Des travaux de recherche en fermentation liquide ont montré que P. canescens est une souche hyperproductrice de xylanases non contaminées par des activités cellulolytiques et amylolytiques. Selon les scientifiques, lintérêt de lutilisation industrielle de ces hémicellulases dans différents secteurs (particulièrement dans la formulation daliments pour le bétail, en industries des jus de fruits et brassicoles, en amidonnerie, en industrie du papier, en pharmacie, dans les textiles et dans la production du bioéthanol) va croître significativement. Mais le développement de ces enzymes est fréquemment limité par le coût de production. Ce travail sest intéressé à loptimisation de la production des xylanases de P. canescens à partir de matières premières peu coûteuses telles les résidus agro-industriels par fermentation solide, une technique traditionnellement utilisée dans la fermentation des aliments en Asie. Létude a démontré que le tourteau de soja est un bon inducteur de la production des xylanases. La teneur initiale en eau, le pH initial, la température de la culture et laération active influencent la synthèse de l'enzyme. Compte tenu des résultats obtenus à léchelle du laboratoire, la transposition à léchelle industrielle serait facilitée naturellement par de fines épaisseurs de cultures statiques, ce qui réduit de moitié le coût de production comparativement à la fermentation liquide. Les expérimentations ont confirmé que la production de xylanases par P. canescens répondait à des phénomènes dinduction et de répression dépendant du substrat et des conditions physico-chimiques de croissance, et non pas à des phénomènes de régulation de type quorum sensing. Lenzyme sous forme liquide concentrée présente une bonne stabilité pendant six mois sans protection préalable (stérilisation, stabilisation ou inhibition de protéases).

This thesis is based on three inter-related studies: the first part deals with the microbial consortium, the identification of microbes and their volatiles, the second part deals with the study of bio-chemical control methods of two conifer pests; the pine weevil Hylobius abietis (L.) and the root rot fungi Heterobasidion spp., and the third part describes the production of styrene by a fungus using forest waste.The large pine weevil (Hylobius abietis L.) is an economically important pest insect of conifers in reforestation areas of Europe and Asia. The female weevils protect their eggs from feeding conspecifics by adding frass (mixture of weevil feces and chewed bark) along with the eggs. In order to understand the mechanism behind frass deposition at the egg laying site and to find repellents/antifeedants for pine weevils, microbes were isolated from the aseptically collected pine weevil frass. Microbial produced volatile organic compounds (VOCs) were collected by solid phase micro extraction and analyzed by GC-MS after cultivating them on weevil frass broth. The major VOCs were tested against pine weevils using a multi-choice olfactometer. Ewingella sp., Mucor racemosus, Penicillium solitum, P. expansum, Ophiostoma piceae, O. pluriannulatum, Debaryomyces hansenii and Candida sequanensis were identified as abundant microbes. Styrene, 6-protoilludene, 1-octene-3-ol, 3-methylanisole, methyl salicylate, 2-methoxyphenol and 2-methoxy-4-vinylphenol were the VOCs of persistently isolated microbes. In behavioral bioassay, methyl salicylate, 3-methylanisole and styrene significantly reduced the attraction of pine weevils to their host plant volatiles. Heterobasidion spp. are severe pathogenic fungi of conifers that cause root and butt rot in plants. Bacterial isolates were tested for the antagonistic activity against fungi on potato dextrose agar. Bacillus subtilis strains significantly inhibited the growth of H. annosum and H. parviporum. Styrene is an industrial chemical used for making polymeric products, currently produced from fossil fuel. A strain of Penicillium expansum isolated from pine weevil frass was investigated for the production of styrene using forest waste. Grated pine stem bark and mature oak bark supplemented with yeast extract produced greater amounts of styrene compared to potato dextrose broth. / <p>QC 20130507</p>

