Fisiologia e formação de partículas lipídicas durante o crescimento da levedura Yarrowia lipolytica IMUFRJ 50682.

A levedura Yarrowia lipolytica tem sido muito investigada, especialmente por ser um microrganismo oleaginoso, ou seja, capaz de acumular grandes quantidades de lipídios, o que ocorre majoritariamente em organelas denominadas partículas lipídicas. Estes lipídios apresentam várias potenciais aplicações biotecnológicas, como por exemplo na produção de óleo microbiano (single cell oil) e na produção de biodiesel. Durante este projeto de mestrado, objetivou-se estudar a fisiologia de duas linhagens da levedura Y. lipolytica, sendo uma tradicionalmente estudada pela comunidade científica internacional (linhagem w29) e outra isolada da Baía da Guanabara, no Rio de Janeiro (linhagem IMUFRJ 50682). Foram realizados cultivos em frascos agitados tipo Erlenmeyer com defletores tampados com algodão (volume total 500 mL, volume de meio 100 mL, 28 oC e 200 rotações por minuto), durante os quais foi possível: 1) escolher um meio de cultivo de composição totalmente definida, com tiamina como único fator de crescimento, adequado a estudos de fisiologia quantitativa com esta levedura; 2) verificar que Y. lipolytica não é capaz de crescer com sacarose ou xilose como única fonte de carbono; 3) verificar que Y. lipolytica cresce com velocidade específica de crescimento máxima (Máx) de 0,49 h-1 num meio complexo contendo glicose, extrato de levedura e peptona (meio YPD), 0,31 h-1 em meio definido com glicose como única fonte de carbono e 0,35 h-1 no mesmo meio, mas com glicerol como única fonte de carbono, sem excreção de metabólitos para o meio de cultivo; 4) verificar que ocorreu limitação por oxigênio nos cultivos em frasco agitado, sendo este o motivo pelo qual as células deixaram de crescer exponencialmente; 5) verificar que o uso de ureia, em vez de sulfato de amônio, como fonte de nitrogênio, contribui para uma variação menor do pH durante os cultivos, sem prejuízo ao crescimento da levedura; 6) observar que, ao se restringir a oferta de nitrogênio à levedura (aumento da relação C/N inicial no meio de 12,6 para 126), as células têm sua morfologia alterada e apresentam maior quantidade de partículas lipídicas; 7) determinar uma composição elementar para a biomassa de Y. lipolytica (CH1,98O0,58N0,13), em que os átomos de carbono encontram-se em média mais reduzidos do que na biomassa de leveduras como Saccharomyces cerevisiae e Dekkera bruxellensis. Foram também realizados cultivos em biorreator em batelada (1 L de volume útil, 28 oC, aerobiose plena e pH controlado em 5,0), durante os quais foi possível: a) estabelecer um protocolo de cultivo para Y. lipolytica em biorreator (que envolvem agitação mecânica, aeração e uso de anti-espumante, entre outras diferenças em relação aos cultivos em frasco); b) confirmar os valores dos principais parâmetros fisiológicos apresentados por esta levedura, anteriormente obtidos a partir de cultivos em frasco; c) confirmar que o fator de conversão de substrato a células (Yx/s) é maior para cultivos realizados com glicerol como fonte única de carbono (0,53 g/g para a linhagem IMUFRJ 50682), do que com glicose (0,48 g/g para a mesma linhagem). Finalmente, cultivos realizados em quimiostato com glicerol como fonte de carbono e energia, limitados por amônio (fonte de nitrogênio, relação C/N 126), às vazões específicas de 0,25 h-1 e 0,15 h-1, permitiram observar que o número de partículas lipídicas por célula de Y. lipolytica permaneceu em torno de 2 em ambas as situações e houve uma diminuição no teor de nitrogênio nas células quando a velocidade específica de crescimento diminuiu de 0,25 para 0,15 h-1.

