Penicillium ochro-chloron (ATCC strain # 36741), a filamentous fungus with the capability for removing copper ions from aqueous solutions, was studied as a possible biological trap (biotrap) for remediation of heavy metal contaminants in industrial wastewaters. This research demonstrated that in shake flasks the fungus removed copper from surrogate wastewater with 100mg/L copper contamination by as much as 99%. These results did not translate to the bioreactor configuration of a packed bed column, as channeling occurred through the bed, shown by conductivity tracer studies. A fluidized bed configuration was studied and resulted in copper removal of 97%, with a capacity of 149 mg[Cu]/g dry weight biomass, under the conditions of 50% dissolved oxygen. For dissolved oxygen concentrations below the critical oxygen concentration for the fungus (20% saturation) there was minimal copper removal. Mixing studies in the fluidized bed reactor showed that the system was diffusion limited. Mathematical modeling using first order kinetics associated with diffusion limited reactions resulted in rate constants for Cu 2+ uptake of approximately 0.031 h -1 , which were dependent on the dissolved oxygen concentration. Modeling of the reaction with a second order kinetic equation showed that there are possibly factors regulating copper uptake besides oxygen. Electron microscopy showed that in some instances the copper removed was retained as large porous spherical extracellular precipitates. Energy Dispersive X-ray (EDX) analysis has shown similar complexes to be copper phosphate precipitates (Crusberg, 1994). Removal of heavy metal contaminants from wastewater discharge is a necessity for many industries, due to environmental concerns and federal regulations. The use of a biological system for the removal and recycling of heavy metals could prove more economical than currently used physio-chemical processes.

A proposta desse trabalho foi avaliar meios de cultivo para produção de lipase por Penicillium roqueforti e utilizá-la na forma bruta em um processo industrial em escala de bancada de síntese de aroma de queijo, procurando, desta forma, contribuir na busca por processos biotecnológicos viáveis para síntese de aroma natural desse produto que participa da formulação de muitos produtos alimentício, o aroma de queijo. Para tanto, estudou-se a produção de lipase pelo fungo em fermentação submersa, utilizando dez diferentes meios de cultivo, na presença e na ausência de óleo de oliva. Os extratos obtidos foram avaliados quanto à atividade de lipase, protease e quantificação de biomassa. O meio denominado H+óleo induziu a maior atividade lipolítica em 96 h (7,5 U/mL) e foi, portanto, selecionado para aplicação no processo industrial em escala de bancada. A produção da enzima foi realizada utilizando o fungo Penicillium roqueforti em meio H+óleo, sendo esta denominada extrato enzimático bruto, apresentando atividade lipolítica de 10,97 U/mL e atividade específica de 2184,07 U/mg. A atividade proteolítica desse extrato foi 166,30 U/mL e seu perfil eletroforético apresentou 7 bandas proteicas de massas molares variando entre 122,2 kDa e 11,9 kDa. Após a determinação das atividades enzimáticas, este extrato enzimático bruto foi aplicado no processo na indústria através de um planejamento fatorial completo avaliando a influência da temperatura, tempo de reação e pH sobre a intensificação de sabor e odor de queijo, sendo esta determinada através de análise sensorial utilizando Teste de Comparação Múltipla, definindo como padrão o aroma produzido por este processo nas condições realizadas pela empresa. O mesmo planejamento fatorial foi aplicado para este processo avaliando uma enzima comercial. O extrato enzimático aplicado nas condições de temperatura de 50°C, tempo de reação de 24 h e pH 5,0 levou a síntese de um aroma de queijo mais intenso, sendo este o preferido pelos provadores quando avaliado juntamente com o aroma padrão da empresa e o aroma mais intenso resultante do planejamento utilizando a enzima comercial, em análise sensorial utilizando teste de preferência. Esses resultados evidenciam a potencialidade do uso desse extrato enzimático na obtenção de aroma natural de queijo. / Not avaliable.

