Aplicações de enzimas na síntese e na modificação de polímeros

Enzymes are biological catalysts that offer great potential for use in the synthesis and modification of polymers, being more specific and greener than chemical catalysts. In this work, enzymes from the classes of hydrolases (lipase, cutinase and protease) and of oxidoreductases (horseradish peroxidase, manganese peroxidase and laccase) were identified as the main biocatalysts responsible for the synthesis of polymers. Biocatalysis can potentially be part of the life cycle of several polymers, including polyesters, polyurethanes, polycarbonates, polyamides, functionalized polysaccharides and polystyrene, allowing the synthesis of specialty macromolecules for fine applications and with higher added-value than commodity polymers.

Componentes fenólicos e enzimas oxidativas em clones de Theobroma cacao resistentes e suscetíveis a Crinipellis perniciosa

Os níveis de fenóis solúveis totais e a atividade das enzimas oxidativas polifenoloxidases e peroxidases foram estudados em tecidos foliares sadios dos clones de cacaueiro (Theobroma cacao) SCA 6, TSH 1188, TSH 565, TSH 516, EET 397, EET 62, TSA 641, SIAL 505, RIM 106, RIM 52, SIC 24 e UF 613, com o objetivo de estudar possível(is) mecanismo(s) de resistência de cacaueiro a Crinipellis perniciosa. Os níveis de fenóis solúveis totais foram mais elevados em clones de cacaueiro com resistência a C. perniciosa, e podem estar contribuindo na resposta de defesa contra o patógeno. A atividade de polifenoloxidases foi menor nos clones resistentes do que nos clones suscetíveis. A atividade de peroxidases em folhas maduras foi menor nos clones resistentes, mas em folhas jovens não foi possível estabelecer uma relação da atividade de peroxidase com os clones resistentes. Os níveis de fenóis e a atividade das enzimas oxidativas correlacionaram-se de forma inversa na maioria dos clones estudados, o que pode indicar uma inibição das enzimas peroxidases e polifenoloxidases pelos compostos fenólicos.

Produção de enzimas extracelulares por Crinipellis perniciosa

Isolados de Crinipellis perniciosa, obtidos a partir de cacaueiro (Theobromae cacao), cupuaçuzeiro (T. grandiflorum) e solanáceas silvestres foram testados quanto à capacidade de produzirem enzimas extracelulares que degradam celulose, amido, lipídios e lignina. A produção de todas as enzimas foi determinada em meios sólidos e representada por uma estimativa, baseada na intensidade de cor, ou pela avaliação do diâmetro dos halos formado nos meios. Foi detectada variabilidade entre os isolados na capacidade de produzir enzimas celulolíticas, amilases, lipases, polifenol-oxidases, peroxidases e esterases. Quanto às enzimas proteolíticas, todos os isolados apresentaram alto nível de atividade, não sendo observada diferença no comportamento entre eles. Por outro lado, nenhum dos isolados produziu pectinase, urease e fosfatase-ácida. Os papéis das enzimas líticas produzidas pelos isolados de C. perniciosa na patogênese e na produção de basidiomas são discutidos

Atividade de enzimas associadas ao estado de indução em mudas de cacaueiro expostas a dois actinomicetos residentes de filoplano

Dois antagonistas selecionados para o biocontrole da vassoura-de-bruxa do cacaueiro foram avaliados quanto à capacidade em ativar mecanismos de defesa de plantas contra patógenos. Para tanto, mudas seminais de cacaueiro "comum" foram cultivadas em casa-de-vegetação por 30 dias e expostas aos antagonistas aplicados a mudas de cacaueiro por atomização, individualmente e em associação. O primeiro par de folhas das mudas dos diferentes tratamentos foi coletado aos dois, quatro, 12 e 24 dias após a exposição aos antagonistas. Foi quantificada a atividade de peroxidases, polifenoloxidases, quitinases e beta-1,3-glucanases no material coletado. Observou-se um aumento na atividade de peroxidases e polifenoloxidases nos primeiros dias após a exposição das mudas, especialmente ao isolado Ac26. Não foi observado efeito aditivo ou sinergístico nas mudas expostas aos dois isolados simultaneamente.

