Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pos-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2013-07-16T00:56:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 224148.pdf: 1726405 bytes, checksum: d6a5b7ef9ed96496d06c8caad5393db1 (MD5) / Entre os fungos pertencentes à classe dos basideomicetos, os do gênero Pleurotus são reconhecidos por apresentar b-glicanos com importantes propriedades medicinais como constituintes da parede celular tanto do basidioma como do micélio. Este trabalho propôs a busca de um meio de cultivo que maximizasse tanto a produção de biomassa como a de polissacarídeos produzidos por Pleurotus ostreatus DSM 1833. A avaliação do meio de cultivo selecionado em escala ampliada, utilizando dois diferentes valores de KLa inicial e a avaliação do potencial antimicrobiano de extratos da biomassa e do caldo de cultivo de P. ostreatus cultivado no meio selecionado, também foram realizadas. Os experimentos para a seleção do meio de cultivo foram realizados em frascos de Erlenmeyer de 500 mL, contendo 100 mL do meio de cultivo a ser estudado, incubados a 30ºC, sob agitação recíproca de 120 min-1. Inicialmente, três meios de cultivo foram avaliados: meio POL (20 g.L-1 de glicose, peptona, extrato de levedura, sulfato de amônio, sulfato de magnésio e fosfato de potássio), meio TD (extrato de trigo e 20 g.L-1 de glicose) e meio POL-MIL (meio POL modificado pela substituição do extrato de levedura e peptona por água de maceração de milho). A produtividade máxima em biomassa (PXmáx) alcançada nestas condições foi de 0,63, 1,48 e 1,16 g.L-1.dia-1, respectivamente para os meios POL, TD e POL-MIL. Por apresentar maior produtividade em biomassa o meio TD foi considerado mais propício para dar continuidade aos experimentos para a escolha da concentração da fonte de carbono. Quando 5, 10, 15 e 20 g.L-1 de glicose foram adicionadas ao extrato de trigo, verificou-se uma produtividade máxima em biomassa (PXmáx) de aproximadamente 0,39, 0,64, 0,59 e 1,48 g.L-1.dia-1, respectivamente. Os fatores de conversão de substrato em biomassa (Yx/s) foram de 0,40, 0,63 e 0,88 g.g -1 para os meios POL, TD e POL-MIL, respectivamente. Para as concentrações de glicose de 5, 10, 15 e 20 g.L-1 os fatores de conversão de substrato em biomassa (Yx/s) foram de 0,55, 0,54, 0,58 e 0,63 g.g-1 respectivamente. Os resultados de produtividade apontaram o extrato de trigo, adicionado de 20 g.L-1 de glicose, como sendo o mais propício para produção de biomassa de Pleurotus ostreatus dentre as condições avaliadas. O bom desempenho alcançado por um meio composto de extrato de trigo e glicose levaram a um experimento subseqüente no qual construiu-se um planejamento fatorial 24 para avaliar a suplementação do extrato de trigo com água de maceração de milho (10 e 20 g.L-1), extrato de levedura (2 ou 5 g.L-1) e/ou sulfato de amônio (0 e 5 g.L-1). A concentração de glicose também foi variada em 20 e 40 g.L-1. Em termos de produtividade máxima em biomassa e de fator de conversão de substrato em biomassa, os melhores valores foram obtidos quando utilizou-se 5 g.L-1 de extrato de levedura e 40 g.L-1 de glicose. Em termos de concentração máxima de biomassa e de produtividade global em polissacarídeos, o melhor resultado foi obtido quando utilizou-se 20 g.L-1 de água de maceração de milho e 40 g.L-1 de glicose. Esta condição foi utilizada para avaliar a influência de dois níveis de kLa inicial (10,2 e 19,3 h-1) na produção de biomassa e polissacarídeos, em experimentos em escala ampliada (4 L), conduzidos em biorreator. O melhor resultado foi encontrado quando o kLa inicial de 10,2 h-1 foi utilizado. A atividade antimicrobiana de dois diferentes extratos (infusão do micélio fresco em água fervente - EI e solução de polissacarídeos obtidos da biomassa micelial - EP) e do caldo de cultivo de P. ostreatus cultivado no meio selecionado - CC foi avaliada contra os microrganismos Escherichia coli, Bacillus subtilis e Candida albicans. O caldo de cultivo e a infusão aquosa do micélio de P. ostreatus mostraram-se os mais indicados para inibir o crescimento de E. coli e C. albicans, respectivamente. Among the basidiomycetes, fungi of the Pleurotus genus are recognized for presenting b-glucans with important medicinal properties as a constituent of the cellular wall of the fruit body or of the mycelium. The aims of this work were to select a culture medium that maximized the production of biomass and polysaccharides produced by Pleurotus ostreatus DSM 1833 and to evaluate the antimicrobial effects of the biomass extracts and the culture broth of P. ostreatus cultivated in the selected medium. The scale up of the process using the selected medium in two different values of initial KLa was also done. The experiments for the selection of the culture medium were carried out in Erlenmeyer flasks of 250 mL, containing 100 mL of the medium to be evaluated, maintained at 30ºC, under reciprocal agitation (120 min-1). Initially, three culture media were evaluated: POL (20 g.L-1 of glucose, peptone, yeast extract, ammonium sulfate, magnesium sulfate and potassium phosphate), TD (wheat extract and 20 g.L-1 of glucose) and POL-MIL (POL medium modified for the substitution of the yeast extract and peptone for corn steep liquor). The maximum