O presente estudo teve como objetivo avaliar o potencial de diferentes espécies de fungos filamentosos do gênero Penicillium, possuindo elevada expressão de atividade lipolítica (glicerol éster hidrolase - EC 3.1.1.3), para utilização na hidrólise de óleos vegetais. Na primeira etapa foi avaliado o crescimento de dez espécies isoladas de diferentes habitats empregando meio de cultura líquido sintético, contendo azeite de oliva como principal fonte de carbono. Os parâmetros de resposta adotados foram: crescimento de biomassa celular e atividade hidrolítica no micélio e no filtrado (extracelular) e por meio destes ensaios foi possível selecionar três espécies produtoras de lipase retida no micélio com elevada atividade (> 150 U/g), P. italicum AT4421, P. janthinellum CCT3162 e P. purpurogenum AT2008. A atividade ligada ao micélio mais elevada foi obtida para P. italicum (199,3±9,5 U/g) o qual também apresentou a menor atividade no filtrado, resultando em uma relação entre as atividades ligadas ao micélio e extracelular da ordem de 10 vezes. As lipases das outras duas espécies também apresentaram baixas atividades no filtrado, correspondendo a proporções de atividades micélio/extracelular entre 9 a 7, a saber: P. purpurogenum (8,7), P. janthinellum (7,8). A determinação das propriedades bioquímicas e cinéticas das lipases dos fungos selecionados revelou valores similares de atividades máximas, abrangendo a faixa de temperatura e pH de 35-45 °C e 7-7,5, respectivamente. Os valores de Km variaram de 123,6 a 151,3 mM e os valores de Vmax entre 387,6 e 539,1 ?mol/min. Quanto à estabilidade térmica verificou-se que lipase de P. janthinellum foi a menos estável a 50 °C (t1/2 = 0,92 h) e a P. purpurogenum a mais estável (t1/2 = 1,21 h). Testes de hidrólise de óleos vegetais com diferentes composições em ácidos graxos foram efetuados para determinar a especificidade de cada lipase por ácido graxo. Para a lipase da espécie P. purpurogenum a maior porcentagem de hidrólise foi obtida quando utilizado óleo de coco, resultando em 60,6±0,6% em ácidos graxos livres. Ambas as lipases de P. italicum e P. janthinellum, revelaram elevada especificidade para óleos vegetais contendo ácido oleico como componente majoritário, como o óleo de canola, resultando em graus de hidrólise de 77,1±1,9% e 60,3±1,9% respectivamente. Para todas as lipases testadas, a concentração adequada do substrato foi estabelecida em 25% m/m (3:1 razão água/óleo) e a utilização de ondas ultrassonoras forneceu incrementos de pelo menos 1,2 vezes no grau de hidrólise em curto período de tempo (5 a 8 h). A composição dos hidrolisados por cromatografia gasosa indicam que as lipases das três espécies selecionadas foram capazes de enriquecer o meio com ácidos graxos obedecendo a composição de suas respectivas matérias-primas lipídicas. Para as lipases de P. italicum e P. janthinellum utilizando o óleo de canola, os ácidos graxos liberados foram basicamente insaturados, sendo que aproximadamente 50% desse material foi composto por ácido oleico (C18:1). Para a lipase de P. purpurogenum utilizando o óleo de coco, a composição de seu hidrolisado foi aproximadamente 50% de ácido láurico (C12:0). Potenciais aplicações deste procedimento são as reações de hidrólises de óleos vegetais para obtenção de concentrados de ácidos graxos de alto valor agregado (ômega 6), pré-tratamento de efluentes da indústria alimentícia e uma excelente alternativa na utilização em reações de hidroesterificação para produção de biocombustíveis utilizando matérias-primas de baixa qualidade. / The aim of this study was to evaluate the potential of different species from filamentous fungi the genus Penicillium, with high expression in lipolytic activity (glycerol ester hidrolase EC 3.1.1.3), for using in the hydrolysis of vegetable oils. Ten species of Penicillium genus, isolated from different habitats, were growth in synthetic liquid medium containing olive oil as main carbon source, and the selection was based on the