliferative activity against five cancer lines, although the DPPH radical scavenging activity was low. These results encourages in vivo research to determine the functional potential of this bioflavor, something practically unexplored / Doutorado / Doutor em Ciência de Alimentos

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:16:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao andrei.pdf: 2548450 bytes, checksum: dedf19335cba3686a528075fb5da8300 (MD5) Previous issue date: 2010-02-26 / Species of Trichoderma are commercially applied as biological control agents against plant fungal pathogens. Their action is based on a set of events, such as the production of antifungal metabolites, competition for space and nutrients and mycoparasitism. However the biocontrol mechanism of the interaction between Trichoderma harzianum and Fusarium solani is not yet understanded at the transcriptome level. This study aimed to initiate the preliminary development of an expressed sequence tag (EST) database for Trichoderma harzianum and thereby gain potentially useful information on Trichoderma gene sequences in order to elucidate the integrated biocontrol mechanism. Partial sequencing of anonymous cDNA clones is a widely used technique for gene identification. A directional cDNA library has been constructed from mycelium of Trichoderma harzianum grown on cell wall isolated from Fusarium solani. 3984 clones have been randomly selected, subjected to single-pass sequencing from the 5 end of the vector, and identified by sequence similarity searches against gene sequences in GenBank fungal database. Of the 3984 mycelium clones, 40.8% exhibit similarity to known genes. Analysis of the identified clones indicated sequence similarity to a broad diversity of genes encoding proteins such as enzymes, structural proteins, and regulatory factors. A significant proportion of genes identified were involved in processes related to mycoparasitism (3,81%), as would be expected in biocontrol fungus. These results present the successful application of EST analysis in the interaction of Trichoderma harzianum and Fusarium solani to provide a preliminary indication of gene expression. / Espécies do gênero Trichoderma são comercialmente aplicadas como agentes de controle biológico contra fungos patógenos de plantas. Sua ação é baseada em diferentes mecanismos como a produção de antibióticos voláteis e não-voláteis, competição por espaço e nutrientes e micoparasitismo. O mecanismo de biocontrole da interação entre Trichoderma harzianum e Fusarium solani ainda não foi explorado ao nível de transcriptoma. Este estudo buscou iniciar o desenvolvimento de uma base de dados de EST (Expressed Sequence Tags) para assim obter informações úteis nas sequências de Trichoderma harzianum e entender melhor as vias integradas do mecanismo de biocontrole. Uma biblioteca direcional de cDNA foi construída a partir do micélio de Trichoderma harzianum crescido em parede celular isolada de Fusarium solani. 3984 clones foram selecionados aleatoriamente, submetidos ao seqüenciamento da região 5 do vetor e identificados por similaridade contra a base de dados de seqüências de fungos GenBank. Dentre os 3984 clones, 40,8% mostraram similaridade com genes conhecidos e descritos na literatura. Análises dos genes identificados indicam similaridade com uma grande diversidade de genes que codificam para enzimas, proteínas estruturais e fatores de regulação. Uma proporção significante dos genes identificados está envolvida com processos relacionados ao icoparasitismo (3,81%), como esperado para um fungo envolvido no controle biológico. Estes resultados mostram uma aplicação bem sucedida da análise de ESTs na interação entre Trichoderma harzianum e Fusarium solani e dar uma sugetão da expressão gênica.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / Este trabalho descreve o estudo quÃmico de trÃs espÃcies do gÃnero Ananas (A. comosus, A. bracteatus e A. lucidus) e dos fungos endofÃticos Acremonium curvulum e Fusarium oxysporum, isolados de A. lucidus. A investigaÃÃo fitoquÃmica das raÃzes, folhas e talos de A. bracteatus levou ao isolamento de trÃs compostos micromoleculares: cumataquenina (1), glicosÃdeo do sitosterol (2) e sitosterol (3). Das folhas da espÃcie A. lucidus foram isolados a mistura de trÃs monoacilglicerois (4) e o 5-(hidroximetil)-2-furaldeÃdo (5). O estudo dos Ãcidos graxos das folhas e raÃzes de A. bracteatus e A. lucidus, bem como de A. comosus, A. bracteatus e A. lucidus cultivadas in vitro foi realizado. Vinte e um Ãcidos graxos, na forma de Ãsteres