productivity in cell (PXmáx) was 0.63, 1.48 and 1.16 g.L-1.day-1, respectively for POL, TD and POL-MIL. By presenting the best results in terms of productivity in cells, TD was selected to give continuity to the experiments for the choice of the concentration of the carbon source. When 5, 10, 15 and 20 g.L-1 of glucose were added to the wheat extract, a maximum productivity in biomass (PXmáx) of 0.39, 0.64, 0.59 and 1.48 g.L-1.day-1, respectively, was verified. The yields in cell (Yx/s) were 0.40, 0.63 and 0.88 g.g -1 for POL, TD and POL-MIL, respectively. For glucose concentrations of 5, 10, 15 and 20 g.L-1 the yield in cell (Yx/s) were 0.56, 0.54, 0.58 and 0.63 g.g-1 respectively. The productivity results showed that wheat extract, added of 20 g.L-1 of glucose is the most propitious medium for production Pleurotus ostreatus, among the evaluated conditions. The good performance achieved with a medium composed by wheat extract and glucose led to a subsequent experiment in which a 24 factorial design was constructed to evaluate the supplementation of the wheat extract with corn steep liquor (10 and 20 g.L-1), yeast extract (2 or 5 g.L-1) and/or ammonium sulfate (0 and 5 g.L-1). The glucose concentration was also varied in 20 and 40 g.L-1. In terms of maximum productivity in biomass and global productivity in polysaccharides, the best values were obtained when 5 g.L-1 of yeast extract and 40 g.L-1 of glucose were used. In terms of maximum concentration of biomass, the best results were obtained when 20 g.L-1 of corn steep liquor and 40 g.L-1 of glucose were used. This condition was used to evaluate the influence of two initial levels of kLa (10,2 and 19,3 h-1) in the production of biomass and polysaccharides in experiments carried out in a bioreactor of 4 L. The best results were found when initial kLa of 10,2 h-1 was used. The antimicrobian effects of two different extracts (infusion of fresh mycelium in boiling water - EI and a solution of the polysaccharides extracted of the micelial biomass - EP) and the culture broth of P. ostreatus cultivated in the screened medium - CC were evaluated against the microorganisms Escherichia coli, Bacillus subtilis and Candida albicans. The culture broth and the aqueous infusion of the mycelium of P. ostreatus were able to inhibit the growth of E. coli and C. albicans, respectively.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. / Made available in DSpace on 2012-10-20T16:06:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O Brasil é um grande produtor agrícola, sendo reconhecido como exportador, principalmente do complexo soja (soja em grãos, farelo de soja e óleo), de açúcar, de madeiras, celulose e papel, carnes, café, sucos de frutas e frutas. Dentre as frutas, o maior volume exportado em 2002 foi de banana, sendo que o estado de Santa Catarina contribuiu com 68% deste volume exportado. Estes produtos geram grande quantidade de resíduos orgânicos que podem ser utilizados como cobertura morta do solo e como ração animal, não sendo plenamente aproveitados, pois são ricos em fibras e pobres em nutrientes como proteínas e vitaminas, tendo também uma baixa digestibilidade, tornando mais difícil a ruminação deste material pelo gado. Uma das estratégias desenvolvidas para utilizar grandes quantidades de resíduos lignocelulósicos é a cultura de cogumelos comestíveis por fermentação sólida. Após o cultivo de fungos, estes resíduos são convertidos em material com alto valor nutricional e alta digestibilidade, o que permite sua reintegração na cadeia produtiva e também melhora a incorporação de nitrogênio ao solo, fornecendo nutrientes diretamente assimiláveis quando utilizados como cobertura. Com base no exposto, a Univille iniciou no ano de 2000um projeto intitulado "Pesquisa e Desenvolvimento em Emissão Zero a partir de Resíduos Agroindustriais da Região Nordeste do estado de Santa Catarina". Este grande projeto tem por objetivo a valorização dos resíduos da agroindústria regional (palha de arroz e palha de bananeira) de modo a gerar produtos de elevado valor agregado, cogumelos e derivados, dentro da filosofia ZERI (Zero Emission Research Iniciative). Como parte integrante desse projeto, este trabalho teve como objetivo comparar os corpos frutíferos de Pleurotus ostreatus DSM 1833, oriundos de inóculos produzidos em meio sólido e líquido em termos de rendimento, eficiência biológica e características bromatológicas, tendo como substrato de cultivo a palha da bananeira, um dos resíduos mais representativos da região nordeste do estado de Santa Catarina. Como não houve diferenças significativas entre a maior parte das características avaliadas e quando houve diferenças, estas foram sutis, pode-se concluir que não há diferença em relação ao corpo frutífero produzido a partir de inóculo sólido e do produzido a partir de inóculo líquido. Então, para as indústrias de fermentação que utilizam o cultivo submerso de Pleurotus ostreatus DSM 1833 para produzir exopolissacarídeos, a biomassa gerada é um subproduto, podendo ser utilizada com inóculo para o cultivo de corpos frutíferos, agregando valor ao subproduto. Já, no caso de agricultores que desejam cultivar este fungo, a utilização do inóculo sólido é a melhor opção, devido a seu baixo custo e fácil manejo.