following parameters: biomass growth and hydrolytic activities attained in the mycelium bound and filtrate (extracellular). Under these conditions, three lipases producing species (P. italicum AT4421, P. janthinellum CCT3162 and P. purpurogenum AT2008) were selected by retaining high activity in the mycelium (> 150 U/g) and lower activity in the filtrate. P. italicum was found to have the highest lipase mycelium-bound activity (199.3±9.5 U/g) lower filtrate activity (mycelium-bound and extracellular activity ratio of 10-fold). The other species also showed low filtrate lipolytic with mycelium-bound and extracellular activity ratios of 8.7 and 7.8-fold for P. purpurogenum and P. janthinellum, respectively. The determination of biochemical and kinetic properties of the lipases resulted in similar maximum activities at pH and temperature range of 35-45ºC and 7-7.5, respectively. Values for Km varied from 123.6 to 151.3 mM and Vmax values between 387.6 and 539.1 ?mol/min. The thermal stability assays showed that lipase of P. janthinellum was less stable at 50 °C (t1/2=0.92h) and P. purpurogenum was the most stable (t1/2=1.21h). The selected mycelium-bound lipases were assayed in the hydrolyis of vegetable oils having different fatty acids composition. This allowed determining for each lipase its selectivity for fatty acids. According to the results, P.purpurogenum lipase was found to have the highest hydrolysis percentage with saturated vegetable oils, such as coconut oil attaining 60.6±0.6% of free fatty acids. Both P. italicum and P. janthinellum lipases showed high selectivity for vegetable oil rich in oleic acid, such as canola oil, resulting in hydrolysis degrees of 77.1 ± 1.9% and 60.3±1.9%, respectively. For all tested lipases suitable substrate concentration was established at 25% w/w (3:1 water/oil ratio) and the use of ultrasound irradiations provided increments in the degree of hydrolysis of at least 1.2 fold in short period of time (5 to 8 h). The hydrolysate composition determined by gas chromatography indicated that all the three selected lipases were able to enrich the medium with fatty acids according to their respective lipid raw materials. For the lipase from P. italicum and P. janthinellum using canola oil, the fatty acids released were basically unsaturated, and approximately 50% of this material was composed of oleic acid (C18:1). For the lipase from P. purpurogenum using coconut oil, its composition was approximately 50% hydrolysate of lauric acid (C12:0). Potential applications of this procedure are the hydrolysis of vegetable oils for obtaining high valuable fatty acids (omega 6), pretreatment of wastewater from food industries and an excellent alternative in hidroesterification reactions to biofuel production using low-quality raw materials.

Viena iš aktualiausių šių laikų problemų yra "Nesveikų pastatų sindromas". Patalpų mikologinė būklė - šios problemos sudėtinė dalis, todėl daugelio šalių mokslininkai tiria mikrogrybų paplitimą įvairios paskirties patalpose. Mano atliktų tyrimų tikslas - ištirti Cladosporium, Penicillium ir Aspergillus genčių paplitimą gyvenamosiose patalpose ir įvertinti patalpų mikologinę būklę. Tyrimai atlikti 2007, 2008 ir 2010 metais penkiuose Vilniaus miesto butuose, 23 patalpose. Tirti butai yra skirtinguose miesto mikrorajonuose, namuose, kurių statybai panaudotos skirtingos statybinės medžiagos. Kai kuriuose butuose nustatytas padidintas drėgnumas ar dulkėtumas. Tyrimai atlikti gravitaciniu būdu, mikromicetų pradams nusėdant į Petri lėkšteles ant mitybinės Čapeko terpės. Ekspozicija 15 minučių. Pasėliai inkubuojami penkias paras 25±2oC temperatūroje. Po inkubacijos skaičiuotos ir identifikuotos lėkštelėse išaugusios kolonijos. Iš tiriamųjų butų išskirta nuo 6391,98 iki 50318,82 kfv/m3 mikromicetų kolonijas formuojančių vienetų. Cladosporium genties mikromicetų nuo 720,9 iki 10380,96 kfv/m3; Penicillium - nuo 1009,26 iki 39168,9 kfv/m3; Aspergillus nuo 96,12 iki 3220,02 kfv/m3. Aspergillus