L'objectiu principal d'aquesta tesi era l'estudi dels mecanismes bioquímics que determinen la resistència de les pomes contra un atac de Penicillium expansum. Els diferents estudis es van centrar en determinar el paper que el peròxid d'hidrogen juga en la resistència, directament o com a inductor d'altres processos també involucrats en la resistència dels fruits, com és la lignificació. Es van estudiar també les possibles relacions entre la capacitat d'enfosquiment enzimàtic del fruit i la resistència. D'altra banda, i amb els objectius de comprovar els resultats obtinguts en fruits sencers i d'establir un model d'interpretació, es va utilitzar un cultiu cel·lular de poma. Tots aquests estudis tenien com finalitat determinar les mecanismes bioquímics claus involucrats en la resistència a P. expansum i proposar un marcador de susceptibilitat en pomes. Els resultats presentats en aquesta tesi demostren la participació del peròxid d'hidrogen en la resistència, ja que s'observava una acumulació d'aquest compost en fruits en resposta a l'atac fúngic. Aquesta acumulació era present en fruits immadurs (fruits resistents), però no en els fruits madurs (fruits sensibles). En fruits sencers, la generació de peròxid d'hidrogen estava determinada per un increment en l'activitat de l'enzim superòxid dismutasa (SOD) i una disminució dels enzims involucrats en la degradació del peròxid d'hidrogen, especialment de la peroxidasa (POX). Els resultats obtinguts en el model in vitro confirmen la intervenció del peròxid d'hidrogen en el procés de resistència segons un model d'interacció de tipus compatible. En aquest model, l'acumulació del peròxid estava principalment determinada per l'acció de l'enzim NADPH oxidasa, mentre que els altres enzims (SOD, CAT i POX) eren secundaris. Quan el cultiu cel·lular de poma s'inoculava amb suspensió aquosa de P. expansum filtrada, el model es comportava com un model d'interacció de tipus incompatible, fet que mostra l'existència d'un inductor hidrosoluble en el patogen que pot promoure l'acumulació de peròxid d'hidrogen. Els resultats obtinguts en fruit sencer, també demostren que el peròxid d'hidrogen actua principalment promovent l'acumulació de lignines en la zona ferida, i que el procés d'enfosquiment enzimàtic no està vinculat a la resistència dels fruits. Els canvis metabòlics descrits amb anterioritat semblen ésser induïts principalment per l'acció de la ferida i no són constitutius. Com a conseqüència, cap d'aquests paràmetres podria ser utilitzat com a marcador de susceptibilitat del fruit a la collita. / El principal objetivo de la presente tesis era el estudio de los mecanismos bioquímicos que determinan la resistencia de las manzanas contra un ataque por Penicillium expansum. Los diversos estudios se centraron en determinar el papel que el peróxido de hidrógeno juega en la resistencia, directamente o como inductor de otros procesos también involucrados en la resistencia de los frutos, como es la lignificación. Se estudiaron también las posibles relaciones entre la capacidad de empardecimiento enzimático del fruto y la resistencia. Por otro lado, y con los objetivos de comprobar los resultados obtenidos en fruto entero y de establecer un modelo de interpretación, se utilizó un cultivo celular de manzana. Todos estos estudios tenían como finalidad determinar los mecanismos bioquímicos clave involucrados en la resistencia a P. expansum y proponer un marcador de susceptibilidad de las manzanas. Los resultados presentados en esta tesis demuestran la participación del peróxido de hidrógeno en la resistencia, ya que se observaba una acumulación de este compuesto en frutos en respuesta al ataque fúngico. Esta acumulación se daba en frutos inmaduros (frutos resistentes), pero no en los frutos maduros (frutos sensibles). En frutos enteros, la generación de peróxido de hidrógeno estaba determinada por un incremento de actividad de la enzima superòxido dismutasa (SOD) y una disminución de las enzimas involucradas en la degradación del peróxido de hidrógeno, especialmente de la peroxidasa (POX). Los resultados obtenidos en el modelo in vitro confirman la intervención del peróxido de hidrógeno en el proceso de resistencia según un modelo de interacción de tipo compatible. En este modelo, la acumulación del peróxido estaba principalmente determinada por la acción de la enzima NADPH oxidasa, mientras que las otras enzimas (SOD, CAT y POX) eran secundarias. Cuando el cultivo celular de manzana se inoculaba con una suspensión acuosa de P. expansum filtrada, el