Submitted by Chaylane Marques (chaylane.marques@ufpe.br) on 2015-03-13T18:58:18Z No. of bitstreams: 2 CALD.pdf: 3116341 bytes, checksum: c6dca14c2b7bf3f18c0fc5859910b6ec (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-13T18:58:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 CALD.pdf: 3116341 bytes, checksum: c6dca14c2b7bf3f18c0fc5859910b6ec (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012 / CNPQ

Submitted by Daniella Sodre (daniella.sodre@ufpe.br) on 2015-04-15T13:58:09Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao Gilcelia da Silva.compressed.pdf: 2741536 bytes, checksum: 16951d012659357039ad3bcfb4ef229a (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-15T13:58:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao Gilcelia da Silva.compressed.pdf: 2741536 bytes, checksum: 16951d012659357039ad3bcfb4ef229a (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013-02-21 / Neste trabalho foi descrito um novo biossensor de DNA para detecção de Penicillium sclerotigenum toxigênico aplicado a culturas puras e inhame infectado. A detecção do Penicillium sclerotigenum toxigênico é realizada por meio de uma monocamada automontada do compósito (magnetita/hidrocloreto de poli(alilamina) (Fe3O4-HPA) que serve como uma camada de ancoragem para do DNA. A espectroscopia de impedância elétrica (EIE) foi utilizada para avaliar e quantificar o grau de . O compósito é uma boa plataforma para imobilização de biomoléculas, devido a presença de vários sítios de ligação para nucleotídeos, aumento da área superficial e boa biocompatibilidade. O biossensor foi capaz de não somente detectar qualitativamente a presença do genoma do fungo em baixas concentrações, mas também um aumento da resposta impedimétrica quando a resistência elétrica foi monitorada ao longo do tempo de exposição, demonstrando que o sistema pode avaliar quantitativamente o genoma do fungo. O biossensor Fe3O4-HPA-primer requer apenas pequenos volumes e baixas concentrações do analito quando utilizado na detecção da contaminação de Penicillium sclerotigenum em alimentos. Portanto, o biossensor obtido apresenta elevada seletividade, especificidade e reprodutibilidade.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2016-08-08T15:39:48Z No. of bitstreams: 1 Maria Carolina de Albuquerque Wanderley.pdf: 2883739 bytes, checksum: 94e90bdc40c402108ba400821ee8a88d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-08T15:39:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maria Carolina de Albuquerque Wanderley.pdf: 2883739 bytes, checksum: 94e90bdc40c402108ba400821ee8a88d (MD5) Previous issue date: 2016-03-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Collagen specific enzymes are capable of degrading triple helix of the native or denatured collagen. The search for new microbial collagenases has greatly increased over the years. A new strain of Penicillium sp. (UCP 1286) isolated from soil of Caatinga, an exclusively Brazilian biome, was selected for the production of collagenase. The culture medium used had only gelatin as a source of carbon and nitrogen. The collagenolytic activity achieved was about 2.7 times higher than the values reported in the literature, both for volumetric activity (379.79 U/mL) and specific activity (1460.77 U/mg) in a time interval of 126 hours of production. With factorial design application, enzyme production increased 65% compared to the preliminary results, equivalent to 632.70 U/mL of collagenolytic activity. The characterization of the enzyme showed that the optimum pH and temperature were, respectively, 9.0 and 37 °C. Due to the total inhibition by phenylmethylsulfonyl fluoride, the enzyme seems to be classified in the family of serinocollagenases. With regard to specificity, collagenase produced by Penicillium sp. UCP 1286 showed higher activity when used as a substrate azocoll, showing no activity when tested against the azocasein. Comparing the enzyme degradation capacity produced by Penicillium SP. With commercial enzyme produced by Clostridium histolyticum, the first presented more specific to type V collagen and gelatin. The major band observed in electrophoresis corresponded to the molecular weight of 37 kDa, and zimogram