niger rūšies nuo 0 iki 672,84 kfv/m3. Mikromicetų paplitimo dažnumas tirtose patalpose: Cladosporium sp.2007 m. - 82,4%; 2008 m. - 91,3%, 2010 m. - 100 %. Penicillium sp. 2007 m. - 100%; 2008 m. - 95%, 2010 m. - 91,3 %. Aspergillus sp. 2010 m. - 65,2 %. Aspergillus niger 2010 m. - 21,7 %. Tirtuose... [toliau žr. visą tekstą] / One of the most pressing problems of our time is the "sick building syndrome ". Mycological condition of indoor - an integral part of the problem, because many scientists study the prevalence of fungi of various spaces. My studies aim - to explore Cladosporium, Penicillium and Aspergillus genera distribution private homes premises and mycological assessment of the state. Studies carried out in 2007, 2008 and 2010 in five apartments in Vilnius, 23 premises. To explore the apartments are located in different neighborhoods, houses, a building used for various construction materials. Some of the apartments increased humidity or dust. Studies carried out by gravitational, spring deposition of fungi in Petri dishes on a culture matrix. Exposition of 15 minutes. The crop are incubated for five days at 25 ± 2 ° C temperature. After incubation, calculated and identified by the increase in colonies dishes. Abstracted from the apartment from 6391.98 to 50318.82 cfu/m3 fungal colony-forming units. Cladosporium genus micromycetes from 720.9 to 10,380.96 cfu/m3; Penicillium - from 1009.26 to 39,168.9 cfu/m3; Aspergillus, from 96.12 to 3220.02 cfu/m3. Aspergillus niger species from 0 to 672.84 cfu/m3. The frequency distribution of fungal surveyed premises: Cladosporium sp. 2007 - 82.4% in 2008 - 91.3% in 2010 - 100%. Penicillium sp. 2007 - 100% in 2008 - 95% in 2010 - 91.3%. Aspergillus sp. 2010 - 65.2%. Aspergillus niger 2010 - 21.7%. In analyzed in apartments dominated by genera... [to full text]

Paxilline belongs to a large, structurally and functionally diverse group of indole-diterpenes and is synthesised by the filamentous fungus Penicillium paxilli. A gene cluster for paxilline biosynthesis in P. paxilli has been identified and characterised. However, none of the steps proposed in the biosynthesis of paxilline or paxilline-like indole-diterpenes have been validated. In some diterpene-producing filamentous fungi, including P. paxilli, two distinct copies of geranylgeranyl diphosphate (GGPP) synthase, that catalyses the committed step in diterpene biosynthesis, have been identified. However, the biological significance of the presence of two distinct GGPP synthases is not known. In this study, biochemical analysis of the paxilline gene products in P. paxilli and subcellular localisation of the two P. paxilli GGPP synthases, Ggs1 and PaxG, were carried out. Transfer of constructs containing different combinations of pax genes into a pax cluster negative deletion derivative of P. paxilli identified four Pax proteins that are required for the biosynthesis of a paxilline intermediate, paspaline. These proteins are PaxG, a GGPP synthase, PaxM, a FAD-dependent monooxygenase, PaxB, a putative membrane protein, and PaxC, a prenyltransferase. Using precursor feeding experiments, it was confirmed that the indole-diterpenes paspaline and β-PC-M6 are substrates for the cytochrome P450 monooxygenase, PaxP, and are converted to 13-desoxypaxilline. Further, it was confirmed that the indole-diterpene 13-desoxypaxilline is a substrate for PaxQ, a cytochrome P450 monooxygenase, and is converted to paxilline. Unlike PaxQ, PaxP is specific for indole-diterpene substrates that have a β-stereochemistry. The detection of the indole-diterpene products was related to the expression of the transgene in the pax cluster negative background. Reporter fusion studies of the two P. paxilli GGPP synthases, Ggs1 and PaxG, showed that the Ggs1-EGFP fusion protein was localised to punctuate structures whose identity could not be established, and the EGFP-GRV fusion protein, containing the C-terminal tripeptide GRV of PaxG, was localised to peroxisomes.