Produção de lipídios microbianos a partir de glicerol bruto gerado na síntese de biodiesel

Diante da grande quantidade de glicerol bruto gerado na síntese do biodiesel e seu baixo valor comercial, torna-se fundamental encontrar formas alternativas para converter este substrato em produtos com valor agregado. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo avaliar diferentes leveduras oleaginosas capazes de metabolizar o glicerol bruto, gerado como coproduto na síntese de biodiesel, visando produzir biomassa como fonte de lipídios. Todos os cultivos foram realizados em frascos agitados, em condições estabelecidas de acordo com cada etapa do trabalho, sendo obtidos dados relativos ao crescimento celular e à produção de lipídios, tratados estatisticamente conforme o propósito. Lipomyces lipofer NRRL Y-1155 apresentou diferenças significativas em relação às outras leveduras oriundas de banco de cultura, atingindo 57,64% de lipídios na biomassa. Estas leveduras apresentarem perfis de ácidos graxos diferenciados, semelhantes aos dos principais óleos vegetais utilizadas na síntese de biodiesel, com predominância de ácidos graxos poli-insaturados, especialmente ácido linoleico (68,3% na levedura Rhodotorula glutinis NRRL YB-252). O ácido gama-linolênico, um ácido graxo essencial ω6, foi detectado em todas as leveduras analisadas, sendo que na biomassa de Candida cylindracea NRRL Y-17506 chegou a 23,1%. Através de um planejamento experimental Plackett-Burman, verificou-se que as variáveis concentração de extrato de levedura e de MgSO4.7H20 demonstraram maior influência na produção de lipídios por uma linhagem silvestre de Rhodotorula mucilaginosa. Para esta levedura, a partir da análise de efeitos foi possível estabelecer a seguinte condição para a produção de lipídios: 30,0 g.L-1 glicerol; 5,0 g.L-1 KH2PO4; 1,0 g.L-1 Na2HPO4; 3,0 g.L-1 MgSO4.7H2O; 1,2 g.L-1 extrato de levedura; pH inicial 4,5; temperatura 25°C. Nestas condições conseguiu-se um teor de lipídios de 59,96% e lipídios totais produzidos de 5,51 g.L-1 . Também foi possível observar aumento no teor de lipídios da biomassa ao longo do tempo de cultivo, bem como o aumento do teor relativo do ácido linoleico, que atingiu 52%. Dentre as leveduras isoladas a partir de amostras ambientais do Extremo Sul do Brasil, a levedura identificada como Cryptococcus humicola se destacou das demais, apresentando proporção de 23,5% de ácidos graxos saturados, 14,8% de ácidos graxos monoinsaturados e 54,9% de ácidos graxos poli-insaturados, destacando-se o ácido linoleico. O planejamento Plackett-Burman foi também utilizado para esta levedura, sendo que as variáveis concentração de extrato de levedura e glicerol bruto demonstraram maior influência na produção de lipídios. Posteriormente, um delineamento composto central rotacional (DCCR) foi proposto visando à otimização da produção de lipídios. Os modelos empíricos preditivos obtidos para biomassa máxima e lipídios totais permitiram estabelecer para a produção de lipídios por Cryptococcus humicola a seguinte condição otimizada: 100,0 g.L-1 glicerol; 5,0 g.L-1 KH2PO4; 1,0 g.L-1 Na2HPO4; 4,8 g.L-1 extrato de levedura; pH inicial 4,5; temperatura 25°C. Esta condição representou um incremento de cerca de 2 vezes nos lipídios totais em relação à melhor condição estabelecida pelo planejamento Plackett-Burmann e um acréscimo de cerca de 4,8 vezes em relação às condições testadas inicialmente, atingindo 37,61% de lipídios e 8,85 g.L-1 de lipídios totais. Deste modo, os propósitos de valorização de um coproduto oriundo da síntese de biodiesel, bem como a produção de um óleo com potencial para a produção de biodiesel, foram cumpridos.

