Production, purification and characterization of an extracellular inulinase from Kluyveromyces marxianus var. bulgaricus

The yeast Kluyveromyces marxianus var. bulgaricus produced large amounts of extracellular inulinase activity when grown on inulin, sucrose, fructose and glucose as carbon source, This protein has been purified to homogeneity by using successive DEAE-Trisacryl Plus and Superose 6 HR 10/30 columns. The purified enzyme showed a relative molecular weight of 57 kDa by sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) and 77 kDa by gel filtration in Superose 6 HR 10/30, Analysis by SDS-PAGE showed a unique polypeptide band with Coomassie Blue stain and nondenaturing PAGE of the purified enzyme obtained from media with different carbon sources showed the band, too, when stained for glucose oxidase activity, the optimal hydrolysis temperature for sucrose, raffinose and inulin was 55 degrees C and the optimal pH for sucrose was 4.75, the apparent K-m values for sucrose, raffinose and inulin are 4.58, 7.41 and 86.9 mg/ml, respectively, Thin layer chromatography showed that inulinase from K. marxianus var. bulgaricus was capable of hydrolyzing different substrates (sucrose, raffinose and inulin), releasing monosaccharides and oligosaccharides, the results obtained suggest the hypothesis that enzyme production was constitutive.

Yacon (Polymnia sanchifolia) extract as a substrate to produce inulinase by Kluyveromyces marxianus var. bulgaricus

The inulinase production by yeast K marxianus var. bulgaricus growing in yacon extract was investigated. The microorganism showed good development in yacon, higher enzymatic activities were achieved at 30% and 40% (v/v) of extract. The cultivation temperature (20, 25, 30, 35, 40 degreesC) neither influenced the growth or the enzymatic activity. The optimum cultivation pH was 3.5. The highest activity was observed at 60 degreesC and pH 4.0. At temperature of 55 C and 60 C occurred sharp decrease in the enzyme activity. (C) 2004 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Sucrose hydrolysis by gelatin-immobilized inulinase from Kluyveromyces marxianus var. bulgaricus

The crude cell-free medium from a culture of Kluyveromyces marxianus var. bulgaricus was immobilized in a gelatin-water support, with an immobilization yield of 82.60% for inulinase activity. The optimum pH for both free and immobilized inulinase was the same (3.5) and the optimum temperatures were 55 degrees C for the free and 60 degrees C for the immobilized enzyme. The Arrhenius plots were linear and activation energies were 56.20 (free enzyme) and 20.27 kj/mol K (immobilized enzyme). The kinetic parameters were calculated by Lineweaver-Burk plots and the V-max and K-m were 37.60 IU/mg protein and 61.83 mM for the free inulinase and 31.45 IU/mg protein and 149.28 mM for the immobilized enzyme, respectively. The operational stability of the immobilized inulinase was studied in a continuous fixed-bed column reactor for 33 days, at the end of which the sucrose conversion was 58.12%. (c) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Effect of Conditioning on the Production of Inulinase by Kluyveromyces marxianus var. bulgaricus through Fed-Batch Fermentation

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Imobilização da inulinase de Klyveromyces marxianus var. bulgaricus ATCC 16045: caracterização e produção de açúcar invertido em biorreator

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Effects of culture conditions on the production of inulinase by Kluyveromyces marxianus

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Influence of nitrogen source and sucrose concentration on inulinase production by Kluyveromyces marxianus in fed-batch fermentation

This work studied the influence of nitrogen source and sucrose concentration in the feeding medium for biomass and inulinase production by Kluyveromyces marxianus var. bulgaricus. The results show that the best nitrogen source was a combination of 5 g/L of yeast extract and 10 g/L of peptone. Both cellular growth and enzymatic activity increased with sucrose concentration in the feeding medium (from 200 to 500 g/L). When the sucrose concentration reached 600 g/L, both cellular growth and enzymatic activity decreased.

Location of the β-galactosidase of the yeast Kluyveromyces marxianus var. marxianus ATCC 10022

During the growth of Kluyveromyces marxianus var. marxianus ATCC 10022 on lactose, peaks of glucose, but not β-galactosidase activity, were detected in culture medium. Harvested and washed whole cells produced glucose and galactose from lactose, or ortho-nitro-phenol from the chromogenic substrate ortho-nitro-phenyl-β-D-galactopyranoside (ONPG), indicating that β-galactosidase is physically associated with cells. ONPG hydrolysis by whole cells presented a monophasic kinetics (Km 36.6 mM) in lactose exponential growth phase cells, but a biphasic kinetics (Km 0.2 and 36.6 mM) in stationary growth phase cells. Permeabilization with digitonin or disruption of cells from both growth phases led to monosite ONPG hydrolysis (Km 2.2 to 2.5 mM), indicating that β-galactosidase is not located in the periplasm. In addition, the energy inhibitors fluoride or arsenate, as well as the uncouplercarbonyl cyanide m-chlorophenylhydrazone (CCCP) prevented ONPG hydrolysis by whole cells. These findings indicate that energy coupled transmembrane transport is the rate-limiting step for intracellular ONPG cleavage. The taxonomic and physiologic implications of the exclusive intracellular location of β-galactosidase of K. marxianus var. marxianus ATCC 10022 are discussed. © 1996 Kluwer Academic Publishers.