confirmed collagenolytic activity. The purification technique via aqueous two-phase system (ATPS) was effective for collagenase produced by Penicillium sp. UCP 1286. The run with better values of yield and partition coefficient were at runs on center point, using PEG 3350 g/mol at 15.0% (w/w) concentration, and phosphate at pH 7.0 and concentration 12.5% (w/w). Results indicate that the enzyme is a promising biotechnological product. / Colagenases são enzimas específicas capazes de degradar a tripla hélice do colágeno nativo ou desnaturado. A busca por novas colagenases microbianas têm aumentado bastante ao longo dos anos. Uma nova cepa de Penicillium sp. (UCP 1286) isolada do solo da Caatinga, um bioma exclusivamente brasileiro, foi selecionada para produção de colagenase. O meio de cultura utilizado foi constituído apenas de gelatina como fonte de carbono e nitrogênio. A atividade colagenolítica obtida foi cerca de 2,7 vezes maior que os valores descritos na literatura, tanto para a atividade volumétrica (379,79 U/mL) quanto específica (1.460,77 U/mg), no intervalo de tempo de 126 h de produção. A partir da aplicação de planejamento fatorial, produção da enzima aumentou 65% em comparação aos resultados preliminares obtidos, sendo equivalente a 632,70 U/mL de atividade colagenolítica. A caracterização da enzima mostrou que o pH ótimo foi 9,0 e a temperatura ótima, 37 °C. Considerando a inibição total pelo fenilmetilsulfonil fluoreto, a enzima parece estar classificada na família das serinocolagenases. Com relação à especificidade, a colagenase produzida por Penicillium sp. UCP 1286 apresentou maior atividade quando utilizado o azocoll como substrato, não apresentando atividade relevante quando testada frente à azocaseína. Comparando a capacidade de degradação da enzima produzida por Penicillium sp. com a enzima comercial de Clostridium histolyticum, observou-se que apresentou maior especificidade para o colágeno tipo V e gelatina, e a principal banda observada através de eletroforese correspondeu ao peso molecular de 37 kDa e o zimograma confirmou atividade colagenolítica. A purificação por Sistema Duas Fases Aquosas (SDFA) foi eficiente para a colagenase produzida por Penicillium sp. UCP 1286. Sendo os maiores valores de rendimento e coeficiente de partição obtidos no planejamento fatorial [PEG 3350 g/mol a 15% (m/m) de concentração, e fosfato com pH 7 e concentração 12,5% (m/m)]. Os resultados sugerem que a enzima produzida apresenta-se como um produto biotecnológico promissor com aplicabilidade na área da saúde.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:55:41Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo9503_1.pdf: 3116341 bytes, checksum: c6dca14c2b7bf3f18c0fc5859910b6ec (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2012 / Colagenases são enzimas proteolíticas capazes de degradar a região helicoidal do colágeno em pequenos fragmentos. Em contraste com as colagenases de mamíferos, que clivam a hélice do colágeno em um único ponto, as colagenases microbianas atacam múltiplos sítios ao longo da hélice e por este motivo vem sendo largamente aplicadas na obtenção de peptídeos bioativos do colágeno. Devido ao uso potencial das colagenases microbianas na produção de peptídeos bioativos, existe um interesse em encontrar novas linhagens de fungos capazes de produzir estas enzimas com novas características e em um meio de produção com baixo custo industrial. O presente trabalho teve como objetivo otimizar a produção da colagenase do Penicillium aurantiogriseum utilizando um meio de produção econômico a base de farinha de soja, caracterizar a enzima obtida a partir das condições de cultivo mais favoráveis, aplicar o sistema de duas fases aquosas (SDFA) polietileno glicol (PEG)/fosfato para pré-purificar a colagenase do meio de fermentação e utilizar a cologanase na forma pré-purificada para a produção de peptídeos bioativos do colágeno bovino tipo I. Três planejamentos experimentais (24 e 23 fatorial completo e um 22 central composto) foram empregados para otimizar a produção da colagenase. Os resultados do planejamento completo 24 indicaram que as variáveis mais significativas para a produção da colagenase foram a concentração da