Dekkera e Brettanomyces: leveduras não competitivas que deterioram vinhos.

2003

Identificação e avaliação do potencial biotecnológico de leveduras e fungos semelhantes a leveduras isolados de filoplano do Hibiscus rosa-sinensis

O filoplano do Hibiscus rosa-sinensis abriga uma enorme biodiversidade de leveduras e fungos semelhantes a leveduras cujo potencial biotecnológico ainda é desconhecido. Foram isoladas 84 cepas de leveduras de filoplano desta planta, sendo identificadas pela metodologia clássica. Do total de isolados 37% são de afinidade ascomicética, 36% de afinidade basidiomicética e 27% de fungos semelhantes a leveduras.

Biodiversidade e potencial biotecnológico de leveduras e fungos leveduriformes associados ao filoplano de bromélias do Parque de Itapuã-Viamão/RS

As bromélias abrigam uma grande diversidade de organismos. O objetivo do presente trabalho foi analisar a biodiversidade de leveduras e fungos leveduriformes presentes no filoplano de bromélias e avaliar seu potencial biotecnológico. Foram coletadas 50 amostras de folhas de bromélias no Parque Estadual de Itapuã/RS (Praia da Pedreira e Praia de Fora). Fragmentos das folhas foram submetidos a lavagens sucessivas com 0,5%Tween 20. Diluições decimais seriadas da última lavagem, amostras de água dos tanques de bromélias e de flores foram inoculadas em meio YM modificado e incubadas a 25°C por 5-7 dias. Representantes dos diferentes morfotipos foram purificados e identificados pela metodologia convencional. A análise da biodiversidade foi realizada através do índice de Shannon-Weaver. Dos 191 isolados obtidos, 182 foram identificados, sendo 11% leveduras de afinidade ascomicética, 67,6% de afinidade basidiomicética, 19,8% de fungos leveduriformes e 1,6% de algas. Doze isolados de leveduras tiveram as regiões ITS e D1/D2 do 26SrDNA sequenciadas e pertencem a uma espécie ainda não descrita do gênero Rhodotorula. A diversidade e a riqueza de leveduras foram maiores na Praia da Pedreira (H=3,225 e S=34) que na Praia de Fora (H=2,820 e S=26). Cento e noventa e um isolados tiveram sua capacidade para produzir enzimas testada. Desses, 40,2% foram positivos para amilase, 49,2% para caseinase, 14,8% para gelatinase, 58,0% para celobiase, 36,0% para lactase e 61,3% para esterase. O filoplano das bromélias apresentou uma grande biodiversidade de leveduras e fungos leveduriformes,.demonstrando ser um bom substrato para o isolamento de leveduras produtoras de enzimas de interesse industrial.

Morfologia, estrutura celular, metabolismo, nutrição e multiplicação de bactérias e leveduras

Unidade 2

Técnicas para contagem de leveduras

Disciplina Monitoramento e Controle Microbiológico em Usinas. Unidade 3

Identificação e caracterização das leveduras

Unidade 5

Seleção de leveduras

Disciplina Monitoramento e Controle Microbiológico em Usinas. Unidade 7

Tempo de migração dos macrófagos em matrinxã, Brycon amazonicus, por meio da técnica de inoculação de leveduras Saccharomyces cerevisiae

