Terras raras: aplicações industriais e biológicas

The history of the rare earths is rich in innovation and these elements have been the object of study of a number of scientists. Rare earths are used practically in almost all aspects of life and these applications are due to their outstanding properties, mainly spectroscopic and magnetic. In industry, the applications of rare earths are many, such as in catalysis, phosphors, magnetism, glass and lasers. In biological systems, rare earths are used, for example, as luminescent probes in the investigation of binding sites in proteins, labels in immunoassays and in noninvasive tests.

Lipases de látex vegetais: propriedades e aplicações industriais

Biocatalysts have innumerous advantages with respect to classical chemical processes, such as high specificity. Lipases (EC 3.1.1.3) are biocatalysts with large application in synthesis and hydrolysis reactions of triacylglycerols. The search for new sources of lipases has been intensified in the last years due to the high cost of microbial and animal lipases, wich restricts their use on an industrial scale. Lipases obtained from the latex of Carica papaya, Carica pentagona, Euphorbia characias, E. wulfenii, known for their proteolytic properties, are a good alternative source. In this review, we describe the well-known sources of vegetal lipases extracted from the latex and present some of their industrial applications.

Pectinases: aplicações industriais e perspectivas

Pectic substances are structural heteropolysaccharides that occur in the middle lamellae and primary cell walls of higher plants. They are composed of partially methyl-esterified galacturonic acid residues linked by alpha-1, 4-glycosidic bonds. Pectinolytic enzymes are complex enzymes that degrade pectic polymers and there are several classes of enzymes, which include pectin esterases, pectin and pectate lyases and polygalacturonases. Plants, filamentous fungi, bacteria and yeasts are able to produce pectinases. In the industrial world, pectinases are used in fruit juice clarification, in the production of wine, in the extraction of olive oil, fiber degumming and fermentation of tea, coffee and cocoa.

Cutinases fúngicas: propriedades e aplicações industriais

Cutinases (EC 3.1.1.74) are also known as cutin hidrolases. These enzymes share catalytic properties of lipases and esterases, presenting a unique feature of being active regardless the presence of an oil-water interface, making them interesting as biocatalysts in several industrial processes involving hydrolysis, esterification and trans-esterification reactions. They are also active in different reaction media, allowing their applications in different areas such as food industry, cosmetics, fine chemicals, pesticide and insecticide degradation, treatment and laundry of fiber textiles and polymer chemistry. The present review describes the characteristics, potential applications and new perspectives for these enzymes.

Seleção de Basidiomycetes da Amazônia para produção de enzimas de interesse biotecnológico

Os fungos têm sido bastante usados como produtores de diferentes substâncias de interesse econômico, tais como: enzimas, antibióticos, vitaminas, aminoácidos e esteróides. Este estudo teve como objetivo detectar a produção de enzimas por linhagens de Basidiomycetes, oriundas de áreas de floresta da Amazônia. Para a produção de enzimas, os fungos foram cultivados em meio líquido adicionado de substrato indutor (0,5%), pH ajustado para cada enzima e incubados a 28 °C, sob agitação a 140 rpm, durante 96 ou 120 horas. A massa micelial foi separada for filtração e os filtrados foram inoculados em cup plates de 6 mm de diâmetro, perfurados na superfície de meios de cultura sólidos, adequados para a detecção das enzimas amilases, proteases, celulases, fenoloxidases e pectinases em placa de Petri. As placas foram incubadas à temperatura de 28 °C por 24 horas, e reveladas para observação dos halos indicativos da atividade enzimática. Foi verificada também a atividade da amilase e protease produzida pelos fungos, crescidos em meio líquido, com diferentes fontes nutricionais. Foi possível detectar a produção de celulases e proteases por todos os isolados, 40% produziram amilases, 50% produziram fenoloxidases e 10% produziram pectinases. Quanto à atividade da amilase, o substrato farelo de trigo foi o que proporcionou os maiores halos de degradação, destacando-se os fungos Daedalea sp. 4E6 e Daedalea sp. 1A, Stereaceae 22B e Pycnoporus sanguineus 12B. Considerando os substratos testados para produção de proteases, o substrato concentrado protéico de peixe se destacou como a melhor fonte protéica. Os fungos P. sanguineus 12B, Stereaceae 22B e Cantharellus guyanensis 4Bl foram os melhores produtores de protease.