metÃlicos, foram identificados nas oito amostras analisadas, sendo 16 (76%) Ãcidos graxos saturados e 5 (24%) insaturados. A prospecÃÃo quÃmica do fungo A. curvulum levou ao isolamento dos compostos 2-hidroxipropanoato de feniletila (6), ergosterol (7) e triptofol (8). A analise dos extratos de F. oxysporum levou ao isolamento do composto tetra(S)-butirolactona (9) e do (4R*, 5S*)-5-hidroxihexan-4-olida (71%) e (4R*, 5R*)-5-hidroxihexan-4-olida (29%) (10), estes na forma de uma mistura diastereoisomerica. A determinaÃÃo estrutural dos metabÃlitos secundÃrios isolados foi realizada empregando-se as tÃcnicas espectromÃtricas de infravermelho, ressonÃncia magnÃtica nuclear de hidrogÃnio e carbono-13, incluindo tÃcnicas bidimensionais (COSY, HMQC e HMBC) e espectrometria de massa, alÃm de comparaÃÃo com dados descritos na literatura. / The chemical study of three Ananas species (A. comosus, A. bracteatus and A. lucidus) and the endophytic fungi Acremonium curvulum and Fusarium oxysporum, both isolated from A. lucidus, are described. The phytochemical investigations of roots, leaves and steams from A. bracteatus yielded the isolation of three micro molecular compounds: kumatekenin (1), glycosilated sitosterol (2) and sitosterol (3). From leaves of A. lucidus it was isolated a mixture of three monoacylglicerols (4) and 5-(hydroxymethyl)-2-furaldehyde (5). The fatty acid composition of leaves and roots from A. bracteatus and A. lucidus, as well as in vitro A. comosus, A. bracteatus and A. lucidus was investigated. Twenty-one fatty acids, as methyl ester derivatives, were identified in eight studied samples, 16 (76%) of them saturated and 5 (24%) unsaturated acids. From the fungus A. curvulum three compounds were isolated: phenetyl 2-hydroxypropionate (6), ergosterol (7) and tryptophol (8). The chemical investigation of the organic extracts from F. oxysporum led to the isolation of tetra(S)-butirolactone (9) and the diastereoisomeric mixture of (4R*,5S*)-5-hydroxyhexan-4-olide (71%) and (4R*,5R*)-5-hydroxyhexan-4-olide (29%) (10). Structure elucidation of the isolated compounds was done by spectrometric analysis such as infrared, 1H and 13C NMR, including bidimensional techniques (COSY, HMQC e HMBC), mass spectrometry as well as literature comparison.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-04-18T13:41:32Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Débora Gonçalves Pereira - 2016.pdf: 4367121 bytes, checksum: 32f7357df870251cf9b52df110fc8207 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-04-18T13:41:51Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Débora Gonçalves Pereira - 2016.pdf: 4367121 bytes, checksum: 32f7357df870251cf9b52df110fc8207 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-18T13:41:51Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Débora Gonçalves Pereira - 2016.pdf: 4367121 bytes, checksum: 32f7357df870251cf9b52df110fc8207 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-09-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The fusarium wilt, caused by the fungus Fusarium oxysporium f sp phaseoli, is considered one of the most important diseases affecting the common bean crop, especially in areas of intense and successive crops in the winter crop. There is little information about the variability of the pathogen and few common bean cultivars used in Brazil are resistant. The objectives of this study were to identify lines of common bean, previously characterized as resistant to fusarium wilt under controlled conditions, which combine resistance to fusarium wilt in the field and other favorable characters; obtain and select segregating populations of common bean with black beans resistant to fusarium wilt, with high grain yield and commercial grain size; select promising black bean lines with resistance to fusarium wilt, high grain yieldy and mass of 100 grains; estimate correlations and genetic and phenotypic parameters for these three characters. In the evaluation of the elite lines previously obtained as resistant to fusarium wilt, the tests were conducted in a randomized block design with three replications and plots consisting of four rows of four meters. Six lines were used, one carioca and five black beans, along with five cultivars in 28 experiments, between the years 2009 to 2011, in wet, winter and rainy growing seasons, at Paraná, Distrito Federal and Goiás States. In these trials were carried out evaluations for grain yield, plant architecture, lodging tolerance, reaction to fusarium wilt and reaction to anthracnose. Variance and mean