Univ., Diss.--Halle, 1996.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4447.pdf: 11266317 bytes, checksum: 6b1120210ec06b96c9b2a338298384a7 (MD5) Previous issue date: 2011-08-26 / Universidade Federal de Sao Carlos / Microorganisms, known as being relatively simple, have shown a great adaptation power to different nutritional situations by changing their metabolism with lack or supply of nutrients in the culture medium. This feature allows a wide range of the use of microorganisms to produce metabolites with several interests. This study has been named OSMAC (One Strain Many Compounds) approach, which was applied in this study by using two fungi from Penicillium genus. Through culture medium modification with FeCl3 during growth of P. brasilianum, it was able to produce isoquinolinic alkaloid. On the other hand, the addition of CaCl2, another alkaloid belonging to tremogenic class was isolated and analysed by spectroscopic methods. When P. griseoroseum was cultivated with NH4Br, it was observed the production of a halogenated secondary metabolite, which was not reported before (brominated roquefortine C). Analyses by GC/MS led to detect three phenolic compounds with bromine atoms in its structure. The secondary metabolites of P. griseoroseum with no modification in the culuture medium were studied and three metabolites were isolated. Two of them belong to the tetronic acid class and the other one was isolated as a dimer from clavatol. Analyses by LC/ MS-MS were able to identify other tetronic acids in the ethyl acetate extract from P. griseoroseum. / Os microorganismos, por serem de organização relativamente simples, têm um poder de grande adaptação a variadas situações nutricionais, modificando seu metabolismo com a carência ou com o fornecimento de nutrientes ao meio de cultivo. Isso permite uma ampla flexibilidade em sua utilização, podendo-se induzir microorganismos a produzir determinadas substâncias de interesse. Esta abordagem pode levar a uma variedade de novos metabólitos secundários interessantes a partir de uma única cepa de um microorganismo. Este estudo vem sendo denominado de abordagem OSMAC (One Strain Many Compounds), a qual foi utilizada no presente trabalho com dois fungos do gênero Penicillium. Foi verificado que ao modificar o meio de cultura com FeCl3 durante o crescimento de P. brasilianum houve a produção de um alcalóide isoquinolínico, enquanto com a adição de CaCl2 houve a produção de outro alcalóide pertencente à classe dos alcalóides tremogênicos. Com relação ao fungo P. griseoroseum, foi isolado um metabólito halogenado (roquefortina C contendo um átomo de bromo) quando ao meio de cultura foi adicionado NH4Br. As substâncias isoladas foram analisadas por técnicas espectroscópicas. Também foram detectados por GC/MS mais três compostos fenólicos contendo átomos de bromo em sua estrutura. O metabolismo secundário de P. griseoroseum foi analisado e foram isolados policetídeos pertencentes à classe dos ácidos tetrônicos e um dímero do clavatol, inédito na literatura. Análises por LC/MS-MS detectaram outros ácidos tetrônicos presentes no extrato de acetato de etila.