Na aquicultura são utilizados análises da ativação e incremento da migração de macrófagos, com intuito de verificar a capacidade imunológica inespecífica dos peixes frente a um desafio. Neste sentido, o objetivo deste estudo foi determinar o tempo de migração de monócitos/macrófagos para a cavidade peritoneal em matrinxã, Brycon amazonicus, por meio da técnica de inoculação de leveduras Saccharomyces cerevisiae, e verificar as possíveis alterações dos parâmetros hematológicos após o estímulo. Foram utilizados 30 matrinxãs com peso médio de 101,55 ± 24,50 g e comprimento médio de 19,75 ± 1,72 cm. Os tempos de inoculação utilizados foram 2, 4, 8 e 12 horas, sendo utilizados 6 animais por tempo. Após os períodos de incubação (2, 4, 8 e 12 horas), os exemplares foram anestesiados e alíquotas de sangue foram coletadas por punção do vaso caudal, para a análise: número total de células, contagem diferencial e total dos leucócitos e contagem total de trombócitos, hematócrito, taxa de hemoglobina e índices hematimétricos (VCM, HCM e CHCM). Os resultados mostram que a capacidade fagocítica do macrófago não apresentou diferenças significativas entre os tempos experimentais. Com relação ao índice fagocítico, o tempo de 2 horas representa o tempo em que os macrófagos fagocitaram maior número de leveduras com diferenças significativas em relação aos outros tempos experimentais, indicando que este tempo (2 horas) de incubação foi suficiente para a migração e ativação máxima dos macrófagos da cavidade peritoneal, da espécie estudada. Os valores do número de eritrócitos apresentaram diferenças entre os tempos de incubação. Entretanto, os valores dos outros parâmetros hematológicos não apresentaram diferenças significativas.

Influência de subprodutos de oleaginosas sobre parâmetros ruminais e a degradação da matéria seca e da proteína bruta

Avaliou-se o efeito da adição de subprodutos de oleaginosas na dieta de ovinos em substituição ao farelo de soja. Foram distribuídos quatro ovinos Santa Inês, com peso corporal de, aproximadamente, 40kg, canulados no rúmen, em quadrado latino (4x4), com quatro dietas e quatro períodos, analisados por regressão para a avaliação da degradação ruminal, dos valores de pH e das concentrações de nitrogênio amoniacal in vivo. Os subprodutos foram as tortas de amendoim, girassol e soja, em dietas isonitrogenadas, com 70% de concentrado e 30% de volumoso (feno de tifton). Não foi observado efeito da interação tempo x dieta para os valores de pH e concentração ruminal de nitrogênio amoniacal (P>0,05). O pH apresentou valor médio de 6,2. As concentrações ruminais de nitrogênio amoniacal não foram afetadas, com valor médio de 29,9mg/dL. Não foram observadas diferenças (P>0,05) nas taxas de degradação da matéria seca e na degradabilidade potencial.

Efeito de sementes oleaginosas inteiras e óleo de soja sobre a digestibilidade in vitro e os padrões ruminais de bezerros holandeses

Este trabalho foi realizado para comparar os efeitos da adição de sementes inteiras de soja e algodão e de óleo de soja sobre os padrões ruminais e a digestibilidade in vitro, em bezerros Holandeses fistulados. Dois bezerros fistulados no rúmen foram alimentados com dieta basal com 2,5% de extrato etéreo (EE), o qual foi comparado com dietas com 5,0% de EE, em que as sementes de soja e algodão inteira ou o óleo de soja foram fontes de EE adicional. A adição de sementes de soja e de algodão resultou em decréscimo na digestibilidade in vitro da matéria seca e da fibra em detergente neutro (FDN), porém não houve alterações na digestibilidade in vitro da fibra em detergente ácido (FDA) em relação à dieta controle. A adição de semente algodão provocou decréscimo na digestibilidade in vitro da proteína bruta em comparação à dieta controle. A concentração de ácido propiônico nas dietas com adição de óleo de soja foi 16% mais elevada que a proporcionada pelas demais dietas. O uso de óleo de soja pareceu ser a mais adequada em relação à digestibilidade da matéria seca, FDA e FDN e à manutenção de pH, quando comparado a outros tipos de adição lipídica, porém menos eficiente que a semente de soja em relação à digestibilidade in vitro da proteína bruta. O número de protozoários apresentou grande variação entre dietas, mas nenhum efeito com adição de óleo foi observado. A maior concentração de N-NH3 ruminal foi obtida na dieta com óleo de soja, quando comparada às outras dietas.