grouping test analyzes were performed for the data obtained from five traits and analysis of adaptability and stability was realized for grain yield, using the method Nunes. For obtaining and selecting segregating populations under field conditions, the segregating populations were obtained from crosses in complete diallel scheme. Crosses were realized with eight lines with black granis and with different levels of resistance to fusarium wilt. The trials were composed by 28 populations obtained and two cultivars, one resistant and one susceptible to fusarium wilt. The populations obtained were evaluated in a randomized block design with three replications, in F2, F3 and F4, in winter/2012, winter/2013 and winter/2014, respectively. The three trials were conducted in Santo Antônio de Goiás in field infested by Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli under irrigation by central pivot. The reaction to fusarium wilt, grain yield and weight of 100 grains were evaluated. Analyses were performed for individual and joint variance and for reaction to fusarium wilt was also carried out diallel analysis according Griffing (1956). Means were grouped using the Scott knot test. From the data obtained, two segregating populations were selected. 58 lines from each population were obtained, totalizing 116 lines which were evaluated with five controls. The evaluation of the lines was carried out in the winter/2015 in triple lattice design 11x11 with plots of two lines of 3 meters, also in Santo Antônio de Goiás - GO, in naturally infested area. There is variability in reaction to fusarium wilt, grain yield, plant architecture, lodging tolerance and reaction to anthracnose, among the lines evaluated. The genotype x environment interaction is important for the five characters evaluated. The five lines of black beans (CNFP 15867, CNFP 15870, CNFP 15869, CNFP 15868 and CNFP 15871) were resistant to fusarium wilt. Already CNFC 15872 line, with carioca grain, showed moderately susceptible. The CNFP 15867 and CNFP 15870 lines showed potential for use in breeding. BRS Esplendor cultivars and BRS Notavel are also good choices for planting in areas with fusarium wilt, with good agronomic performance. Regarding the evaluation of segregating populations was detected genetic variability for the three characters. The diallel analysis for reaction to wilt fusarium showed difference between the general combining ability (CGC) of parents and between the specific combination capacity (CEC) of the populations. The resistance to fusarium wilt was explained by additive and non-additive effects. The CNFP 15867 line showed positive estimate of CGC, been indicated for new crosses. Considering together, the mean of population for all traits and diallel analysis for reaction to fusarium wilt, populations BRS Esplendor x BRS Expedito and BRS Expedito x CNFP 15867 were selected. Considering the lines obtained from these two populations, the estimates of heritability, genetic variance and gain expected selection were high for the three traits, indicating good chance of successful selection. Considering the simultaneous selection, it was possible to obtain gains for the three traits, especially for reaction to fusarium wilt (31%). Eight lines have been identified that meet resistance to fusarium wilt, high grain yield and good grain size. There was a significant genetic correlation between fusarium wilt and grain yield, so lines resistant to fusarium wilt present high grain yield. / A murcha-de-fusário, causada pelo fungo Fusarium oxysporium f sp phaseoli, é considerada uma das doenças mais importantes que acometem a cultura do feijoeirocomum, sobretudo em áreas de cultivos intensos e sucessivos na safra de inverno. Existem poucas informações acerca da variabilidade do patógeno e poucas cultivares de feijoeiro-comum utilizadas no Brasil são resistentes. Assim, os objetivos deste trabalho foram: identificar linhagens elite de feijoeiro-comum, previamente caracterizadas como resistentes à murcha-de-fusário em condições controladas, que associem resistência à murcha-de-fusário em campo e outros caracteres favoráveis; obter e selecionar populações segregantes de feijoeiro-comum com grãos pretos resistentes à murcha-de-fusário, com alta produtividade e tamanho comercial de grãos; selecionar linhagens de grãos pretos promissoras com resistência à murchade- fusário, alta produtividade e massa de 100 grãos; estimar correlações e parâmetros genéticos e fenotípicos para esses três caracteres. Na avaliação das linhagens elite previamente obtidas como resistentes