Estudo da bioconversão da lactose do soro de leite em bioetanol pela evedura Kluyveromyces marxianus 229

Pós-graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos - IBILCE

Imobilização multipontual de invertase e inulinase em suportes sólidos: caracterização físico-cinética dos derivados estabilizados

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estudo comparativo do acúmulo de massa seca e macronutrientes por plantas de milho var. BR-106 e Brachiaria plantaginea

Foram realizados dois experimentos, em casa de vegetação, no Departamento de Biologia Aplicada à Agropecuária da FCAV-UNESP de Jaboticabal, objetivando-se determinar o acúmulo de massa seca e a distribuição e acúmulo de macronutrientes em plantas de milho, no período de outubro de 2000 a fevereiro de 2001, e de capim-marmelada, no período de setembro de 2003 a fevereiro de 2004. Os estudos foram realizados em delineamento experimental inteiramente casualizado, com quatro repetições. As plantas cresceram em vasos com capacidade de sete litros - preenchidos com areia de rio lavada e peneirada - e foram irrigadas diariamente com solução nutritiva. Os tratamentos foram representados pelas épocas de amostragem realizadas a intervalos de 14 dias, a saber: 21, 35, 49, 63, 77, 91, 105, 119 e 133 dias após a emergência (DAE) das plantas de milho; e 21, 35, 49, 63, 77, 91, 105, 119, 133 e 147 DAE das plantas de capim-marmelada. O ponto de máximo acúmulo teórico de massa seca deu-se aos 122 DAE para o milho (143,8 g por planta) e aos 143 DAE para o capim-marmelada (23,9 g por planta). A taxa de absorção diária dos macronutrientes atingiu maiores valores entre 71 e 104 DAE para o milho e entre 96 e 111 DAE para a planta daninha. Levando-se em conta a média dos valores de pontos de inflexão observados na cultura do milho, aos 85 DAE uma planta de milho acumula, teoricamente, 83,0 g de massa seca; 788,9 mg de N; 137,5 mg de P; 1.385,6 mg de K; 551,8 mg de Ca; 217,9 mg de Mg; e 92,5 mg de S. Enquanto que, no mesmo período, uma planta de B. plantaginea acumula, teoricamente, 9,6 g de massa seca; 127,8 mg de N; 15,9 mg de P; 217,3 mg de K; 43,9 mg de Ca; 58,3 mg de Mg; e 15,8 mg de S.

Influência de genótipos de couve (Brassica oleracea L. var. acephala DC.) na biologia de Plutella xylostella (L., 1758) (Lepidoptera: Plutellidae)

Objetivou-se, com este trabalho, avaliar a influência de alguns genótipos de couve (Brassica oleracea L. var. acephala DC.) no desenvolvimento de Plutella xylostella (L., 1758) (Lepidoptera: Plutellidae). Os genótipos avaliados foram: Manteiga de Ribeirão Pires I-2620, Roxa I-919, Manteiga de São José, Manteiga de Monte Alegre, Pires 2 de Campinas, Couve Comum, Couve de Arthur Nogueira 2, Couve de Arthur Nogueira 1. Lagartas recém-eclodidas foram mantida em discos foliares de 8 cm de diâmetro para cada genótipo. Foram analisados os seguintes parâmetros: duração e viabilidade das fases larval e pupal, longevidade e fecundidade de adultos, utilizando análises paramétricas e de agrupamentos para interpretação dos dados. Observou-se um prolongamento em dias no ciclo de P. xylostella, aumento no peso de pupa e maiores valores de viabilidade e fecundidade, durante a segunda geração. O genótipo Couve de Arthur Nogueira 2 foi menos favorável ao desenvolvimento de P. xylostella nas duas gerações, e Couve Comum demonstrou maior influência negativa ao inseto na segunda geração. Manteiga de Ribeirão Pires I-2620 foi o mais suscetível nas duas gerações, agrupando com este na segunda geração Pires 2 de Campinas e Manteiga de São José.