Aflatoxins are highly carcinogenic secondary metabolites that can contaminate approximately 25% of crops and that cause or exacerbate multiple adverse health conditions, especially in Sub-Saharan Africa and South and Southeast Asia. Regulation and decontamination of aflatoxins in high exposure areas is lacking. Biological detoxification methods are promising because they are assumed to be cheaper and more environmentally friendly compared to chemical alternatives. White-rot fungi produce non-specific enzymes that are known to degrade aflatoxin in in situ and ex situ experiments. The aims of this study were to (1) decontaminate aflatoxin-B-1-(AFB(1)) in naturally contaminated maize with the edible, white-rot fungus Pleurotus ostreatus (oyster mushroom) using a solid-state fermentation system that followed standard cultivation techniques, and to (2) and to assess the risk of mutagenicity in the resulting breakdown products and mushrooms. Vegetative growth and yield characteristics of P. ostreatus were not inhibited by the presence of-AFB(1).-AFB(1) was degraded by up to 94% by the Blue strain. No aflatoxin could be detected in P. ostreatus mushrooms produced from-AFB(1)-contaminated maize. Moreover, the mutagenicity of breakdown products from the maize substrate, and reversion of breakdown products to the parent compound, were minimal. These results suggest that P. ostreatus significantly degrades-AFB(1) in naturally contaminated maize under standard cultivation techniques to levels that are acceptable for some livestock fodder, and that using P. ostreatus to bioconvert crops into mushrooms can reduce-AFB(1)-related losses.

The ability of the ligninolytic fungus Pleurotus ostreatusto degrade 4 pharmaceutical drugs and 5 compounds which are either used during drug manufacturing or are created as by-products was studied. These compounds were detected in groundwater near a drug manufacturing plant. The maximum concentration levels of the selected compounds in tested groundwater samples variedfrom0.23 µg/lto 227.87 µg/l apart from 1 compound which was not detected in any sample. The degradation efficiency of P. ostreatus was examined with individual compounds as well as with the mixture of all 9 compounds. When degrading individual compounds P. ostreatus lowered the initial concentration (10 mg/l) of 5 compounds by 62-100% after 14-day cultivation in malt extract-glucose medium. When degrading the compound mixture P. ostreatus lowered the initial concentration (2 mg/l of each compound) of 5 compounds by 50-100% after 14-day cultivation in malt extract-glucose medium. Acute toxicity tests with Vibrio fischeri suggest the formation of metabolites which are more toxic than the original compounds. The EC50 value for individual compounds during toxicity tests with Vibrio fischeri was 5.45-131.98 mg/l. Keywords:biodegradation, pharmaceuticals, ligninolytic fungi, Pleurotus ostreatus, groundwater, toxicity, Vibrio fischeri

A produção e o consumo de cogumelos comestíveis têm gradualmente aumentado nos últimos anos, em função de sua composição nutricional aliada à qualidade sensorial dos frutos. A radiação ionizante vem sendo estudada em cogumelos frescos, visando manter as características do produto e aumentar sua vida útil. A presente pesquisa teve como objetivo avaliar o efeito de diferentes doses de radiação gama aplicada em cogumelos Pleurotus sajor-caju in natura, por meio de parâmetros físicos, químicos, microbiológicos e sensoriais. O acondicionamento foi realizado em bandejas de poliestireno com 250 g de amostra, envoltos em filme de cloreto de polivinila (PVC). Os cogumelos foram irradiados com doses de 125, 250, 500, 750 Gy e armazenados a 4±1ºC e 90% UR durante 10 dias. Foi determinada a composição centesimal (umidade, fibra bruta, proteína bruta, extrato etéreo e cinzas), sólidos solúveis (SS), pH, textura, cor (L, a*, b*, Croma e ho), atividade enzimática (peroxidase e polifenoloxidase), análise microbiológica (coliformes totais, Escherichia coli e psicrotróficos) e sensorial (cor, aroma e aparência geral) no 1o, 5o e 10o dias de armazenamento. Para a determinação da atividade respiratória, 30 g de amostra foram acondicionadas em frascos de vidro e armazenadas a 4±1ºC e 90% UR durante 8 dias, com leituras realizadas em cromatógrafo gasoso a cada 24 horas durante o período de armazenamento. Os resultados foram submetidos à análise de variância e teste de média, utilizando-se o pacote estatístico SAS. Os valores de proteína e extrato etéreo não diferiram significativamente entre os tratamentos ou períodos de armazenamento, enquanto que a umidade, fibra e cinzas dos cogumelos apresentaram variações estatísticas em função da dose aplicada ou do período de avaliação. As amostras irradiadas com 750 Gy apresentaram escurecimento significativo em relação aos demais tratamentos, e a textura foi mantida no controle durante o experimento. Ocorreu um aumento significativo nos valores de SS, b* e atividade enzimática em todos os tratamentos no final do período de armazenamento. A dose de 250 Gy promoveu o aumento da atividade da polifenoloxidase e peroxidase no último dia de avaliação. Este fato pode ter ocorrido em função do processo de radiólise da água, uma vez que os cogumelos apresentam elevada umidade. A taxa de respiração das amostras irradiadas com 125 Gy foi superior até o 5o dia de armazenamento em comparação aos demais tratamentos, causando redução na vida útil do produto. As amostras irradiadas com 250, 500 e 750 Gy tiveram sua atividade respiratória