farinha de soja e o pH inicial do meio de cultura que exerceram efeitos positivos, e a temperatura que exerceu efeito negativo. Os resultados do planejamento completo 23 indicaram que o pH inicial do meio de cultura e a temperatura exerceram efeitos negativos significativos, enquanto que a concentração da farinha de soja apresentou efeito positivo na produção da colagenase. A produção enzimática máxima (283,36  1,33 U) foi obtida a 1,645% (m/v) de farinha de soja, pH 7,21 e 24 ºC, conforme predita pela superfície de resposta. A enzima apresentou uma atividade máxima a pH 9,0 e 37 ºC, foi estável em uma ampla faixa de pH (6,0 a 10,0) e temperatura (25 a 45 ºC) e foi fortemente inibida por 10 mM de fenil metil sulfonil fluoreto. A energia de ativação e a entalpia de ativação da enzima foram 107,4 kJ/mol e 104,7 kJ/mol, respectivamente. A análise dos resultados do planejamento fatorial 24 utilizado para estudar a influência da massa molar do PEG (MMPEG), da concentração do PEG (CPEG), da concentração do fosfato (CFOSF) e do pH na extração da colagenase no SDFA indicou que o fator de purificação (FP), o coeficiente de partição (K) e o rendimento em atividade (Y) da colagenase na fase superior aumentaram com o aumento da CPEG e da CFOSF e com a diminuição da MMPEG e do pH. O FP máximo (5,23) foi obtido com MMPEG de 1500 g/mol, CPEG de 17,5% (m/m), CFOSF de 15% (m/m) e pH 6,0, enquanto que o Y máximo (167,01%) foi obtido com MMPEG de 1500 g/mol, CPEG de 17,5% (m/m), CFOSF de 10% (m/m) e pH 8,0. A eficiência do SDFA foi confirmada pelo estudo eletroforético, que revelou a eliminação de proteínas contaminantes. Os resultados do planejamento fatorial completo 23 utilizado para identificar as condições mais favoráveis de hidrólise do colágeno bovino tipo I, a partir da colagenase prépurificada do P. aurantiogriseum, indicaram que o pH e a concentração do colágeno exerceram efeitos positivos sobre o grau de hidrólise, enquanto que o efeito da temperatura foi negativo. O grau de hidrólise máximo (4,65 μmol/mL) foi obtido utilizando uma concentração de colágeno de 7,5 mg/mL, pH 8,0 e 25 ºC. O perfil de peptídeos obtido por espectrometria de massa mostrou a presença de peptídeos com massas molares inferiores a 11 kDa e inúmeros peptídeos com massas molares menores de 2 kDa. Estes peptídeos apresentaram atividade antimicrobiana contra Escherichia coli (CIM = 0,625 mg/mL), Bacillus subtilis (CIM = 5 mg/mL) e Staphylococcus aureus (CIM = 0,55 mg/mL) e atividade antioxidante de 84,7 ± 0,24% (50 mg/mL). Os resultados do presente trabalho demonstram que P. aurantiogriseum é produtor de colagenase, a qual é uma alternativa tecnologicamente viável para a produção de peptídeos bioativos do colágeno

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:55:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo9624_1.pdf: 901142 bytes, checksum: a526692bb34526b720840740263ac363 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / As proteases microbianas representam cerca de 60 % do total mundial de vendas de enzimas. Estas proteases têm sido extensivamente estudadas, devido à necessidade de novas proteases com diferentes características, para atender o rápido crescimento das indústrias baseadas na tecnologia de produção de enzimas. O presente trabalho objetivou a produção e caracterização parcial da protease produzida pelo Penicillium aurantiogriseum URM4622 em biorreator utilizando um planejamento experimental (23), visando sua aplicação em detergentes. A produção da protease ocorreu em bioreator (Fermenter RALF 2,0 L) de tanque agitado com 1,5 L de volume de trabalho, equipado com controles de temperatura, pH e oxigênio dissolvido. Amostras foram coletadas a cada 12 horas, para determinações da biomassa, curva de pH e atividade proteásica. As melhores condições para a produção da enzima, correspondente a maior atividade específica (43,67 ±1,98 U/mg) foram 26 oC; pH 7,0 e 25 % O2. A protease do caldo fermentado mostrou-se estável em uma ampla faixa de pH 5,8 - 9,5 e a temperaturas de 25 40 °C. A atividade proteolítica decresceu cerca de 26 % na presença do íon Zn2+ e aumentou 29 % com o íon Mn2+. Cerca de 96,2 % e 70,8 % da atividade proteolítica foram mantidas após 90 min de incubação com H2O2 a 5 % e 10 % (v/v), respectivamente. A inibição pelo PMSF revelou a presença de proteases do tipo serina; nenhuma inibição ocorreu em presença de Tween 80 e Triton X-100 e mais de 50% de sua atividade foi retida em presença de vários detergentes comerciais. Os resultados obtidos sugerem que o Penicillium aurantiogriseum URM4622 é uma fonte viável de produção de protease alcalina com potencial interesse na indústria de detergentes