Identificação do potencial amilolítico de linhagens mutantes do fungo filamentoso Aspergillus nidulans

As amilases estão entre as mais importantes enzimas industriais, apresentando grande importância biotecnológica, principalmente na indústria alimentícia. Com o avanço no conhecimento das enzimas, a utilização dos fungos como fonte de enzimas vem adquirindo um status de destaque nas mais variadas áreas industriais e comerciais. Diante disso, o presente estudo procurou identificar a presença de atividade amilolítica em quatro linhagens do fungo filamentoso Aspergillus nidulans, selvagem, PAT, biA1methG1 e CLB3, utilizando dois meios distintos de cultura, BDA e Meio Completo a 2% amido, variando os tratamentos com adição ou não de glicose. Foram determinados o diâmetro médio da colônia, o diâmetro médio do halo e o Índice Enzimático. Como resultados, todas as linhagens testadas foram capazes de degradar o amido quando na ausência de glicose, porém o tratamento que obteve estatisticamente melhor crescimento e maior degradação do amido foi o MC sem glicose a 2% amido e a linhagem que se demonstrou potencialmente degradadora de amido foi o mutante CLB3. Conclui-se, portanto, que Aspergillus nidulans pode ser considerado como um produtor de amilases.

Produção de fatores de virulência in vitro por espécies patogênicas do gênero Candida

Avaliou-se, in vitro, a capacidade de crescimento em 39ºC e 42ºC, a produção de enzimas hidrolíticas e a atividade hemolítica de 21 cepas clínicas e de referência de sete espécies de Candida spp, Candida dubliniensis e Candida krusei demonstraram menor potencial de virulência e Candida albicans maior.

Utilização de penas de galinha para produção de queratinase por Aspergillus carbonarius

O objetivo deste trabalho foi estudar a produção de queratinase por Aspergillus carbonarius URM 1546, tendo-se como substrato penas de galinha, por meio de planejamento fatorial completo 2³. Todos os parâmetros estudados e as interações de segunda ordem foram estatisticamente significativos. A maior atividade queratinolítica (48,9 U mL-1) foi obtida com 120 rpm, 0,5% (p/v) de penas de galinha e sete dias de cultivo.

Longevidade de sementes de camu-camu submetidas a diferentes ambientes e formas de conservação

O camu-camu (Myrciaria dubia (H.B.K.) McVaugh) produz fruto com grande potencial para extração de ácido ascórbico, que apresenta relevante importância econômica e social, com inúmeras aplicações industriais. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes formas de conservação e ambientes de armazenamento, sobre a manutenção da viabilidade das sementes. O delineamento experimental inteiramente casualizado, utilizando parcelas subsubdivididas, onde os fatores foram: ambiente de armazenamento (ao ar livre, em água, em câmara a 5 e a 10 ºC), forma de conservação (sementes com polpa - CP, sementes sem polpa - SP e sementes lavadas e tratadas - LT) e período de armazenamento (0; 2; 4 e 6 meses). O critério de avaliação adotado foi a protrusão da raiz primária. As sementes armazenadas em água, nas formas SP e LT, apresentaram germinação maior que 90%. As sementes nas formas CP e LT, armazenadas a 5 e a 10 ºC, tiveram germinação acima de 89%. O armazenamento em água e ao ar livre não afetou a germinação, podendo as sementes serem armazenadas durante o período de seis e quatro meses, respectivamente. As sementes CP, armazenadas em água, tiveram menor tempo médio para germinação. O índice de velocidade de germinação aumentou com o período de armazenamento e foi maior nas sementes armazenadas na água em todos os períodos. As sementes com polpa apresentaram menor índice de velocidade de germinação em todo o período de armazenamento avaliado.

Avaliação de fungicidas, óleos essenciais e agentes biológicos no controle de Amphobotrys ricini em mamoneira (Ricinus communis L.)