modelo se comportaba como un modelo de interacción de tipo incompatible, hecho que muestra la existencia de un inductor hidrosoluble en el patógeno que puede promover la acumulación de peróxido de hidrógeno. Los resultados obtenidos en fruto entero, también muestran como el peróxido de hidrógeno actúa promoviendo la acumulación de ligninas en la zona dañada y que el proceso de empardecimiento enzimático no está relacionado con la resistencia de los frutos. Los cambios metabólicos descritos anteriormente parecen ser inducidos principalmente por la acción de la herida y no son constitutivos. En consecuencia, ninguno de estos parámetros podría ser utilizado como marcador de susceptibilidad del fruto a la cosecha. / The main objective of this thesis was to study the biochemical mechanisms that determine the resistance of apple in response to an attack by Penicillium expansum. Emphasis was given in determining the role that hydrogen peroxide played in the resistance, directly or in relation to the induction of other processes also involved in fruit resistance, such as lignification. The possible relationship between the enzymatic browning potential of the fruit and resistance was also studied. On the other hand, studies on apple cell suspension were also carried out in order to verify the results obtained in whole fruit and establish an interpretation model. The purposes of all these studies were to determine the key biochemical mechanisms involved in the resistance to P. expansum and to propose a marker of apple susceptibility. As shown in our results, hydrogen peroxide appeared to play an underlying role in resistance, because an accumulation of this compound was observed in response to the fungal attack. This accumulation was detected in immature fruit (resistant fruit) but not in mature fruit (susceptible fruit). In whole fruit, the generation of hydrogen peroxide was mainly determined by the increase of superoxide dismutase enzyme activity (SOD) but also by a decrease of H2O2-scavenging enzymes, especially peroxidase (POX). The results obtained in the in vitro model confirmed the contribution of hydrogen peroxide in the resistance process according to a compatible interaction model. In this model the accumulation of the peroxide was mainly determined by the action of NADPH oxidase enzyme, whereas the other enzymes (SOD, CAT and POX) were secondary. When apple cell suspension was inoculated with the filtered aqueous suspension of P. expansum, the model behaved as an incompatible model, showing the existence of a pathogen-related hydrosoluble elicitor that may also elicits the accumulation of hydrogen peroxide. The results obtained in whole fruit also showed that hydrogen peroxide is mainly involved in defence mechanism through its action on lignin accumulation and that the enzymatic browning process was not linked to fruit resistance. All the parameters involved in apple resistance were not constitutive and appeared to be triggered by the wounding response. In consequence, none of these parameters could be used to predict the fruit susceptibility at harvest.

L'ocratoxina A (OTA) és un metabolit secundari tòxic produït essencialment per fongsdels gèneres Aspergillus i Penicillium, sota diverses condicions. La seva presència en elcos humà es deguda a la ingestió de petites quantitats provingudes d'un ampli ventalld'aliments, tant d'origen vegetal com animal. Després dels cereals, el vi és l'element en ladieta europea que més contribueix a l'ingesta d'OTA.L'OTA és una potent toxina que afecta principalment els ronyons, on pot provocar tantlesions agudes com cròniques. A part de la nefrotoxicitat, estudis toxicològics ambanimals han demostrat que també te propietats genotòxiques, carcinogèniques iimmunosupressives. A més, es sospita que és la causa d'una malaltia mortal per alshumans observada en l'Europa de l'Est i coneguda com la 'Nefropatia Endèmica delsBalcans', així com de la formació de tumors en el tracte urinari d'humans.Breument, els objectius del present treball són: (i) fer una valoració del nivell decontaminació per OTA en begudes espanyoles derivades del raïm i estudiar la possibleinfluència de diverses variables en el contingut d'OTA de vins i productes derivats; (ii)estudiar la micoflora de diverses vinyes espanyoles durant quatre anys consecutiusmitjançant mostrejos de camp, per tal d'aclarir on, quan