As celulases e as xilanases são enzimas que hidrolisam a celulose e a xilana, respectivamente, contidas nos resíduos lignocelulósicos. A possibilidade de aplicar estas enzimas na produção de etanol vem sendo objeto de diversos estudos. No entanto, ainda não há uma tecnologia economicamente viável para a produção deste biocombustível a partir da biomassa lignocelulósica. Entre os microrganismos que apresentam altos títulos para estas enzimas, incluem-se linhagens de Penicillium echinulatum; porém, ainda faltam dados de sua fisiologia e estudos da produção de enzimas em biorreator. Neste trabalho, empregou-se a linhagem mutante celulolítica desreprimida S1M29 de P. echinulatum e o meio de cultivo foi composto por celulose, sacarose, solução de sais, Tween 80, farelo trigo e farelo de soja. Avaliou-se o efeito de diferentes temperaturas e pHs na produção das enzimas. O efeito da concentração da celulose sobre as atividades enzimáticas foi avaliada em regime descontínuo (RD) e regime descontínuo alimentado (RDA). Verificou-se que a temperatura mais apropriada para a produção de celulases e xilanases é de 28ºC e dentre os valores de pHs avaliados, o pH 6,0 apresentou a maior produção das enzimas. O aumento da concentração da celulose no RD proporcionou maiores atividades para endoglicanases, porém o mesmo não foi obtido para xilanases. Para FPA (Filter Paper Activity), aumentos proporcionais nas atividades foram obtidos somente com concentrações de até 3% de celulose em RD, condição que também proporcionou as maiores atividades de - glicosidases. O RDA incrementou as atividades de FPA, endoglicanases e xilanases, mas não de -glicosidases. Estes resultados contribuem para a otimização de processos e para a produção econômica de enzimas por P. echinulatum, visando o desenvolvimento de tecnologias economicamente viáveis para produção de etanol a partir de materiais lignocelulósicos. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Cellulases and xylanases are enzymes that hydrolyze cellulose and xylan respectively, which are found in lignocellulosic residues. Although the applicability of these enzymes in the ethanol production has been the subject of several studies, an economically viable technology for the production of biofuel from lignocellulosic biomass is currently not available. Strains of Penicillium echinulatum are among the microorganisms that have high titers of these enzymes. However, data related to physiology and enzyme production in bioreactor for such strains are still missing. A cellulolytic mutant strain of P. echinulatum S1M29 and a culture medium composed of cellulose, sucrose, salt solution, Tween 80, wheat bran and soybean meal were used in this study. The effect of different temperatures and pHs during the enzymes production was evaluated. The effect of cellulose concentration in the enzymatic activity was evaluated in batch cultivation (BC) and fed-batch cultivation (FBC). It was found that the appropriate temperature for the production of cellulases and xylanases is 28°C, while the higher enzyme production occurred at pH 6.0. The high cellulose concentration in BC provided the greatest activities for endoglicanases, but the same result was not obtained for xylanases. For Filter Paper Activity (FPA), proportional increases in activity were obtained only with concentrations up to 3% of cellulose in BC, which is also linked to the highest activities for -glucosidases. FBC increased the activities of FPA, endoglucanases and xylanases, but it did not increase the -glucosidases activities. Such results contribute towards the optimization of enzyme production using P. echinulatum and the development of economically viable technologies for the production of ethanol from lignocellulosic materials.