A mamoneira (Ricinus communis L.) é uma espécie oleaginosa tropical, sendo o óleo extraído de suas sementes um dos mais versáteis da natureza e com inúmeras aplicações industriais. Embora ainda seja uma espécie rústica, ela está sujeita a diversas doenças, dentre elas o mofo-cinzento, causada pelo fungo Amphobotrys ricini. O melhoramento genético seria a melhor alternativa para o controle da doença, mas demanda tempo para se obter cultivares resistentes. Dessa maneira, o uso de métodos de controle baseado em métodos químicos, alternativos ou biológicos mostra-se viável no curto prazo. O objetivo do trabalho foi estudar a eficiência do controle do mofo-cinzento, na cultura da mamoneira, utilizando-se de métodos químico, alternativo e biológico. Assim, procurou-se avaliar, tanto in vitro, quanto in vivo a eficiência de controle do patógenos utilizando-se de fungicidas, óleos essenciais e agentes de controle biológico. Quanto a inibição do crescimento micelial do patógeno in vitro os melhores tratamentos com os óleos essenciais foram os com a base de Cymbopogon martini e Cynnamomum zeylanicum, nas cinco concentrações testadas. Em ambos os óleos, o diâmetro médio das colônias ficou em 0,7 cm contra a média de 4,79 cm da testemunha. Com os fungicidas, nas quatro concentrações testadas, os mais eficientes foram os ingredientes ativos tiofanato metílico, carbendazim, tebuconazole e iprodione. O ED50 destes fungicidas ficou < 1uL/L, atestando 100% de inibição do crescimento micelial em todas as concentrações. Quanto à inibição da germinação dos conídios de A. ricini, os fungicidas tebuconazole e clorotalonil foram os melhores em todas as concentrações testadas, sendo a média dos conídios germinados destes fungicidas de 0,0 e 0,15%, respectivamente, contra 100% da testemunha. No campo, o tratamento com o fungicida iprodione foi o melhor quanto ao controle da doença quando comparados com os tratamentos biológico e alternativo. Em condições de campo, a severidade média da doença com o tratamento com iprodione foi de 15,76% contra 95,81% na testemunha inoculada.

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.

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.

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.

Toxinas killer e produção de enzimas por Candida albicans isoladas da mucosa bucal de pacientes com câncer

Infecções oportunistas da cavidade bucal são primariamente causadas por fungos do gênero Candida e freqüentemente ocorrem em pacientes com câncer que estão sobtratamento quimioterápico e antibacteriano. De 44 amostras coletadas da mucosa oral de pacientes com câncer, observou-se o isolamento de 25 leveduras do gênero Candida em cultivo realizado em ágar Sabouraud-dextrose. Foram identificados Candida albicans em 24 (96%) isolados e C. krusei em 1 (4%). As características fenotípicas das amostras de Candida albicans mostraram que todos os isolados foram fortemente proteolíticos, capazes de produzir fosfolipases e possuíam os biotipos caracterizados como 811(95,8%) e 511 (4,2%) em relação a susceptibilidade às toxinas killer.

Estoques de carbono orgânico e de nitrogênio, pH e densidade de um Latossolo após três aplicações de lodos de esgoto

O elevado conteúdo de matéria orgânica de lodo de esgoto é uma das motivações para sua disposição no ambiente como condicionador do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de aplicações consecutivas de lodo de esgoto sobre o acúmulo de C e de N (total e mineral), sobre o pH e sobre a densidade de um Latossolo. As avaliações foram feitas em duas profundidades do solo (0-0,1 e 0,2-0,4 m) após três cultivos de milho, em experimento realizado entre os anos de 1999 e 2001, em Jaguariúna-SP. Os tratamentos consistiram de cinco doses crescentes de dois tipos de lodo de esgoto, aplicadas a cada cultivo. O aumento das doses aplicadas (totalizando 0, 10.284, 20.568, 41.136 e 82.272 kg ha-1) do lodo da Estação de Tratamento de Esgotos de Franca-SP, de origem urbana, causou crescimento significativo dos estoques de C orgânico e de N na camada superficial. Nos tratamentos com o lodo da Estação de Tratamento de Esgotos de Barueri-SP (totalizando 0, 17.405, 34.810, 69.620 e 139.240 kg ha-1), produzido a partir de esgotos urbanos e industriais, apesar da incorporação de 14 % a mais de C ao solo, os estoques de C não foram influenciados pelas doses aplicadas e houve crescimento significativo dos estoques de N. A densidade na camada superficial diminuiu significativamente com o aumento das doses dos dois tipos de lodo de esgoto. Houve acidificação do solo nas duas camadas estudadas, com necessidade de duas calagens, após o segundo e terceiro cultivos. Observou-se lixiviação de N-mineral para maiores profundidades do solo.