Custo adaptativo da indução de resistência em feijoeiro mediada pela rizobactéria Bacillus cereus ou acibenzolar-S-metil: atividade de enzimas, síntese de fenóis e lignina e biomassa

Plantas que utilizam recursos para defesa na ausência de pragas ou patógenos, arcarão com custos energéticos que podem refletir na sua produtividade. Assim, teve-se por objetivo avaliar os custos adaptativos da indução de resistência, antes da chegada do patógeno, em feijoeiro induzido por um indutor biótico (Bacillus cereus) e um abiótico (acibenzolar-S-metil, ASM), em 2, 3 ou 4 aplicações distribuídas ao longo do ciclo da cultura. Avaliou-se o efeito protetor contra a bactéria Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli, além da atividade de peroxidase, quitinase, β-1,3-glucanase, síntese de lignina, fenóis e crescimento com base na matéria seca. Observou-se que os indutores protegeram a cultura contra X. axonopodis pv. phaseoli com base na redução da severidade. O ASM aumentou a atividade de peroxidase, quitinase e β-1,3-glucanase, enquanto que o B. cereus aumentou apenas a peroxidase. O ASM aumentou a síntese de lignina e B. cereus não, enquanto que ASM diminuiu teor de fenóis e B. cereus não. O ASM reduziu a biomassa da planta, o que não ocorreu em plantas induzidas por B. cereus. Portanto, a resistência induzida por ASM apresenta elevado custo associado, enquanto que por B. cereus apresenta baixo custo, necessitando a indução de resistência ser melhor explorada e estudada para potencializar seu uso em feijoeiro.

Cylindrocladium spathiphylli de espatifilo (Spathiphyllum wallisii Rengel): detecção de enzimas extracelulares em isolados normais e alterados por temperatura

O fungo Cylindrocladium spathiphylli causa podridão no colo e nas raízes de espatifilo, induzindo amarelecimento e murcha nas folhas da parte aérea. Há poucos estudos com o fungo quanto às enzimas extracelulares. Assim, delineou-se ensaio inteiramente casualizado in vitro, com três tratamentos (dois isolados normais: LFEEI016 - EPAGRI/SC e MMBF 01/01 - IB/SP; mais testemunha) e seis repetições, visando a detecção de enzimas. A amilase (AM), lipase (LP), carboximetilcelulase (CMC) e lacase (LC) foram mensuradas pelo cálculo da área da coroa circular, local de atividade das enzimas. A catalase (CT) e gelatinase (GL) foram mensuradas por símbolos, depois transformados em notas (1 a 4, de ausência à intensa produção). O isolado MMBF 01/01 produziu as maiores áreas e com mais intensidade as enzimas. Das enzimas, a maior área foi a da LC e depois a LP. LFEEI016 e MMBF 01/01 não apresentaram área para AM e CMC e exibiram intensidade fraca e igual para CT. A intensidade de GT foi moderada no MMBF 01/01 (nota média 3,0) e ausente para o LFEEI016 (nota média 1,0). Após a produção das enzimas extracelulares, os isolados foram alterados vegetativamente por temperatura. Instalou-se ensaio inteiramente ao acaso, em fatorial contendo disco de micélio dos isolados do fungo versus três temperaturas [23ºC (T1); 33ºC (T2) e de 33ºC para 23ºC (T3)] versus quatro períodos (3; 6; 9 e 12 dias), com oito repetições, em placa de Petri com BDA mantida em BOD. O diâmetro das colônias foi medido diariamente (mm) em dois sentidos. As alterações de temperatura vistas foram: inócuo, fungistático (FS) e fungicida (FC). Aplicou-se estatística nas temperaturas T1 e T3 dos isolados para checar efeito FS e escolher aqueles com maior e menor efeito. O isolado LFEEIO16 mostrou efeito FS com três dias às temperaturas 33ºC e de 33ºC para 23ºC. Nos demais períodos, o isolado sofreu efeito FC. O MMBF 01/01 mostrou efeito FS em todos os períodos. Ambos isolados sofreram, estatisticamente, efeito FS. O MMBF 01/01 mostrou maior efeito FS aos nove dias, nas temperaturas referidas e menor com três dias. Após a constatação de alteração na taxa de crescimento micelial dos isolados, procurou-se verificar, novamente, a produção de enzimas extracelulares. Os isolados alterados e utilizados foram o MMBF 01/01 com três e nove dias e o LFEEIO16 com três dias. A produção e a avaliação das enzimas foram realizadas da mesma maneira para os isolados normais. O isolado MMBF 01/01 - três dias produziu as maiores áreas e com mais intensidade as enzimas. Das enzimas, a maior área foi a da LC. Após LC, a área da LP foi maior que a da CMC nos isolados. Não se detectou área de AM nos isolados. A intensidade de GL foi maior que a da CT nos isolados MMBF 01/01 com três e nove dias. Para LFEEI016 - três dias, a intensidade média de CT foi nota 2,0 e ausência de GL (nota média 1,3). Sugere-se investigar a severidade da doença na planta entre os isolados e em condições naturais investigar a evolução da LC em comparação as demais enzimas na patogênese do fungo na cultura.