reduzida em relação ao controle, contribuindo para a manutenção da qualidade pós-colheita durante o armazenamento. As amostras que receberam a dose de 750 Gy obtiveram os melhores resultados nas análises microbiológicas, com a redução de coliformes totais e psicrotróficos durante o período de armazenamento. O controle apresentou os melhores resultados para os atributos aroma, cor e aparência geral, obtendo notas acima do limite de aceitabilidade até o último dia de armazenamento. De maneira geral, as amostras irradiadas foram aceitas para os atributos avaliados até o 5o dia de armazenamento, podendo-se estabelecer, desta forma, a vida útil dos cogumelos irradiados / The production and consumption of edible mushrooms has been increasing in the last years due to its nutritional composition and sensory quality. The irradiation of mushrooms has been used with the purpose of maintaining the fresh product characteristics during shelf-life. The present study evaluated the effect of different radiation doses on the conservation of mushrooms Pleurotus sajor-caju, through by chemical, physical, microbiological and sensorial parameters. The packaging consisted on polystyrene trays with 250 g of sample, wrapped in polyvinyl chloride (PVC). The mushrooms were irradiated with doses of 125, 250, 500 and 750 Gy in a Gammacell 220 type irradiator, and stored at 4±1ºC and 90% UR for 10 days. The proximate composition (moisture, crude fibre, total protein, total fat and ash), total soluble solids, pH, texture, color (L, a*, b*, Chroma and ho), enzymatic activity (polyphenoloxidase and peroxidase), microbiological (total coliform, Escherichia coli and total psychotropic bacteria) and sensory evaluation (color, taste and appearance) were determined in the 1st, 5th and 10th storage days. For the respiratory rate analysis, 30 g of sample were placed in jars and stored at 4±1ºC and 90% UR for 8 days. CO2 was analyzed every day using a gaseous chromatographer. The results were submitted to variance analysis and average test using the SAS statistical package. The total protein and total fat values did not differ significantly between treatments or storage periods, while the moisture, crude fibre and ash values differ between treatments and periods. The dose of 750 Gy darkness the mushroom in the last evaluation, and texture was better in control during the storage period. The color (L, a*), texture and proximate composition values did not differ significantly between treatments or storage periods. A significant increase was observed for soluble solids, b* and enzymatic activity values in all treatments at the end of the storage period. Values of polyphenoloxidase and peroxidase activities increased in the last day of evaluation in samples irradiated with 250 Gy. This fact may be a result of the water radiolysis process, since mushrooms have high water content. The dose of 125 Gy increased the respiratory rate of the samples until the 5th storage day in comparison to the other treatments, causing reduction in the product shelf-life. The samples irradiated with 250, 500 and 750 Gy had a reduction on the respiratory rate if compared with the control, so contributing to the maintenance of the postharvest quality during the storage. The samples which received 750 Gy obtained the best results in the microbiological analyses, with reduction of total coliform and psychotropic bacteria during the storage period. Sensory analyses showed that the control had higher scores for color, aroma and appearance attributes; they were above the acceptability limit until the last storage day. In general, the irradiated samples were accepted for the evaluated attributes until the 5th storage day; thus, establishing the shelf-life for irradiated mushrooms

O lodo proveniente de estações de tratamento de água (ETA) é formado pela decantação do material particulado presente na água e sua composição varia conforme as atividades do entorno do manancial e dos produtos acrescentados durante o processo de potabilização da água. Seu destino é nos cursos de água ou armazenado na ETA, gerando um passivo ambiental. Esse, na forma in natura não apresenta características suficientes para sua aplicação em solos, no entanto, agregado ao bagaço e vinhaça de cana-de-açúcar e tratado com os fungos Pleurotus spp., constituirá um produto com melhor estruturação, devido a capacidade do fungo em degradar, mineralizar e transformar substâncias poluentes. O objetivo desse estudo foi caracterizar o lodo gerado em ETA quanto a sua toxicidade utilizando plântulas de milho e avaliar sua utilização na agricultura como material orgânico após o tratamento com Pleurotus, para uma destinação final adequada do lodo. Foram realizados dois experimentos em laboratório, o primeiro para definir a proporção adequada da composição da mistura em cinco composições (0:1; 1:1; 1:2; 1:3 e 2:1 de lodo/bagaço), inoculadas com cada uma das linhagens dos fungos (P. sajor-caju e P. ostreatus) incubados por 12 dias. Após, avaliou-se o pH; condutividade elétrica, umidade, análises químicas de fertilidade e a atividade de três enzimas (lacase, peroxidase e manganês peroxidase). O segundo experimento foi realizado após a definição da composição da mistura e a linhagem de fungo que proporcionou os melhores resultados. A mistura de 1:2 (lodo/bagaço) com P. sajor-caju foi incubada por 60 dias. Avaliações antes da inoculação e após 60 dias de incubação foram realizadas da mesma maneira que no primeiro experimento, acrescentados das análises dos