à murcha-de-fusário, os ensaios foram conduzidos em delineamento blocos ao acaso, com três repetições e parcelas constituídas de quatro linhas de quatro metros. Foram avaliadas seis linhagens, sendo uma do tipo carioca e cinco de grãos pretos, juntamente com cinco cultivares, em 28 experimentos, entre os anos de 2009 a 2011, nas safras da seca, inverno e das águas, nos Estados de Paraná, Distrito Federal e Goiás. Nesses experimentos foram realizadas avaliações para produtividade de grãos, arquitetura de plantas, tolerância ao acamamento, reação à murcha-de-fusário e reação à antracnose. Foram realizadas análises de variância e testes de agrupamento de médias para os dados obtidos dos cinco caracteres e análise de adaptabilidade e estabilidade para a produtividade de grãos, utilizando o método de Nunes. Para a obtenção e seleção de populações segregantes, em condições de campo, as populações segregantes foram obtidas a partir de cruzamentos em esquema de dialelo completo sem recíprocos. Foram cruzadas oito linhagens/cultivares de feijoeiro-comum com grãos pretos com níveis diferenciados de resistência à murcha-de-fusário. Os ensaios foram compostos pelas 28 populações obtidas nos cruzamentos e duas testemunhas, sendo uma resistente e outra suscetível à murcha-de-fusário. As populações obtidas foram avaliadas em delineamento em blocos casualizados com três repetições, nas gerações F2, F3 e F4, nas safras de inverno/2012, inverno/2013 e inverno/2014, respectivamente. Os três ensaios foram conduzidos em Santo Antônio de Goiás em campo infestado por Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli sob irrigação por pivô central. Foram avaliadas a reação à murcha-de-fusário, produtividade e massa de 100 grãos. Realizaram-se análises de variância individual e conjunta e para reação a murcha-de-fusário também foi realizada análise dialélica segundo Griffing (1956). As médias foram agrupadas utilizando-se o teste de scott knot. A partir dos dados obtidos, foram selecionadas duas populações segregantes, das quais foram obtidas 58 linhagens de cada uma, totalizando 116 linhagens, que foram avaliadas juntamente com cinco testemunhas. A avaliação das linhagens foi realizada na safra de inverno/2015, em delineamento látice triplo 11x11, com parcelas constituídas de duas linhas de 3 metros, também em Santo Antônio de Goiás – GO, em área infestada naturalmente. Existe variabilidade para reação à murcha-de-fusário, produtividade de grãos, arquitetura de plantas, tolerância ao acamamento e reação à antracnose, entre as linhagens avaliadas. A interação genótipos x ambientes é importante para os cinco caracteres avaliados. As cinco linhagens de grãos pretos (CNFP 15867, CNFP 15870, CNFP 15869, CNFP 15868 e CNFP 15871) foram resistentes à murcha-de-fusário. Já a linhagem CNFC 15872, de grão carioca, apresentou-se moderadamente suscetível. As linhagens CNFP 15867 e CNFP 15870 apresentaram potencial para utilização em novos cruzamentos, entretanto, não superaram as melhores testemunhas. As cultivares BRS Esplendor e BRS Notável ainda são boas opções para plantio em áreas com incidência de murcha-de-fusário, apresentando bom desempenho agronômico. Com relação à avaliação das populações segregantes, detectou-se variabilidade genética para os três caracteres. A análise dialélica para reação à murcha-de-fusário mostrou diferença entre as capacidades gerais de combinação (CGC) dos genitores e entre as capacidades específicas de combinação (CEC) das populações. A resistência a murcha-de-fusário foi explicada pelos efeitos aditivos e não-aditivos. A linhagem CNFP 15867 apresentou estimativa positiva de CGC, sendo indicada para realização de novos cruzamentos. Considerando em conjunto, a média das populações para todos os caracteres e a análise dialélica para reação à murcha-de-fusário, foram selecionadas as populações BRS Esplendor x BRS Expedito e BRS Expedito x CNFP 15867. Considerando as linhagens obtidas dessas duas populações, as estimativas de herdabilidade, variância genética e ganho esperado com a seleção foram elevadas para os três caracteres, indicando boa possibilidade de sucesso com a seleção. Considerando a seleção simultânea, foi possível obter ganhos para os três caracteres, com destaque para a reação à murcha-de-fusário (31%). Foram identificadas oito linhagens que reúnem resistência à murcha-de-fusário, alta produtividade e bom tamanho de grão. Foi identificada correlação genética significativa entre murcha-defusário e produtividade de grãos, portanto linhagens resistentes à murcha-de-fusário são mais produtivas.