Produção de enzimas extracelulares por Ceratocystis spp.

O gênero Ceratocystis contempla diversas espécies distribuídas em vários lugares do mundo. No Brasil ocorrem relatos da existência de três espécies, sendo elas: C. cacaofunesta, C. paradoxa e C. fimbriata, sendo esta última relacionada a doença em culturas de importância econômica. O trabalho objetivou verificar, em meios de cultura específicos, a produção das enzimas extracelulares amilase, lipase, celulase, protease, lacase e lignina peroxidase e pectiliase (pectato-liase) por isolados de Ceratocystis sp. Foram usados 41 isolados: 3 de mangueira (Mangifera indica), 19 de eucalipto (Eucalyptus spp.), 15 de cacaueiro (Theobroma cacao), 2 de Teca (Tectona grandis) e 2 de atemóia (Annona sp.). As colônias foram incubadas no escuro a 25ºC , com exceção do meio para detecção de pectinase que foi incubado sob fotoperíodo alternado. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com 4 repetições. A partir dos meios específicos foi possível detectar a produção de amilase, lacase e protease quase na totalidade dos isolados Ceratocystis sp. testados. Não foi observada a produção de celulase, lípase e pectatoliase. A produção da enzima lignina peroxidade foi detectada em pouca quantidade e em somente alguns isolados do fungo. Este perfil enzimático obtido da população do fungo pode auxiliar em futuros estudos relacionados com a caracterização deste.

Produção in vitro de enzimas extracelulares por fungos e sua relação com os sintomas descritos em planta hospedeira

RESUMOOs fungos fitopatogênicos habitantes de solo causam perdas econômicas em muitas culturas e são difíceis de serem controlados. Esses fungos podem ser agrupados pelos sintomas comuns que causam nas plantas, bem como pelas enzimas extracelulares que podem produzir. O objetivo do trabalho foi verificar a produção in vitro de enzimas extracelulares por fungos de solo e tentar relacionar essas enzimas com os sintomas que cada fungo causa em planta hospedeira. O ensaio foi delineado em esquema inteiramente casualizado, com dois fatores, sete fungos (Cylindrocladium spathiphylli, Rhizoctonia solani, Sclerotium rolfsii, Ceratocystis fimbriata, Sclerotinia sclerotiorum, Fusarium oxysporum f. sp. dianthi e Verticillium dahliae) mais testemunha e seis enzimas (amilase, carboximetilcelulase, lipase, lacase, catalase e gelatinase) com 10 repetições. Catalase e gelatinase foram mensuradas por escala de notas, enquanto que as demais pelo cálculo da área da coroa circular. O ensaio foi repetido e a análise foi realizada com os dados de dois ensaios. Os fungos que causam podridão na raiz ou no colo da planta apresentaram maior produção de lacase, enquanto os que causam obstrução, fendas ou até a destruição do sistema vascular demonstraram a prevalência da lipase.