elementos químicos potencialmente tóxicos. O potencial de utilização agronômico da mistura tratada foi realizado incorporando o material ao solo nas concentrações de 0; 1; 10 e 100 de mistura/solo (g/kg). Dez sementes de milho (Zea mays) foram semeadas, após cinco dias de desenvolvimento realizou-se o desbaste, deixando cinco plântulas por vaso. As plântulas permaneceram em condições de casa de vegetação por mais 14 dias. Foram avaliadas: porcentagem de germinação, comprimento de raiz e parte aérea das plântulas e a produção de matéria seca e, os teores e acúmulo de elementos químicos potencialmente tóxicos nas raízes e parte aérea de milho. A proporção de 1: 2 da mistura tratada com P. sajor-caju foi escolhida com base nas características químicas avaliadas, produção de enzimas, redução de odor e descoloração da mistura. O material tratado não apresentou efeitos de toxicidade em Z. mays até a concentração de 10 g/kg (mistura/solo). Acima desta, na concentração de 100 g/kg observou-se a redução de parte aérea e aumento do crescimento das raízes e, elevadas concentrações de Al, Fe K e P. O teste de mistura e ecotoxicológico utilizando o lodo de ETA evidenciou sua utilização como material componente de um produto orgânico associado ao bagaço e vinhaça, na proporção de 1:2 (lodo/bagaço) inoculado com P. sajor-caju incubado por 60 dias em condições de laboratório / The sludge generation from water treatment plants (WTP) is formed by the setting of the particulate matter. The chemical composition of the sludge varies according to the activities surrounding the watershed and products added during the water purifying process. The normal destination of the sludge are the watercourses or the storage in the area of WTP. The sludge in nature form does not have enough features to their application to land. However, added to bagasse and vinasse, after going through a biological treatment using the fungi of genus Pleurotus, will be transformed in a product with better structuring due to the capacity of degradation, mineralization and conversion of pollutants. Based on this, the objective of this study is to characterize the sludge produced in WTP on its toxicity and evaluate the viability of this utilization in agriculture as an organic material after Pleurotus treatment. There were two experiments in the laboratory, the first to set the proper proportion in the composition of the mixture testing in five compositions 1:0; 1:1; 1:2; 1:3 and 2:1 (sludge/bagasse), inoculated with each strain of the P. sajor-caju and P. ostreatus. After 12 days of incubation were evaluated of pH, electrical conductivity, moisture and the activity of three enzymes (laccase, peroxidase and manganese peroxidase). The second experiment was carried out after setting the composition of the mixture and the fungus strain that provided the best results. The mixture of 1:2 (sludge/bagasse) inoculated with P. sajor-caju with evaluations before and after 60 days of incubation. The treated material was evaluated in the same way as the first experiment, with further analyses of organic carbon, total nitrogen and chemical nutrients or potentially toxic elements. The ecotoxicological test was carried out by incorporating the mixture into the soil in pots at concentrations of 0; 1; 10 and 100 of mixture/soil (g/kg). After that the maize (Zea mays) was sown and grown in conditions of green house for 14 days. Then were evaluated: percentage of germination, plant height, root length, dry matter production, and the content and accumulation of nutrient and/or potentially toxic chemicals elements. The ratio of 1:2 (sludge/bagasse) inoculated with P. sajor-caju was chosen based on the results of chemical characteristics, production of enzymes, reducing odor and discoloration of the treated mixture. This material applied in soils showed no toxic effects in Zea mays up to a concentration of 10 g/kg (mixture/soil). Above this, in the concentration of 100 g/kg, was observed the shoot reduction, root growth and, high concentrations of Al, Fe, K and P. The mixture composition and ecotoxicological tests, revealed the potential of use sludge of WTS in material organic formulation together with bagasse and vinasse in the ratio 1:2 (sludge/bagasse) inoculated with P. sajor-caju incubated for 60 days under laboratory conditions

The consumption of fungal- and plant-derived non-starch polysaccharides (NSP) have been associated with reduced risk of cardiovascular diseases and cancer. In addition to promote physiochemical effects on the gastrointestinal tract and serve as substrate for the intestinal microbiota to produce short-chain fatty acids, NSP can interact with immune system cells including macrophages, which are crucial for tissue repair, lipid metabolism and host defense against foreign substances and pathogens. However, the effects of NSP in macrophages depends on their structure. Recently, it was showed that the chayote (Sechium edule) and the fungus Pleurotus albidus are promising sources of NSP with potential immunomodulatory effects in macrophages. In this study, it was explored the effects of cooking on the composition of NSP from chayote and evaluated their biological effects in macrophages. Furthermore, it was optimized a method for the extraction of mushroom NSP and characterized the structure and biological effects of NSP from P. albidus in macrophages. Results showed that the NSP from chayote pulp regulate cytokine secretion and phagocytosis by macrophages, and minor changes in composition during cooking