O objetivo do presente trabalho foi determinar o impacto do uso da radiação gama no controle de fungos toxigênicos e micotoxinas (aflatoxinas e fumonisinas) presentes na ração de frangos de corte. Os resultados de produtividade, rendimento, hematologia e bioquímica dos animais indicam que a irradiação da ração com 5 kGy foi efetiva no sentido de controlar os efeitos deletérios das micotoxinas. Amostras irradiadas apresentaram menor contaminação fúngica do que aquelas não irradiadas, no entanto as dose de 5 ou 10 kGy não provocaram redução do nível de contaminação de aflatoxinas ou fumonisinas pré-existentes nas amostras. Pode-se concluir que a dose de 5 kGy seria a mais indicada para o tratamento das rações de aves. Apesar de não alterar os níveis de micotoxinas presentes nas amostras, esta dose induz redução significativa da microbiota fúngica e altera a digestibilidade da ração, o que faz com que frangos alimentados com rações irradiadas com 5kGy apresentem melhor desempenho ao término do período de criação comercial. / The purpose of this experiment was to determine the impact of gamma radiation on the control of toxigenic fungi and mycotoxins (aflatoxin and fumonisin) found in broiler chicken feed. Results show that irradiation of feed with 5 kGy was effective on the control of deleterious effects caused by mycotoxins on performance parameters, hematological and biochemical values. Irradiated samples presented lower fungal contamination levels than those not irradiated, although radiation doses used in this experiment did not reduce aflatoxin and fumonisins levels previously found on the samples. We concluded that 5 kGy is the recommended dose for broiler´s feed. Despite the fact that it does not change the mycotoxin levels found in the samples, this dose significantly reduces the fungal microbiota and modifies the feed digestibility, increasing the final weight of broiler chickens.

O presente trabalho visou utilizar o perfil polifásico, envolvendo características fenotípicas e genotípicas, na identificação de Fusarium spp. isolados de grãos de trigo como também investigar a presença das principais toxinas: desoxinivalenol e zearalenona nos grãos de trigo de três regiões produtoras de trigo (São Paulo, Paraná e Rio Grande do Sul). Nossos resultados indicaram que os gêneros mais frequentes no trigo foram Alternaria, Fusarium e Epicoccum. A determinação do genótipo por qPCR demonstrou predomínio de 15-ADON seguido por NIV e 3-ADON. A quantificação de DNA demostrou que o perfil 15-ADON foi responsável por 96% de todo DNA quantificado, seguido por NIV com 3.84% e 3-ADON, com somente 0.06%, indicando que 15-ADON, é o principal genótipo de tricoteceno nos grãos de trigo nacional. A toxina desoxinivalenol foi detectada em todas amostras analisadas, com mediana de 323, 466 e 783 µg/kg em SP, PR e RS, respectivamente. A determinação de zearalenona demonstrou contaminação em 100%, 80% e 42% dos grãos dos Estados do RS, PR e SP e medianas de 843, 100 e 14 µg/kg, respectivamente. / The present work aimed to use a polyphasic approach, by phenotypic and genotypic characteristics for the identification of Fusarium strains from wheat grains as well to investigate the presence of deoxynivalenol and zearalenone on wheat grains from three wheat producers States (Parana, Rio Grande do Sul and Sao Paulo). Our results showed that the main genera found were Alternaria, Fusarium and Epicoccum. Genotype detection from qPCR revealed predominance of 15-ADON, followed by NIV and 3-ADON. The qPCR demonstrated that 15-ADON genotype was responsible for 96% of all DNA quantified, followed by NIV with 3.84% and 3-ADON with 0.06%, indicating that 15-ADON is the main trichothecene genotype from Brazilian wheat grains. The toxin deoxynivalenol was detected in all 150 samples analyzed from wheat grains, with medians of 323, 466 and 783 µg/kg in SP, PR and RS, respectively. The zearalenone determination showed contamination on 100%, 80% and 42% of wheat grains from RS, PR and SP State and medians of 843, 100 and 14 µg/kg, respectively.

Fusarium verticillioides, produtor de fumonisinas, é comumente associado aos grãos de milho. O objetivo proposto foi pesquisar a micobiota e fumonisinas em diferentes genótipos de milho transgênico (Bt) e seus respectivos controles. A micobiota dos grãos, realizada pela técnica da semeadura direta, revelou a presença de variados gêneros fúngicos. As cepas de Fusarium isoladas foram identificadas até espécie por metodologia clássica e molecular. A atividade de água média nos híbridos foi superior a 0,90. Observamos maior contaminação fúngica nos controles, com exceção do 2B710Hx. A freqüência relativa do gênero Fusarium nos diferentes híbridos revelou menor contaminação nos transgênicos, excetuando o AG8088 VTPRO. F. verticillioides foi o fungo mais frequente. A análise de fumonisinas, revelou fumonisina B1 em 92,5 % das amostras e fumonisina B2 em 47,1%. Não foi constatada variação na produção de fumonisinas nos genótipos 2B710 e 30F35 (transgênico e não transgênico). Já para o genótipo AG8088 houve menor produção de fumonisina B1 na variedade transgênica. / Fusarium verticillioides, fumonisin producer, is commonly associated with corn kernels. The proposed objective was to investigate the mycobiota and fumonisins in different genotypes of transgenic corn (Bt) and their respective controls. The mycobiota of grain, using the technique of direct plating, revealed the presence of several genera of fungi. The strains of Fusarium isolated were identified to species by classical and molecular methods. The average water activity in the hybrids was higher than 0.90. We observed greater fungal contamination in controls, with the exception of 2B710Hx. The relative frequency of Fusarium in different hybrids revealed lower contamination in transgenic, excepting AG8088VTPRO. F. verticillioides was the most common fungus. Analysis of fumonisins revealed fumonisin B1 in 92.5% of the samples and fumonisin B2 in 47.1%. No change was observed in the production of fumonisins in genotypes 2B710 and 30F35 (transgenic and non-transgenic). However AG8088 for genotype had lower production of fumonisin B1 in transgenic variety.