Atividade sérica das enzimas musculares em muares submetidos à prova de resistência de 100 km

O presente estudo teve por objetivo avaliar a influência do exercício físico de intensidade submáxima sobre as concentrações séricas de aspartato aminotransferase (AST), creatinoquinase (CK) e lactato-desidrogenase (LDH) em muares durante prova de enduro de 100 km realizada no estado do Espírito Santo. Para tal foram obtidas amostras de soro de 20 muares em três momentos assim definidos: no repouso (T0); após 54 km de percurso (T1); após 80 km de percurso (T2); e após 100 km de percurso (T3). As referidas amostras foram encaminhadas ao Laboratório Clínico Veterinário (CEMEVES) para processamento. Na avaliação da atividade sérica de AST, os valores médios registrados nos momentos T0, T1, T2 e T3 foram, respectivamente, de 341,7±73,9 UI/L, 403,1±78,4 UI/L, 410,5±70,5 UI/L e 426,5±66,7 UI/L. Na avaliação da atividade sérica da LDH, os valores médios registrados foram de 423,1±101,8 UI/L, 534,4±131,8 UI/L, 628,5±100,6 UI/L e 823,4±273,2 UI/L, respectivamente, nos momentos T0, T1, T2 e T3. Por fim, na avaliação da atividade sérica da CK os valores de mediana foram de 231,3 UI/L, 310,6 UI/L, 253,2 UI/L e 476,0 UI/L, respectivamente nos momentos T0, T1, T2 e T3. A análise dos resultados demonstrou que o exercício físico imposto levou ao aumento significativo das atividades séricas de AST e LDH e não alterou as concentrações séricas de CK.

Variação ao longo do dia da atividade de enzimas do catabolismo de sacarose em plântulas de Hymenaea courbaril L. durante a mobilização do xiloglucano de reserva

Sementes de Hymenaea courbaril L. possuem um polissacarídeo de reserva que é mobilizado após a germinação, quando a primeira folha da planta já é fotossinteticamente ativa. No momento da mobilização das reservas, a plântula precisa coordenar duas fontes de carboidratos: a fotossíntese e a mobilização das reservas. Ambos geram sacarose como forma de exportação de carbono. Para entender a alocação de recursos na plântula, portanto, é necessário avaliar o catabolismo de sacarose nos órgãos. Neste trabalho foram analisados os carboidratos de baixo peso, quantificada a atividade da sacarose sintase e das três isoformas de invertase nos diferentes órgãos de plântulas de H. courbaril ao longo de um dia. As dosagens foram feitas no período de mobilização do xiloglucano, sendo as plântulas coletadas em intervalos de 6 horas, com uma coleta extra às 2 horas da manhã. Cada uma das enzimas apresentou um padrão característico de variação ao longo do dia, sugerindo funções distintas e independentes em cada órgão. A análise dos carboidratos mostrou altas concentrações de sacarose nos órgãos-dreno, enquanto os cotilédones apresentaram altas concentrações de monossacarídeos livres. A existência de isoformas com propriedades e distribuição celular distintas variando de forma independente ao longo do dia sugere que as isoformas podem ter funções fisiológicas distintas dentro da planta.

Isolamento e seleção de fungos filamentosos do solo de sistemas agroflorestais do Município de Bom Jardim (PE) com base na capacidade de produção de enzimas hidrolíticas

O presente trabalho teve por objetivo isolar e identificar fungos de solo de sistemas agroflorestais e avaliar a atividade enzimática destes fungos. Estes foram isolados pela técnica de diluição sucessiva e avaliados quanto à capacidade de degradar amido, celulose e caseína. Foram identificadas 11 espécies de fungos anamorfos (Hyphomycetes) distribuídos em cinco gêneros: Aspergillus, Cladosporium, Curvularia, Fusarium e Penicillium. As espécies estudadas não apresentaram atividade amilolítica satisfatória. Cladosporium cladosporioides (Fres.) De Vries e Penicillium chrysogenum Thom apresentaram maior índice de relação enzimática (IRE) para protease e celulase. Entre as espécies estudadas seis apresentaram maior Índice de Relação Enzimática (IRE) para celulase em comparação as demais enzimas.