Natural products have, historically, played an important role in drug discovery. Nevertheless, drug resistance, pathogen evolution, and global climate change threaten human health and nearly all current anti-infective treatments on the market today. It is undeniable that new drug discovery efforts are needed with increasing urgency. Bolstered by a rich history of discovering treatments in the world around us, natural products chemists continue to look to the environment with increasing understanding and emerging technologies that allow efficient, effective isolation of new chemical entities. This thesis will describe one such endeavor. Focusing on fungal natural products, herein is described the isolation and structure elucidation of new, bio-active natural products. Further, the development and implementation of a large fungal screening program will be discussed, the results of which stand to advance microbial drug discovery in the Baker lab for years to come.

The study was conducted to investigate the effects of: (i) varying the level of supply of the heavy metals iron, manganese, copper and zinc. (ii) varying the ratio between different pairs of metals in the medium. In particular the iron:manganese and zinc:copper ratios were studied. Initially the two fungi Aspergillus niger van Tieghem, (variety and strain) and Penicillium notatum Westling, were used. Penicillium notatum Westling was subsequently discarded, in favour of Penicillium glancum Link, because it did not sporulate freely in liquid culture. The fungi were grown in controlled nutrient solutions, and during the course of tho growth and development, the form and sporulation of the felts was noted. After a period of growth, the felts were removed, dried and weighed. The pH of the liquor was measured. the results were studied to determine the effect of varying levels of supply of the heavy metals, and of the varying heavy metal ratios in the culture solution. In the investigation of the effect of varying the level of supply of individual heavy metals, optimum concentrations were demonstrated for copper and manganese. Increaning the concentration of pairs of heavy metals cimultaneously was found to influence the appearance and degree of symptoms of toxicity. Cultures of Aspergillus and Penicillium were found to be able to tolerate concentrations of copper, in particular, considerably greater than the observed optima, when zinc was present in equal concentration. Citric acid, and subsequently ethylene- diaminetetra-acetic acid, were used as chelating agents, in order to prevent the precipitation of the metals in the culture solution during autoclaving. It was found that the use of chelating agents markedly reduced symptoms of toxicity. There was no conclusive evidence that the iron:manganese ratio in the culture medium was an important factor in the growth and development of cultures of Aspergillus and Penicillium. However there is considerable evidence that in cultures of Penicillium, the zinc:copper ratio in the medium is of some importance in the determination of the dry weight yield trends. This effect was not demonstrated in cultures of Aspergillus.

Rhizoctonia solani causes damping-off, and root and crown rot of sugar beet (Beta vulgaris L.) and overwinters as sclerotia and mycelia. Research was conducted to determine how best to produce large quantities of sclerotia and mycelia in vitro, and compare their pathogenicity with traditionally used colonized barley grains to sugar beet in vitro and in vivo. The greatest number of sclerotia was produced on amended clarified V8 medium and sclerotia caused more disease compared to barley inoculum in the greenhouse. The bio-control potential of Penicillium pinophilum on R. solani AG2-2 on sugar beet was evaluated in vitro and in vivo. Results showed that the presence of P.pinophilum with R.solani reduced damping-off by 75% and thus have the potential to be developed as a bio-control agent for this pathogen.