i fins a quin punt existeix OTAen aquest país; (iii) identificar i estudiar l'efecte de diversos factors ecofisiològics i de lesseves interaccions en fongs potencialment productors d'OTA aïllats de raïm devinificació, per tal de trobar les condicions que puguin minimitzar o prevenir el seucreixement i la formació de la toxina. Es van dur a terme estudis addicionals perinvestigar, en primer lloc, els efectes in vitro de l'aplicació de fungicides en raïm, i totseguit, l'efecte del diferents tractaments fungicides en raïm al camp. També s'haaconseguit visualitzar la colonització i els primers estadis d'infecció d'Aspergilluscarbonarius en raïm, amb l'ajut de la microscopia de fluorescència làser confocal, epi- iestereomicroscopia, desprès de transformar aquest fong amb el gen de la proteïna defluorescència verda (gfp).S'ha vist que prop d'un 20 % dels vins espanyols analitzats contenien OTA, la majoria aconcentracions per sota dels límits establerts per la UE, i que els Aspergillus negres sónels responsables de la producció d'aquesta toxina en aquest país, sobretot Aspergilluscarbonarius. Malgrat el domini de les espècies de l'agregat A. niger en el raïm, i degut ala seva modesta capacitat de produir la toxina i a les baixes quantitats produïdes, la sevacontribució al problema de l'OTA és ínfima. Les espècies uniseriades foren descartadesen aquest aspecte, doncs no es va detectar toxina en cap de les soques aïllades.Els Aspergillus negres foren presents en el raïm des del quallat fins a la collita, en lamajoria de vinyes. Tanmateix, la seva incidència augmentà amb la maduració del raïm,doncs les altes temperatures i humitat afavoriren el desenvolupament i producció d'OTAd'aquests fongs. Es va demostrar l'habilitat d'A. carbonarius de créixer en l'interval 10-45 ºC i 0,88-0,995 d'activitat d'aigua (aw), amb l'òptim al voltant de 30 ºC i a les mésaltes aw. Les condicions de temperatura favorables per a la producció d'OTA foren mésrestringides, essent 20 ºC i les altes aw les condicions òptimes. També s'estudiaren altresfactors ecofisiològics com el país d'origen de les soques, les condicions de fotoperiode, l'alternança de temperatures, etc., doncs el coneixement dels factors que donen lloc a laproducció d'OTA pot ajudar a dissenyar estratègies per limitar la seva formació.En la part final d'aquesta tesi s'han suggerit diverses maneres de prevenir i controlar elsAspergillus negres i la seva micotoxina. Com que s'ha vist que la producció d'OTA perAspergillus negres és òptima poc temps desprès de la seva inoculació, la reducció deltemps de collita i transport al celler serà decisiva per reduir els nivells d'aquesta toxina.També s'ha de procurar minimitzar els danys en la pell del raïm, doncs s'ha vist que lesobertures fomenten la entrada del fong que es troba colonitzant la superfície,probablement afavorint la màxima producció d'OTA. L'execució d'altres mesurespreventives com el control de fongs patògens i d'insectes durant el creixement del raïm -es varen fer assaigs amb diversos fungicides in vitro i in vivo-, i d'altres bones pràctiquesagronòmiques, poden ajudar a reduir la contaminació per OTA del raïm.Com a conclusió general, s'ha vist que diversos factors poden ajudar a prevenir eldesenvolupament dels fongs ocratoxigènics, però és necessari aplicar un sistema demètodes combinats per tal de controlar el creixement i subseqüent producció d'OTA peraquests microorganismes. Les mesures preventives són sempre preferibles a les accionscorrectores, i junt amb un degut control de l'OTA en els derivats del raïm, asseguraranuna adequada protecció del consumidor. / La ocratoxina A (OTA) es un metabolito secundario tóxico producido esencialmente porhongos de los géneros Aspergillus y Penicillium, bajo diversas condiciones. Su presenciaen el cuerpo humano es debida a la ingestión de pequeñas cantidades provenidas de unamplio abanico de alimentos, tanto de origen vegetal como animal. Después de loscereales, el vino es el elemento en la dieta europea que más contribuye a la ingesta diariade OTA.La OTA es una potente toxina que afecta principalmente los riñones, dónde puedeprovocar tanto lesiones agudas como crónicas. A parte de la nefrotoxicidad, estudiostoxicológicos en animales han demostrado que también tiene propiedades genotóxicas,carcinogénicas e inmunosupresivas. Además, se sospecha que es la causa de unaenfermedad mortal