Orientador: Ângela Regina Araujo / Banca: Silvia Noeli López / Banca: Mônica Tallarico Pupo / Banca: Maria da Conceição Farreira de Oliveira / Banca: Luce Maria Brandão Torres / Resumo: Este trabalho, descreve a busca de substâncias bioativas a partir do estudo químico e biológico dos extratos brutos produzidos pelos fungos endofíticos AM-01 identificado como Penicillium sp1, AM-02 e AM-03 não identificados e AM-04, também pertencente ao gênero Penicillium, que foram isolados das folhas de Alibertia macrophylla. Os fungos endofíticos isolados, foram cultivados em meio líquido MBD, e sólido (milho) a 25oC, sob agitação, e no modo estático, respectivamente. Para o meio líquido, o caldo foi separado do micélio e submetido à partição com AcOEt, fornecendo os extratos brutos após a evaporação do solvente. Para o meio sólido, foi realizado uma extração com metanol, seguido de filtração e evaporação do solvente, originando os extratos brutos. Após análises por RMN de ¹H e CLAE-DAD, os extratos brutos obtidos em milho, foram fracionados por cromatografia em coluna, seguida de separação via Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAEprep.). O extrato bruto de AM-01 (Penicillium sp1) forneceu seis substâncias da classe das isocumarinas, sendo duas inéditas. O fracionamento cromatográfico do extrato bruto de AM-02, conduziu ao isolamento de três sesquiterpenos inéditos identificados como Xylarenonas C, D e E. Também do extrato bruto de AM-02 foi isolado um composto furânico identificado como (E)-5-(1- hidroxialil)-4-(pent-1-enil)-2,5-diidrofurano-3-ácido carboxílico. O fracionamento cromatográfico de AM-04, permitiu o isolamento de um benzenóide, identificado como orcinol. O estudo químico dos extratos brutos obtidos em MBD, de AM-03 e AM-04, permitiram o isolamento das dicetopiperazinas ciclo (Pro-Try) e ciclo (L-Pro- L-Val), além da uracila. As substâncias isoladas foram identificadas por análises de RMN 1D e 2D e espectrometria de massas, bem como por comparação com dados da literatura... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work describes the search for bioactive substances from the chemical/biological of the crude extracts produced by endophytic fungi AM-01 identified as Penicillium sp1, AM-02, AM-03 and AM-04 also belonging to the genus Penicillium isolated from the leaves of Alibertia macrophylla. The endophytic fungal isolates were grown in liquid medium and solid MBD to 25 °C under shaking and static mode, respectively. For the liquid medium the mycelium was separated from the broth and subjected to partition with AcOEt, giving the crude extracts after evaporation of the solvent. For solid medium, the extraction was performed with MeOH, followed by filtration and evaporation of the solvent yielding the crude extracts. After analysis by the ¹H NMR and HPLC-DAD, the crude extracts from maize were fractionated by chromatography on a column followed by separation using High Performance Liquid Chromatography (HPLCprep.). The crude extract of AM-01 (Penicillium sp1) provided six isocoumarins, two news. Chromatographic fractionation of the crude extract of AM-02 led to the isolation of three novel sesquiterpenes identified as Xylarenonas C, D and E and a furanic compound identified as 2,5-dihydro-5-(1-hydroxyallyl)-4-(E)-pent-1-enyl)furan-3-carboxylic acid. Chromatographic fractionation of AM-04 allowed the isolation of a benzenoid, identified as orcinol. The chemical study of AM-03 crude extracts and AM-04 cultivated in MDB allowed the isolation of diketopiperazines cyclo (Pro-Try), cyclo (L-Pro-L-Val), and uracil. The substances isolated were identified through analysis of 1H NMR, mass spectrometry and by comparison with literature data. The crude extracts and pure substances were submited for trials for antifungal agents, antioxidants, anticholinesterasic and inhibition of protease. All substances showed biological activities. / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-01-26Bitstream added on 2014-06-13T19:09:09Z : No. of bitstreams: 1 costa_bo_me_jabo.pdf: 5899495 bytes, checksum: c015de9c632910013a84b4f478dbde40 (MD5) / O conhecimento da atividade das enzimas hidrolíticas é essencial para compreender as transformações dos nutrientes no solo. O milho é uma das principais culturas sob o ponto de vista econômico. O objetivo deste estudo foi avaliar a influência do crescimento dos fungos em dois tipos de solos, na presença e ausência de glicose, no desenvolvimento das plântulas de milho, no padrão isoenzimático dos coleóptilos, nos teores de carboidratos totais residuais, nas atividades