Memoria para optar al título profesional de: Ingeniera Agrónoma / Uno de los factores que tiene mayor incidencia en la condición de la fruta son las enfermedades de poscosecha, conocidas comúnmente como “pudriciones”. Para el caso de manzanas las más frecuentes son las causadas por Penicillium expansum y Botrytis cinerea. Las aplicaciones de fungicidas sintéticos en poscosecha son una de las estrategias más utilizadas para su control; sin embargo, su uso continuado y prolongado ha generado una disminución de su efecto protector. Tiabendazol ha sido utilizado de manera prolongada como fungicida en el control de dichas enfermedades, pero su uso ha sido limitado por el desarrollo de cepas fitopatógenas resistentes. En el año 2004 fludioxonil fue registrado en Estados Unidos de Norte América para tratamientos de poscosecha en manzanas, siendo altamente efectivo en el control de los patógenos que causan dichas pudriciones incluyendo cepas resistentes a tiabendazol. También se han propuesto otras alternativas de control, como por ejemplo los compuestos antifúngicos naturales. El objetivo del presente estudio fue evaluar la sensibilidad de cepas de Botrytis cinerea y Penicillium expansum aisladas de manzanas, a los fungicidas tiabendazol (Tecto® 500 SC), fludioxonil (Scholar® 50 WP) y productos de origen natural (BC-1000®, Lonlife plus® SC y Biorend® SC). Se determinó in vitro la concentración media efectiva (EC50) y concentración mínima inhibitoria (CMI) la para micelio y conidias a cada fungicida, posteriormente se evaluaron las dosis comerciales de cada producto en condiciones in vivo. Un 10% y un 48% de las cepas de Botrytis cinerea y de Penicillium expansum respectivamente, resultaron ser resistentes a tiabendazol. Fludioxonil fue efectivo en la inhibición de ambos patógenos con valores de EC50 promedio para conidias de 0,02 μg·mL-1 para Botrytis cinerea y de 0,29 μg·mL-1 para Penicillium expansum. Los productos de origen natural presentaron resultados intermedios inhibiendo algunas de las cepas evaluadas, excepto la formulación de BC-1000® utilizada, que no inhibió a ninguno de los dos patógenos. En los ensayos in vivo, el mayor efecto se obtuvo con fludioxonil, y tiabendazol resultó efectivo solo contra las cepas sensibles de ambos patógenos. Las dosis comerciales de los productos naturales utilizados ejercieron un control relativo de ambos patógenos, salvo BC-1000® que no logró efecto de control alguno sobre ambos patógenos. / One of the factors that most affect the condition of the fruit are postharvest diseases, commonly known as "fruit rots”. The most common in apples are caused by Penicillium expansum and Botrytis cinerea. The application of synthetic fungicides in postharvest is one of the strategies used for their control; however, continued use of agrochemicals has led to a decrease in their protective effect. Thiabendazole as a fungicide has been used for a long time in the control of these diseases, but its use has been limited by the development of resistant phytopathogenic strains. In 2004 Fludioxonil was registered in United States of America for use in apples in postharvest treatments being highly effective in controlling these pathogens including resistant strains to thiabendazole. Natural antifungal compounds have also been proposed for postharvest fruit rot control. The aim of this study was to evaluate to sensitivity of Botrytis cinerea and Penicillium expansum strains isolated from apples, the fungicides thiabendazole (Tecto ® 500 SC), fludioxonil (Scholar ® 50 WP) and natural products (BC-1000 ®, Lonlife Plus® SC and Biorend® SC). EC50 and MIC were in vitro calculated for inhibition of mycelium growth and conidial germination for each fungicide, while the commercial dose of each product was in vivo evaluated. 10% and 48% of strains of Botrytis cinerea and Penicillium expansum respectively, were resistant to thiabendazole. Fludioxonil was effective in both pathogens with EC50 values of 0.02 average conidia μg·mL-1 to Botrytis cinerea and 0.29 μg·mL-1 for Penicillium expansum. The natural products showed intermediate results inhibiting some of the strains, except for the formulation of BC-1000 ® used, that did not inhibit any of the two pathogens. Fludioxonil was the most effective active ingredient reducing in vivo both decays, although thiabendazole was only effective against susceptible strains of both pathogens. BC-1000® formulation commercial doses of natural products used exerted a relative control of both pathogens.