para los humanos observada en la Europa del Este y conocida como la'Nefropatía Endémica de los Balcanes', así como de la formación de tumores en el tractourinario de humanos.Brevemente, los objetivos del presente trabajo son: (i) valorar el nivel de contaminaciónpor OTA en bebidas españolas derivadas de la uva y estudiar la posible influencia devarias variables en el contenido de OTA de vinos y productos derivados; (ii) estudiar lamicoflora de distintos viñedos españoles durante cuatro años consecutivos mediantemuestreos de campo, para esclarecer dónde, cuándo y hasta que punto existe OTA en estepaís; (iii) identificar y estudiar el efecto de varios factores ecofisiológicos y de susinteracciones en hongos potencialmente productores de OTA aislados de uva devinificación, para encontrar las condiciones que puedan minimizar o prevenir sucrecimiento y la formación de OTA. Se llevaron a cabo estudios adicionales parainvestigar en primer lugar los efectos in vitro de la aplicación de fungicidas en uva,seguido del efecto de diferentes tratamientos fungicidas en uva en el campo. También seha conseguido visualizar la colonización y los primeros estadios de infección deAspergillus carbonarius en uva, gracias a la microscopia de fluorescencia láser confocal,epi- y estereomicroscopia, después de transformar este hongo con el gen de la proteína defluorescencia verde (gfp).Se vio que aproximadamente un 20 % de los vinos españoles analizados contenían OTA,la mayoría a concentraciones por debajo de los límites establecidos por la UE, y que losAspergillus negros son los responsables de la producción de esta toxina en este país,sobretodo Aspergillus carbonarius. Pese al dominio de las especies del agregado A. nigeren la uva, y debido a su modesta capacidad de producir la toxina y a las bajas cantidadesproducidas, su contribución al problema de la OTA es ínfima. Las especies uniseriadasfueron descartadas en este aspecto, ya que no se detectó toxina en ninguna de les cepasaisladas.Se detectaron Aspergillus negros en la uva desde el cuajado hasta la cosecha, en lamayoría de viñedos. No obstante, su incidencia aumentó con la maduración de la uva,pues las altas temperaturas y humedad favorecieron el desarrollo y producción de OTApor estos hongos. Se demostró la capacidad de A. carbonarius de crecer en el intervalo10-45 ºC y 0,88-0,995 de actividad de agua (aw), con el óptimo alrededor de 30 ºC y a lasmás altas aw. Las condiciones de temperatura favorables para la producción de OTAfueron más restringidas, siendo 20 ºC y las altas aw las condiciones óptimas. También seestudiaron otros factores ecofisiológicos como el país de origen de las cepas, lascondiciones de fotoperiodo, la alternancia de temperaturas, etc., pues el conocimiento delos factores que dan lugar a la producción de OTA pueden ayudar a diseñar estrategiaspara limitar su formación.En la parte final de esta tesis se han sugerido varias maneras de prevenir y controlar losAspergillus negros y su micotoxina. Como que se ha visto que la producción de OTA porlos Aspergillus negros es óptima poco tiempo después de su inoculación, la reducción deltiempo de cosecha y transporte a la bodega será decisivo para reducir los niveles de estatoxina. También se ha de procurar minimizar los daños en la piel de la uva, pues se havisto que las aperturas fomentan la entrada del hongo que se encuentra colonizando lasuperficie, probablemente permitiendo la máxima producción de OTA. Laimplementación de otras medidas preventivas como el control de hongos patógenos y deinsectos durante el crecimiento de la uva -se ensayaron varios fungicidas in vitro e invivo-, y de otras buenas prácticas agronómicas, pueden ayudar a reducir la contaminaciónpor OTA de la uva.Como conclusión general, se ha visto que varios factores poden ayudar a prevenir eldesarrollo de los hongos ocratoxigénicos, pero es necesario aplicar un sistema de métodoscombinados para controlar el crecimiento y subsiguiente producción de OTA por estosmicroorganismos. Las medidas preventivas son siempre preferibles a las accionescorrectoras, y junto con un debido control de la OTA en los derivados de la uva,aseguraran una adecuada protección del consumidor. / Ochratoxin A (OTA) is a toxic secondary metabolite produced by moulds belongingessentially to the Aspergillus and Penicillium genera, under diverse conditions. Itspresence in the human