influences their effects in macrophages. Furthermore, NSP from chayote induces cholesterol efflux and inhibits the expression of genes required for NLRP3 inflammasome activation in macrophages previously exposed to cholesterol crystals. Then, it was showed that the optimized method for the extraction of NSP from mushroom reduces by up to half the extraction time commonly required. Furthermore, results showed that P. albidus is source of easily extractable glucans with biological effects in macrophages. Results also suggest that glucans from P. albidus inhibit lipid-induced inflammation and foam-cell formation at distinct levels, with significant effects on NLRP3 inflammasome activation. Taken together, the results suggest that the benefits of chayote NSP is beyond their physical properties on the gastrointestinal tract, and that the P. albidus NSP offers potential health benefits that might be of relevance as a functional food ingredient. / O consumo de polissacarídeos não-amido (PNA) de fungos e plantas tem sido associado a redução do risco de doenças cardiovasculares. Além de promoverem efeitos físicos no trato gastrointestinal e serem utilizados como substratos pela microbiota intestinal, os PNA podem interagir com células do sistema imune, como macrófagos, cruciais no reparo tecidual, metabolismo lipídico, e na defesa do organismo contra patógenos. Entretanto, os efeitos em macrófagos dependem da estrutura do PNA. Recentemente, foi observado que o chuchu (Sechium edule) e o fungo Pleurotus albidus são fontes de PNA com potencial efeito sobre macrófagos. Assim, foram avaliados os efeitos dos PNA do chuchu fresco e cozido em macrófagos. Além disso, foi otimizado um método para extração de polissacarídeos de cogumelo, e avaliada a estrutura e os efeitos biológicos dos PNA do P. albidus em macrófagos. Foi observado que os PNA do chuchu regulam a secreção de citocinas e o processo de fagocitose por macrófagos, e alterações na composição de PNA durante o cozimento tem um impacto em seus efeitos biológicos. Além disso, os PNA do chuchu induzem o efluxo de colesterol e regulam a expressão de genes necessários para a ativação do inflamassoma NLRP3 em macrófagos previamente tratados com cristais de colesterol. Também foi demonstrado que o método otimizado de extração de PNA de cogumelos reduz em até pela metade o tempo de extração normalmente empregado. Além disso, foi verificado que o P. albidus é fonte para extração de glicanos com efeitos em macrófagos. Os resultados também sugerem que os glicanos obtidos do P. albidus inibem em diferentes níveis a inflamação induzida por lipídeos e a formação de células espumosas, com efeitos significativos sobre a ativação do inflamassoma NLRP3. Tais diferenças parecem estar associadas à estrutura dos glicanos. Por fim, os resultados sugerem que os benefícios dos PNA do chuchu estão além dos seus efeitos físicos sobre o trato gastrointestinal, e que os PNA do P. albidus promovem benefícios que podem ser relevantes para explorar sua utilização como um alimento ou fonte para extração de ingredientes funcionais.

Orientador: Lin Chau Ming / Coorientador: Edson Luiz Furtado / Coorientador: Diego Cunha Zied / Banca: Kassandra Sussi Mustafé Oliveira / Banca: Meire Cristina Nogueira de Andrade / Resumo: Os cogumelos são uma alternativa muito viável na transformação de materiais lignocelulolíticos em produtos uteis, resultam na geração de alimento rico em proteínas, fibras, sais minerais, vitaminas, com baixo teor de lipídeos e carboidratos. Para a produção do cogumelo é necessário obter a Spawn, que pode ser feito a partir de um fragmento ou pseudotecido retirado do seu píleo. Para a fungicultura a fase laboratorial é tão importante quanto à fase no campo. O cultivo de cogumelos gera uma grande quantidade de composto pós-cultivo (SMC - "spent mushroom compost"). O presente trabalho buscou avaliar a influência da maturidade da Spawn na produtividade do cogumelo Pleurotus ostreatus utilizando tempos distintos de maturação. Após o cultivo do fungo foi testado o substrato exaurido na produção de mudas de alface, que foram levadas a campo para avaliar produtividade e análise bioquímica. Para a avaliação da Spawn foram utilizados sete sacos de 2 Kg de composto inoculado a cada três dias, onde a primeira inoculação ocorreu no 13º dia de maturação da Spawn e a ultima no 25º dia. Foram avaliados número de cachos, número de cogumelos, peso dos cachos, massa média de cachos e cogumelos e produtividade. Os maiores valores de produtividade foram obtidos pela 2ª e 3ª inoculação com 19,0 e 19,7 %, respectivamente, com 16 e 19 dias de maturação da Spawn, apresentando uma curva muito semelhante a de crescimento microbiano em geral, em fase Log. A primeira inoculação foi a menos produtiva, e ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Mushrooms are a very viable alternative in the transformation of lignocellulolytic materials into useful products, resulting in the generation of food rich in proteins, fibers, minerals, vitamins, low in lipids and carbohydrates. For the production of the mushroom it is necessary to obtain the inoculum, which may be made from a fragment or pseudotecido taken from the colonus thereof. For fungicide the laboratory phase is as important as the phase in the field. Mushroom cultivation generates a large amount of spent mushroom compost (SMC). The present work aimed to evaluate the influence of the inoculum maturity on the productivity of the Pleurotus ostreatus mushroom using distinct maturation