Submitted in partial fulfillment for the Degree of Master of Technology: Biotechnology, M. L. Sultan Technikon, 2002. / Fusarium species produce toxic mycotoxins that are known to exert adverse health effects in humans and animals. No attempts have been made to establish mycotoxin-producing capabilities of isolates of Fusarium species from bananas exhibiting symptoms of crown rot. Crown rot is one of the most serious post harvest problems in banana and the disease is caused by different fungal species, principally Fusarium species. Banana, which is of great economic significance in growing countries (i.e. Costa Rica, Cameroon, Ecuador) is seriously affected by crown rot and is a major cause of fruit loss / M

Fusarium subglutinans sensu lato is a complex of fungi, which are the causal agents of important diseases on a wide variety of plants. Two important diseases caused by F. subglutinans sensu lato are pitch canker and mango malformation. F. subglutinans sensu lato isolates causing pitch canker on pine trees have been described as a separate species, F. circinatum. whereas F. subglutinans sensu lato isolates associated with mango malformation have not been formally described. The objective of study was to clarify the taxonomy and population genetics of the pitch canker and mango malformation fungi residing in the Gibberellafujikuroi complex. The introductory chapter of this thesis provides a review of the taxonomic classifications used for Fusarium spp. in the G. fujikuroi complex. In addition, the current knowledge pertaining to the population structure of the pitch canker and mango malformation fungi is discussed. In the second chapter the occurrence of F. circinatum was investigated in Mexico. Fusarium isolates were collected from pine trees in Mexico and identified as F. circinatum. Morphology, sexual compatibility studies, pathogenicity tests and histone H3-RFLPs were used to identify and characterize this fungus. The pitch canker fungus, F. circinatum and its teleomorph, G. circinata has been recently described. However, the name G. circinata is invalid, because insufficient information was provided to characterize the type specimen in the description. Additional information and a selection of F. circinatum isolates were, therefore, obtained and studies were undertaken in order to validate the description of G. circinata. The teleomorph G. circinata was validated and morphological criteria were shown to clearly distinguish F. circinatum from other F. subglutinans sensu lato isolates. Chapter four presents a study aimed at better understanding relationships between populations of F. circinatum from different geographical areas. For this study co¬dominant molecular markers were developed. These were then used to determine the genetic diversity, genetic distance and migration between different F. circinatum populations. Analysis revealed a high diversity in the Florida population and a low diversity in the South African population. Genetic analysis also indicated that the South African F. circinatum population originated in Mexico. In chapter five, the influence of sexual reproduction on the F. circinatum populations sampled over ten years in South Africa were studied. Sexual compatibility, vegetative compatibility and allelic diversity that were determined using polymorphic markers, developed in chapter four, were used. These results suggested that sexual reproduction is occurring more frequently in the more recently collected populations than in the initial population. Mango malformation is an important disease in mango growing areas. The study presented in chapter six indicated that this disease is associated with two distinct Fusarium spp. in the section Liseola. The two new Fusarium spp. are thus described as F. mangiferae and F. sterilihyphosum using morphological criteria In chapter seven, the distribution and vegetative compatibility of both F. mangiferae and F. sterilihyphosum was determined for the South Africa populations. Results revealed that each of these species differ in their distribution in South Africa. Vegetative compatibility tests also suggest that both species represent single genets in South Africa. Fusarium subglutinans sensu lato isolates associated with pme and mango are economically important fungi. The focus of the studies presented in this thesis has been on the taxonomy and population genetics of these fungi, with special reference to their occurrence in South Africa. Each of the chapters will contributes towards a better understanding of the taxonomy, population genetics and biology of these fungi. / Thesis (PhD)--University of Pretoria, 2006. / Microbiology and Plant Pathology / Unrestricted