body is due to the ingestion of small quantities present in a widerange of food commodities, both of vegetable and animal origin. Next to cereals, wine inthe European diet is the second major source of OTA.OTA is a potent toxin affecting mainly the kidneys, in which it can cause both acute andchronic lesions. Besides nephrotoxicity, toxicological studies on animals havedemonstrated that it has mainly, genotoxicity, carcinogenicity and immunosuppressiveproperties. Furthermore, it is suspected to be a possible cause of the fatal human diseaseknown as Balkan endemic nephropathy observed in South Eastern Europe, and of theurinary tract tumours in humans.Briefly, the objectives of the present project are: (i) to assess the level of OTAcontamination in Spanish grape-based beverages and to study the possible influence ofseveral variables in the OTA content of wines and derivatives; (ii) to survey themycoflora of several Spanish vineyards during four-year consecutive field samplings, inorder to clarify where, when and to what extent OTA occurs in this country; (iii) toidentify and study the effect of various ecophysiological factors and their interactions onpotential ochratoxigenic fungi isolated from wine grapes, in order to find out theconditions that might minimize or prevent their growth and OTA formation. Additionalstudies to investigate, first the impact of application of fungicides to grapes in vitro, andlater the effect of different fungicide treatments on grapes in the field, were carried out.Visualization of Aspergillus carbonarius grape colonization and early infection was alsoachieved with epi-, stereo- and confocal fluorescence microscopy, after thetransformation of this fungus with the reporter green fluorescent protein gene (gfp).It has been shown that nearly 20 % of the Spanish wines tested contained OTA, most ofthem at concentrations below the EU limits, and that black aspergilli are responsible forthe production of this toxin in this country, mainly A. carbonarius. Despite A. nigeraggregate species were dominant in grapes, because of their modest ability and lowamounts produced, their contribution to the OTA problem is rather small. Uniseriatespecies were discarded as a source of OTA in the surveyed regions, as no toxin wasdetected in any of the isolates.Black aspergilli were present on grapes from setting to harvest in most of the vineyards.However, their occurrence increased with grape maturity in the field, related to the factthat high temperature and humidity favoured black aspergilli development and OTAproduction. It was shown the growing ability of A. carbonarius in the range 10-45 ºC and0.88-0.995 of water activity (aw), with an optimum around 30 ºC and at the highest aw.Temperature conditions for OTA production were more restrictive, with optimumdetected at 20 ºC and at the highest water availability. Other ecophysiological factorssuch as the country of origin of the strains, photoperiod conditions, alternation oftemperatures, etc. were also studied, as understanding the factors leading to OTAsynthesis will enable strategies to limit its formation.Several effective ways for prevention and control of black aspergilli and their dangerousmycotoxin have been suggested in the final part of this thesis. As OTA production byblack aspergilli has been shown to occur optimally very early after inoculation,minimizing the harvesting and transport time to wine cellars might be crucial to reducethe toxin levels. Attention should also be paid in minimizing damages on grape skin, as itwas shown that openings trigger the entrance of the fungi colonizing the berry surface,probably enabling production of maximum amounts of OTA. The implementation ofother preventive measures such as controlling pathogenic fungi and insects during grapegrowing -some fungicides have been tested in vitro and in vivo-, and other goodagricultural practices, may help in the reduction of OTA contamination in grapes.As a general conclusion, several factors were found to help in the prevention ofochratoxigenic fungi development, but it may be necessary to apply a multiple barrierapproach to control the growth and subsequent OTA production of these microorganisms.Prevention measures are always preferable to corrective actions, and together with aproper control of OTA in grape-derivatives, should ensure the adequate protection of theconsumer.