Efeito de enzimas de maceração na textura do palmito (Euterpe edulis Mart)

Com a finalidade de ampliar o aproveitamento da palmeira produtora do palmito estudou-se a influência da poligalacturonase e de enzimas maceradoras na textura das partes semi-rígidas do vegetal não-comestíveis, incubando-se preparados comerciais de celulase, hemicelulase e poligalacturonase com o palmito preparado na forma de pequenos toletes (1-3 cm de comprimento) e em porções de 2cm do raquis do vegetal. Embora os tratamentos com hemicelulase e mistura de hemicelulase e poligalacturonase tenham promovido ligeiro amaciamento do palmito, os resultados mostraram ,de modo geral, acréscimo na textura do palmito cortado em porções de 3,0 cm e em fatias de 1,0 cm indicando solubilização intensa das regiões suscetíveis a hidrólise com a permanência das regiões duras mais ricas em lignina. Como nos outros tecidos do palmito, no raquis fibroso, não foi comprovada estatiscamente a ação das enzimas na textura do vegetal.

Efeito de enzimas hidrolíticas no comportamento reológico do óleo de palma cru

No processamento tradicional de extração de óleo de palma, uma quantidade substancial do produto é perdida na fibra - durante a etapa de prensagem do fruto - e na borra - durante a etapa de clarificação do óleo cru. A viscosidade deste constitui a principal dificuldade de separação do óleo dos demais componentes da mistura. A eficiência de recuperação do óleo é usualmente melhorada por adição de água, no tanque de clarificação. Neste trabalho avaliou-se os efeitos da diluição e do tratamento enzimático no comportamento reológico do óleo de palma cru. Estes dados são importantes para estimar a velocidade de separação do óleo nos tanques de clarificação e/ou nos decanters das usinas comerciais. O óleo cru utilizado neste estudo foi recolhido em uma unidade comercial sendo composto de 65% de água, 30% de óleo e 5% de sólidos. A hidrólise enzimática foi conduzida usando como agentes hidrolisantes uma enzima comercial (viscozyme) da Novo Nordisk e um preparado enzimático produzido no CTAA. Pode-se constatar que quanto mais diluída a amostra maior é a redução na viscosidade após a hidrólise enzimática. Para uma taxa de deformação fixa em 6s-1, o tratamento enzimático do óleo cru a 60°C reduziu a viscosidade do mesmo em cerca de 29% enquanto a adição de 20% de água em cerca de 35%. A combinação da diluição com 20% de água seguida de tratamento enzimático reduziu a viscosidade do óleo cru em cerca de 75%.

INFLUÊNCIA DE ENZIMAS DE MACERAÇÃO NA PRODUÇÃO DE PUBA

Pubagem é a fermentação natural de raízes de mandioca para produção da puba, um alimento popular do Nordeste do Brasil. Além da fermentação lática predominante, os microrganismos também causam o amolecimento das raízes, importante para a obtenção de um produto de boa qualidade. O objetivo deste trabalho foi detectar a presença de enzimas de maceração e verificar a influência da adição de preparados comerciais de celulase e pectinase na pubagem. Constatou-se que as atividades de celulases, xilanase e poligalacturonase aumentaram durante a fermentação natural. Ao se adicionar preparados comerciais de celulase e pectinase este aumento foi maior do que o esperado pela fermentação natural. A adição desses preparados enzímicos acelerou a fermentação aumentando a acidez e reduzindo o pH mais rapidamente do que o tratamento-testemunha.