da desidrogenase e amilase. Utilizou-se delineamento inteiramente casualizado com esquema fatorial. A adição de glicose no meio de cultura aumentou a velocidade de crescimento de A. flavus e Penicillium sp., mas não de F. verticillioides. Na presença de glicose, a produção de esporos aumentou de 1,2 (F. verticillioides) e 8,2 vezes (A. flavus), e reduzido de 3,5 vezes com Penicillium sp. A redução dos teores de carboidratos totais ajustou-se significativamente às equações de 1º e 2º grau. A.flavus e Penicillium sp., apresentaram maior consumo de carboidratos totais que o solo sem inoculação ou inoculado com F. verticillioides. A adição de glicose no solo favoreceu o consumo de carboidratos residuais, provavelmente devido ao estímulo do crescimento dos fungos. Exceto com F. verticillioides, a atividade da desidrogenase aumentou em média de 1,5 a 1,8 vez (p<0,05) nos solos com glicose em relação aos solos sem glicose. À atividade da amilase, aumentou 1,3 a 1,5 vez por efeito da adição de glicose no solo. Maior atividade da amilase foi observada no solo Latossolo Vermelho distrófico (LVd) com glicose e inoculado com A.flavus e Penicillium sp. em relação ao controle. As dimensões das plântulas como altura dos coleóptilos, comprimento das raízes e massa seca das plântulas de milho dos solos adicionados de glicose e/ou inoculados com os fungos foram diminuídas. A expressão genética... / The knowledge about hydrolytic enzymes activity is essential to understand the nutrients transformations in soil. Corn is one of the main crops from the economic view in the whole world. The objective of this study was evaluate the fungi growth in two soil types, in the presence and absence of glucose, coleoptiles development, roots and weight of corn seedlings, coleoptiles isoenzyme pattern, content of total residual carbohydrates, enzymes dehydrogenase and amylase activity. Was used a completely randomized design with factorial arrangement. The glucose addition in culture medium increased the growth rate of A. flavus and Penicillium sp., but not F. verticillioides. In the presence of glucose, the spores number was increased from 1.2 (F. verticillioides) and 8.2 times (A. flavus), but was reduced 3.5 times with Penicillium sp. Reducing the levels of total carbohydrates, significantly adjusted to the equations of 1st and 2nd grade. A.flavus and Penicillium sp., showed higher carbohydrates consumption that the soil control or inoculated with F. verticillioides. The glucose addition in soil, favored the use of residual carbohydrates, probably due fungi growth stimulation. Except F. verticillioides, dehydrogenase activity increased in the range 1.5 to 1.8 times (p<0.05) in soils with glucose compared to glucose free soil. Amylase activity increased 1.3 to 1.5 times by glucose addition effect in soil. Increased amylase activity was observed in the Distrophic Red Latosol (DRL) with glucose and inoculated with A.flavus and Penicillium sp., compared to control. The seedlings dimensions as coleoptiles height, root length and dry weight of maize seedlings of the soils added with glucose and inoculated with fungi were decreased. Gene expression of maize seed was changed due probable by fungi inoculated infection in soil. The coleoptiles isoenzymes pattern was amended as early as 5 incubation... (Complete abstract click electronic access below)

A linhagem S1M29 de Penicillium echinulatum é um fungo filamentoso cujo sistema celulolítico tem potencial para aplicação em processos de degradação de materiais lignocelulósicos visando a obtenção de produtos com interesse biotecnológico, como o etanol de segunda geração. A abundância de biomassas lignocelulósicas associada à busca por alternativas aos combustíveis fósseis faz aumentar o interesse em estudos que envolvam a elucidação dos mecanismos de secreção de enzimas lignocelulolíticas. Neste estudo, o P. echinulatum S1M29 foi crescido em condições de indução para a produção de endoglicanases, celobiohidrolases, β-glicosidases, xilanases e swoleninas. Foram avaliados os perfis enzimáticos em géis de poliacrilamida e o padrão de expressão gênica para estas proteínas. Observou-se que a produção enzimática foi favorecida pela presença de celulose Celufloc E® e bagaço de cana-de-açúcar (BCA) no meio de cultivo em comparação à glicose, sendo que o uso de resíduo de biomassa proporcionou a obtenção dos melhores rendimentos. Resultado semelhante foi atingido na análise dos perfis de secreção enzimática em gel de poliacrilamida, sugerindo ainda, a presença de uma endoglicanase constitutiva de aproximadamente 