This thesis is an investigation of the potential of Allyl Isothiocyanate (AITC) derived from oriental mustard meal (Brassica juncea meal) as a natural preservative suppression moulds growth on bread. Currently, clean labels and natural antimicrobial agents are interests of alternative preservatives. In this study, an antimicrobial sachet/patch containing B. juncea meal was developed to produce AITC vapour in situ; the efficacy of gaseous AITC/B. juncea meal on suppression of Penicillium spp. and other mould growth was investigated. The growth was completely inhibited for 28 days at 23˚C in the presence of 0.7-1.3 ppm AITC in the headspace (released from 50-100 mg B. juncea meal). Fifty mg mustard meal showed fungistatic activity, and ≥100 mg were fungicidal. The shelf life of sliced white bread (600 g) was prolonged for 14 days using 3g of B. juncea meal at 23˚C thereby illustrating the potential of AITC as an alternative to chemical preservatives. / Developing Innovation Agricultural Products (DIAP) program of AAFC and Mustard 21 (RBPI 2109)

This thesis describes the cultivation and extraction of filamentous fungi isolated from extreme environments in the search for new antibiotic compounds. Filamentous fungi are a rich source of medicines including antibiotics, and it is believed that many currently unknown fungal species and bioactive fungal metabolites remain to be discovered. Aspergillus fumigatus and Penicillium nalgiovense strains were isolated from an antibiotic-contaminated riverbed near Hyderabad, India, and soil taken from a penguin’s nest on Paulete Island, Antarctica, respectively. It was anticipated that the extreme conditions within these environments would exert unusual selective pressures on their filamentous fungi, possibly causing the secretion of new bioactive compounds. The cultivation, extraction and analysis of metabolites from the A. fumigatus strain resulted in the isolation of the antimicrobial substance gliotoxin. Subsequent investigations revealed that this strain’s secretion of gliotoxin was increased by as much as 65 % when it was cultivated in the presence of pathogen-associated molecular patterns. These results indicate the existence of a fungal receptor/signaling system for detecting nearby bacteria. The scope for using gliotoxin and the related metabolite bis(methyl)gliotoxin as biomarker metabolites for diagnosing the lethal pulmonary condition invasive aspergillosis was also investigated. Bronchoalveolar lavage fluid from 42 patients with and without possible invasive aspergillosis was extracted and analyzed. The results obtained suggest that gliotoxin and bis(methyl)gliotoxin are not suitable markers for diagnosing invasive aspergillosis. Studies on the P. nalgiovense strain from Antarctica resulted in the isolation of the antifungal agent amphotericin B. The secretion of this compound increased when P. nalgiovense was cultured on a potato-dextrose agar enriched with coconut flakes rather than liquid RPMI 1640 medium. This was the first time amphotericin B was isolated from any organism other than the bacterium Streptomyces nodosus. The results presented in this thesis will be useful in the continuing search for novel bioactive compounds, the diagnosis of fungal infections, and as a source of insight into the interactions between microorganisms. Moreover, they show that even extensively studied fungal genera such as Aspergillus and Penicillium are not completely understood and may produce unexpected or previously unknown bioactive metabolites under appropriate conditions.

Diss. (sammanfattning) Uppsala : Sveriges lantbruksuniv. / Härtill 5 uppsatser.

Diss. (sammanfattning) Uppsala : Sveriges lantbruksuniv., 2004. / Härtill 4 uppsatser.

Diss. (sammanfattning) Alnarp : Sveriges lantbruksuniv. / Härtill 7 uppsatser.

Thesis (M.Sc.) --Memorial University of Newfoundland, 1987. / Typescript. Bibliography: leaves 113-122. Also available online.