times. After the fungus was cultivated the exhausted substrate was tested in the production of lettuce seedlings, which were taken to field to evaluate productivity and biochemical analysis. For the evaluation of the Spawn, seven bags of 2 kg of inoculated substrate were used every three days, where the first inoculation occurred on the 13th day of mycelial run and the last on the 25th day. Number of bunches, number of mushrooms, weight of bunches, average mass of bunches and mushrooms were evaluated as a parameter for evaluation of productivity. The highest values of productivity were obtained by the 2nd and 3rd inoculation with 19.0 and 19.7%, with 16 and 19 days of seed maturation. It is concluded that the time of maturation of the inoculum influences the yield of the mushroom Pleurotus ostreatus, showing that the production of the inoculum is a primordial phase to reach high yields. Then, the residue of the Pleurotus ostreatus production was used for the cultivation of lettuce (Lactuca sativa L.) seedlings at doses of depleted compound (50%, 30% and 10%) mixed with the commercial substrate Carolina soil®. For comparison, a control with 100% commercial substrate was used. Seed productivity parameters were ... / Mestre

The consumption of fungal- and plant-derived non-starch polysaccharides (NSP) have been associated with reduced risk of cardiovascular diseases and cancer. In addition to promote physiochemical effects on the gastrointestinal tract and serve as substrate for the intestinal microbiota to produce short-chain fatty acids, NSP can interact with immune system cells including macrophages, which are crucial for tissue repair, lipid metabolism and host defense against foreign substances and pathogens. However, the effects of NSP in macrophages depends on their structure. Recently, it was showed that the chayote (Sechium edule) and the fungus Pleurotus albidus are promising sources of NSP with potential immunomodulatory effects in macrophages. In this study, it was explored the effects of cooking on the composition of NSP from chayote and evaluated their biological effects in macrophages. Furthermore, it was optimized a method for the extraction of mushroom NSP and characterized the structure and biological effects of NSP from P. albidus in macrophages. Results showed that the NSP from chayote pulp regulate cytokine secretion and phagocytosis by macrophages, and minor changes in composition during cooking influences their effects in macrophages. Furthermore, NSP from chayote induces cholesterol efflux and inhibits the expression of genes required for NLRP3 inflammasome activation in macrophages previously exposed to cholesterol crystals. Then, it was showed that the optimized method for the extraction of NSP from mushroom reduces by up to half the extraction time commonly required. Furthermore, results showed that P. albidus is source of easily extractable glucans with biological effects in macrophages. Results also suggest that glucans from P. albidus inhibit lipid-induced inflammation and foam-cell formation at distinct levels, with significant effects on NLRP3 inflammasome activation. Taken together, the results suggest that the benefits of chayote NSP is beyond their physical properties on the gastrointestinal tract, and that the P. albidus NSP offers potential health benefits that might be of relevance as a functional food ingredient. / O consumo de polissacarídeos não-amido (PNA) de fungos e plantas tem sido associado a redução do risco de doenças cardiovasculares. Além de promoverem efeitos físicos no trato gastrointestinal e serem utilizados como substratos pela microbiota intestinal, os PNA podem interagir com células do sistema imune, como macrófagos, cruciais no reparo tecidual, metabolismo lipídico, e na defesa do organismo contra patógenos. Entretanto, os efeitos em macrófagos dependem da estrutura do PNA. Recentemente, foi observado que o chuchu (Sechium edule) e o fungo Pleurotus albidus são fontes de PNA com potencial efeito sobre macrófagos. Assim, foram avaliados os efeitos dos PNA do chuchu fresco e cozido em macrófagos. Além disso, foi otimizado um método para extração de polissacarídeos de cogumelo, e avaliada a estrutura e os efeitos biológicos dos PNA do P. albidus em macrófagos. Foi observado que os PNA do chuchu regulam a secreção de citocinas e o processo de fagocitose por macrófagos, e alterações na composição de PNA durante o cozimento tem um impacto em seus efeitos biológicos. Além disso, os PNA do chuchu induzem o efluxo de colesterol e regulam a expressão de genes necessários para a ativação do inflamassoma NLRP3 em macrófagos previamente tratados com cristais de colesterol. Também foi demonstrado que o método otimizado de extração de PNA de cogumelos reduz em até pela metade o tempo de extração normalmente empregado. Além disso, foi verificado que o P. albidus é fonte para extração de glicanos com efeitos em macrófagos. Os resultados também sugerem que os glicanos obtidos do P. albidus inibem em diferentes níveis a inflamação induzida por lipídeos e a formação de células espumosas, com efeitos significativos sobre a ativação do inflamassoma NLRP3. Tais diferenças parecem estar associadas à estrutura dos glicanos. Por fim, os resultados sugerem que os benefícios dos PNA do chuchu estão além dos seus efeitos físicos sobre o trato gastrointestinal, e que os PNA do P. albidus promovem benefícios que podem ser relevantes para explorar sua utilização como um alimento ou fonte para extração de ingredientes funcionais.