Efeito de Colletotrichum dematium var. truncata e Cercospora kikuchii na germinação de sementes de soja

A antracnose, causada por Colletotrichum dematium var. truncata, é a principal doença da soja que afeta a fase inicial de formação das vagens, podendo causar a morte das plântulas. Cercospora kikuchii é o fungo causador da doença mancha púrpura nas sementes de soja, responsável por severas reduções no rendimento e na qualidade das sementes. O objetivo deste trabalho foi determinar o tempo mais apropriado para infecção das sementes de soja por C. dematium var. truncata e C. kikuchii, para posterior avaliação dos danos causados pelo fungo na germinação. Tais fungos foram cultivados em meio BDA. As sementes de soja cultivar MSOY 6101 foram colocadas sobre meio contendo o patógeno C. dematium var. truncata por 0 (testemunha), 4, 16, 24, 32 e 40h. As sementes da cv. CD 208 foram inoculadas com C. kikuchii pelos mesmos períodos citados, com adição de 48 e 56h. Após os respectivos tempos de contato, as sementes foram submetidas ao teste de sanidade (papel de filtro), com duas variações, sem e com assepsia superficial (hipoclorito de sódio 1% por três minutos). Determinado o tempo mais adequado de infecção, outras sementes foram infectadas pelo patógeno e, posteriormente, foram realizados testes de germinação em papel e areia com uma mistura de sementes sadias (colocadas sobre o meio BDA) e sementes inoculadas, resultando em lotes com 0, 20, 40, 60, 80 e 100% de sementes infectadas. O tempo de incubação de 40 e 56 horas para C. dematium var truncata e C. Kikuchii, respectivamente são suficientes para obtenção da totalidade das sementes infectadas. C. Kikuchii não prejudica a germinação das sementes.

Efeito de Colletotrichum dematium var. truncata e Phomopsis sojae na qualidade sanitária e fisiológica de sementes de soja

Tem sido atribuído a vários patógenos reduções na qualidade de sementes de soja. Com o objetivo de avaliar o transporte dos fungos pelas sementes provenientes de plantas de soja, artificialmente inoculadas em condições de campo com dois isolados de Colletotrichum dematium var. truncata e um isolado de Phomopsis sojae, e seu efeito sobre a qualidade sanitária e fisiológica das mesmas, quatro variedades de soja (BRS 133, MSoy 6101, Conquista e Liderança) foram manualmente semeadas no campo, e as plantas obtidas foram inoculadas com C. dematium var. truncata isolado 1 e isolado 2, e P. sojae. A testemunha permaneceu sem inoculação. As sementes foram colhidas manualmente e submetidas a testes para avaliação da sanidade, teor de água, peso de 100 sementes, germinação em papel e emergência em areia. A desinfestação das sementes com hipoclorito de sódio a 1% por 3 minutos diminuiu a incidência dos patógenos nas mesmas. As sementes apresentaram uma alta infecção por Fusarium spp.. Phomopsis sojae foi encontrada em todos os tratamentos, e sua incidência nas sementes esteve relacionada com a incidência de Fusarium sp.. Há diferença na patogenicidade entre isolados de C. dematium var. truncata, sendo o isolado 1 o mais patogênico, com destaque para a variedade Liderança (25% de infecção por C. dematium var. truncata). Fusarium sp. influenciou negativamente a germinação de sementes da variedade MSoy 6101, independente do tratamento, e C. dematium var. truncata afetou negativamente a germinação das sementes das variedades Conquista e Liderança. Os valores de emergência em areia apresentaram-se significativamente superiores à germinação em papel, para as variedades MSoy 6101, Conquista e Liderança.

Escarificação ácida na superação da dormência de sementes de pau ferro (Caesalpinea ferrea Mart.ex Tu. var. leiostachya Benth.)

Seeds of Caesalpinea ferrea Mart. ex Tu. var. leiostachya Benth. present low and irregular germination due to dormancy caused by the impermeability of the tegument. With the purpose to determine an efficient method to accelerate and uniformize seed germination, they were submitted to different immersion periods (0, 5, 10, 15, 20, 25 and 30 minutes) in sulfuric acid (95-98%), influence emergency and vigor (first count, speed index, medium time and relative frequency of emergency, length and dry matter of the seedlings). The experiment was carried out under greenhouse conditions with an experimental design of completely randomized, with seven treatments and four replications. The pre-conditioning of the seeds with immersion in concentrated sulfuric acid was efficient to overcoming seed dormancy, by increasing the percentage and speed emergency, the first count of emergency, length and dry matter of seedlings and reduction in the medium time for emergency. The efficiency of this chemical treatment with concentrated sulfuric depends on the immersion time, and 10 to 20 minutes were the most adequate to provide larger emergency uniformity percentages and vigor.