80 kDa. O estudo de qRT-PCR revelou a presença de quatro genes para endoglicanases com padrão de expressão distintos, destacando-se um acúmulo de transcritos 9779,19 vezes superior à amostra calibradora do gene egl1 em 24 h de cultivo no meio formulado com celulose Celufloc E®. Este mesmo gene gerou 1257,58 vezes mais transcritos acumulados que a amostra calibradora em meio suplementado com BCA. Na avaliação da expressão relativa do gene para celobiohidrolase obteve-se expressão superior no meio formulado com BCA em 48 h em relação ao meio com celulose Celufloc E® em 24 h, correspondendo, respectivamente, a 6464,49 e 3093,26 vezes mais transcritos acumulados que a amostra calibradora. O gene para β-glicosidase expressou-se em meio formulado com BCA no início do cultivo, embora a atividade desta enzima tenha ocorrido ao final do cultivo. A expressão de xilanases foi mais significativa com o uso de celulose Celufloc E® no meio de cultivo. Já o gene para swolenina apresenta um perfil de expressão com valores semelhantes em comparação ao uso de celulose Celufloc E® e BCA no meio de cultivo, apesar da presença de BCA ter proporcionado uma expressão mais tardia. Para todos os genes avaliados foram verificados valores muito reduzidos de expressão quando a glicose foi utilizada como fonte de carbono para o P. echinulatum. Observou-se ainda uma expressão coordenada de genes codificadores de endoglicanases, celobiohidrolase, β-glicosidase e swolenina. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2016-01-27T12:06:29Z No. of bitstreams: 1 Tese Denise Zampieri.pdf: 4586084 bytes, checksum: be5eb9fbb555f957a4e737205334ac6d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-27T12:06:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Denise Zampieri.pdf: 4586084 bytes, checksum: be5eb9fbb555f957a4e737205334ac6d (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico, CNPq. / The strain S1M29 of Penicillium echinulatum is a filamentous fungus that presents a cellulolytic system with potential for application in the degradation process of lignocellulosic materials to obtain products of biotechnological interest, such as second-generation ethanol. The availability of lignocellulosic biomass associated with the search for alternatives to fossil fuels increases the interest in studies that involve understanding the secretion mechanisms of lignocellulolytic enzymes. In this study, P. echinulatum S1M29 was grown under inducing conditions for the production of endoglucanases, cellobiohydrolases, β-glucosidases, xylanases and swollenins. The enzyme secretion profiles were evaluated in polyacrylamide gels and the pattern of gene expression for these proteins was also assessed. It was observed that enzyme production was enhanced in the presence of cellulose Celufloc E® and sugar cane bagasse (SCB) in the culture medium compared to glucose, with the use of biomass residue providing the best yields. A similar result was obtained analyzing enzyme secretion profiles in polyacrylamide gels, suggesting the presence of constitutive endoglucanases of approximately 80 kDa. Studies with qRT-PCR revealed the presence of four genes encoding endoglucanases with distinct expression patterns, standing out an accumulation of transcripts from egl1 gene 9779.19 times higher than the calibrator sample in 24 h of growth in medium formulated with cellulose Celufloc E®. The same gene generated 1257.58 more accumulated transcripts than the reference sample in medium supplemented with SCB. Evaluation of gene expression for cellobiohydrolase yielded higher expression levels in the medium formulated with SCB in 48 h, in comparison to the medium containing cellulose Celufloc E® in 24 h, corresponding, respectively, to 6464.49 and 3093.26 more accumulated transcripts than the reference sample. The β-glucosidase gene was expressed in medium formulated with SCB at the beginning of growth, as opposed to that seen for activity of this enzyme, which occurred at the end of cultivation. The xylanase expression was more significant with the use of cellulose Celufloc E® in the culture medium. On the other hand, the gene for swollenin presents an expression profile with similar values compared to using cellulose Celufloc E® and SCB in the culture medium, although the presence of SCB has provided a later expression. Very low values of gene expression have been found for all genes evaluated when glucose was used as carbon source for P. echinulatum. A coordinated expression of endoglucanases, cellobiohydrolase, β-glucosidase and swollenin was was also verified.