Submitted by Francine Silva (francine.silva@unipampa.edu.br) on 2017-01-10T12:36:56Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇAO_SIBELE_BOLSON.pdf: 739236 bytes, checksum: 62e3dc921b3fd26e06e396f1afe89cf3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-10T12:36:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇAO_SIBELE_BOLSON.pdf: 739236 bytes, checksum: 62e3dc921b3fd26e06e396f1afe89cf3 (MD5) Previous issue date: 2016-08-02 / Effects of supplementation in the diet of Drosophila melanogaster (MEIGEM, 1830) with the fungus Pleurotus Citrinopileatus (SINGER, 1942) and Lentinus sajor-cashew (Fr.) Fr. and its relationship with the reproduction of fruit flies. The mushrooms of genus Pleurotus are widely used as food, rich in protein and antioxidants when added to animal feed increases its nutritional value. The fungi of this genus are noted for easily grow in a wide variety of substrates which facilitates cultivation and increases its biotechnological use. The species of fly, Drosophila melanogaster (Meigen, 1830) is a reference in biological and genetic studies, especially because it is easy to maintain in the laboratory and mainly have similar metabolic reactions to mammals. In nature uses as food yeasts that colonize fruits, flowers and fungi putrefying stage. This study aims to identify the effect of Pleurotus Citrinopileatus and Lentinus sajor-caju in Drosophila melanogaster body. First fungi were grown on rice straw, the fruiting bodies were weighed into 0,5-1,0-1,5-2,0-2,5-3,0 (g) were homogenized ration composed of flour maize (Klein et al, 1999) and supplied as feed for D. melanogaster, they were kept in chamber at 25 ° C ± 1. The counting larvae and pupae every twenty-four hours and the final number of flies. How to analyze the possible genotypic changes made to DNA extraction and PCR, these data were analyzed with the NTSYS 2.1 program. The results were tested for analysis of variance with the aid of Statistix8 program. It was observed that the mycelium of P. citrinopileatus stimulated reproduction in D. melanogaster, accelerating the reproductive cycle and the number of individuals compared with control and other species L. sajor-caju. The concentration of 1.5g of mycelium in the substrate was best expressed this feature and the one that showed genotypic change. The experiment suggests that the use of mycelium of P. citrinopileatus added to feed for D. melanogaster grown in the laboratory, it can be used as a reproductive stimulant for this organism, but its effect on genetic changes should be better investigated. / Efeito da suplementação na ração de Drosophila melanogaster (MEIGEM, 1830) com o fungo Pleurotus citrinopileatus (SINGER, 1942) e Lentinus sajor-caju (Fr.) Fr. e a sua relação com a reprodução de moscas das frutas. Os cogumelos do gênero Pleurotus são muito utilizados na alimentação humana, ricos em proteínas e antioxidantes, quando agregados a alimentação animal eleva o seu valor nutritivo. Os fungos deste gênero destacam-se por crescerem facilmente em uma ampla variedade de substratos o que facilita o seu cultivo e amplia o seu uso biotecnológico. A espécie de mosca, Drosophila melanogaster (MEIGEN, 1830) é referência em estudos biológicos e genéticos, destacando-se pela fácil manutenção em laboratório e principalmente por possuírem reações metabólicas similares a dos mamíferos. Na natureza essa espécie utiliza como alimentação leveduras que colonizam frutos, flores e fungos em estágio de putrefação. O presente trabalho objetiva identificar o efeito de Pleurotus citrinopileatus e Lentinus sajor-caju no organismo de Drosophila melanogaster. Primeiramente os fungos foram cultivados em palha de arroz, as frutificações foram pesadas em 0,5-1,0-1,5-2,0-2,5-3,0(g) que foram homogeneizadas a ração composta de farinha de milho (Klein et Al, 1999) e fornecida como alimento para D. melanogaster, estas foram mantidas em BOD a 25ºC ± 1. A contagem de larvas e pupas foi realizada a cada vinte quatro horas e o numero final de moscas foi quantificado no fim do tratamento. Como analise das possíveis alterações genotípicas fez-se a extração do DNA e PCR, esses dados foram analisados com o programa NTSYS 2.1. Os resultados foram testados quanto à análise de variância com o auxilio do programa Statistix8. Foi observado que o micélio de P. citrinopileatus estimulou a reprodução em D. melanogaster, acelerando o ciclo reprodutivo e o número de indivíduos quando comparado com o controle e com a outra espécie L. sajor-caju. A concentração de 1,5g de micélio no substrato foi a que melhor expressou essa característica e a única que demonstrou alteração genotípica. O experimento sugere que o uso do micélio de P. citrinopileatus agregado a ração para D. melanogaster cultivadas em laboratório, pode ser utilizado como estimulante reprodutivo para este organismo, porém seu efeito em alterações genéticas deve ser melhor investigado.