Digestibilidade do extrato de leveduras em frangos de corte

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Monitoramento de fungos anemófilos e de leveduras em unidade hospitalar

OBJETIVO: Monitorar e caracterizar fungos anemófilos e leveduras de fontes bióticas e abióticas de uma unidade hospitalar. MÉTODOS: As coletas foram realizadas mensalmente e em dois períodos, do centro cirúrgico e unidades de terapia intensiva adulto e neonatal em hospital de Araraquara, Estado de São Paulo. Para coleta de fungos anemófilos foi utilizado amostrador tipo Andersen de simples estágio. A pesquisa de leveduras foi feita das mãos e de orofaringe de profissionais de saúde, bem como de superfícies de leitos e de maçanetas das áreas críticas. RESULTADOS: Foram recuperados do centro cirúrgico 32 gêneros de fungos anemófilos e 31 das unidades de terapia intensiva. Os gêneros mais freqüentemente isolados foram Cladophialophora spp., Fusarium spp., Penicillium spp., Chrysosporium spp. e Aspergillus spp. Durante o período de estudo, houve reforma e implantação de uma unidade dentro do hospital, que coincidiu com o aumento na contagem de colônias de Cladophialophora spp., Aspergillus spp. e Fusarium spp. Leveduras foram encontradas em 39,4% dos profissionais de saúde (16,7% das amostras dos espaços interdigitais, 12,1% do leito subungueal e 10,6% da orofaringe) e, em 44% das amostras do mobiliário, com predomínio do gênero Candida (C. albicans, C. guilliermondii, C. parapsilosis e C. lusitaniae) seguido por Trichosporon spp. CONCLUSÕES: Observou-se número relativamente elevado de fungos anemófilos (potencialmente patogênicos) em áreas especiais e níveis expressivos de leveduras em fontes bióticas e abióticas. O monitoramento microbiológico ambiental deve ser realizado, principalmente em salas especiais com pacientes imunocomprometidos, sujeitos à exposição de patógenos do meio ambiente, assim como, advindos de profissionais de saúde.

Prevalência e susceptibilidade de leveduras vaginais

Entre as vulvovaginites, a candidíase é apontada como a causa mais freqüente em mulheres na idade fértil. Atualmente, várias pesquisas mostram aumento na freqüência das espécies não-albicans e grande preocupação com episódios de repetição, assim como sua relação com a resistência ao tratamento. OBJETIVO: O presente estudo teve como objetivo verificar a distribuição de gêneros e espécies de leveduras causadoras de vaginite e analisar o perfil de sensibilidade das leveduras frente às drogas antifúngicas. MATERIAL E MÉTODO: Foram colhidas amostras de fluido vaginal de 250 pacientes para cultura, realizados identificação e antifungigrama dos isolados. RESULTADOS: Leveduras do gênero Candida estavam presentes em 27,6% das amostras. Candida albicans foi a levedura mais isolada em 74% dos casos, seguida de Candida glabrata, em 14,5%; Candida tropicalis, em 7,3%; e Candida parapsilosis, em 4,3%. Todos os isolados Candida albicans foram sensíveis à anfotericina B, e apenas um isolado da espécie não-albicans apresentou concentração inibitória mínima (CIM) mais elevada (2µg/ml). em Candida albicans, 5,9% das amostras mostraram-se sensíveis, dependendo da dose de fluconazol, e 9,8%, resistentes. Apenas um isolado mostrou-se resistente, com CIM de 8µg/ml, para itraconazol. Nas espécies não-albicans, 11,7% dos isolados foram considerados resistentes ao fluconazol e 23,5, ao itraconazol. CONCLUSÃO: Candida albicans foi a espécie mais freqüentemente encontrada na microbiota vaginal; no entanto, outras espécies foram também comuns nessa população. Porcentual importante de isolados de Candida albicans e não-albicans foi resistente a fluconazol e itraconazol, mostrando a importância de realização de testes de identificação e antifungigrama para os episódios de candidíase vaginal.