Combined bioremediation and enzyme production by Aspergillus sp. in olive mill and winery wastewaters

Olive mill wastewaters (OMW) and vinasses (VS) are effluents produced respectively by olive mills and wineries, both sectors are of great economic importance in Mediterranean countries. These effluents cause a large environmental impact, when not properly processed, due to their high concentration of phenolic compounds, COD and colour. OMW may be treated by biological processes but, in this case, a dilution is necessary, increasing water consumption. The approach here in proposed consists on the bioremediation of OMW and VS by filamentous fungi. In a screening stage, three fungi (Aspergillus ibericus, Aspergillus uvarum, Aspergillus niger) were selected to bioremediate undiluted OMW, two-fold diluted OMW supplemented with nutrients, and a mixture of OMW and VS in the proportion 1:1 (v/v). Higher reductions of phenolic compounds, colour and COD were achieved mixing both residues; with A. uvarum providing the best results. In addition, the production of enzymes was also evaluated during this bioremediation process, detecting in all cases lipolytic, proteolytic and tannase activities. A. ibericus, A. uvarum and A. niger achieved the highest value of lipase (1253.7 ± 161.2 U/L), protease (3700 ± 124.3 U/L) and tannase (284.4 ± 12.1 U/L) activities, respectively. Consequently, this process is an interesting alternative to traditional processes to manage these residues, providing simultaneously high economic products, which can be employed in the same industries.

Acúmulo de trealose em linhagens de Saccharomyces durante fermentação alcoólica

A pesquisa foi realizada para comparar os efeitos de diversos fatores (temperatura, pH, concentração de sacarose, 2,4-dinitrofenol e fontes de nitrogênio) sobre a produção de trealose em Saccharomyces uvarum IZ-1904 e Saccharomyces cerevisiae (M-300-A e de panificaçao) durante a fermentação alcoólica. Com a levedura IZ-1904 houve menor produção de trealose do que M-300-A e de panificaçao. A trealose foi formada em maior quantidade (p < 0,05) a 34°C. Em pH 4,5 houve maior acúmulo de trealose do que em pH 3,0 para as leveduras M-300-A e de panificaçao. A adição de 18ppm de 2,4-dinitrofenol acarretou decréscimo (p < 0,05) na quantidade de trealose formada pela levedura de panificaçao e sem efeito para IZ-1904. O aumento da concentração de sacarose ocasionou a maior produção de trealose.

Produção de glicerol por linhagens de Saccharomyces durante fermentação alcoólica

A pesquisa foi realizada para comparar os efeitos de diversos fatores (temperatura, pH, concentração de sacarose, 2,4-dinitrofenol e fontes de nitrogênio) sobre a produção de glicerol por Saccharomyces uvarum IZ-1904 e Saccharomyces cerevisiae (M-3 00A e de panificação) durante a fermentação alcoólica. A quantidade de glicerol foi fortemente influenciada pela linhagem da levedura. Com a levedura IZ-1904 houve menor produção de glicerol do que M-300-A e de panificação em todas as condições estudadas. Mais glicerol foi significativamente formado por fermentação a 34°C do que a 25°C e 12°C. Em pH 4.5 houve maior produção de glicerol do que a pH 3.0. A adição de 18 ppm de 2,4-dinitrofenol provocou decréscimo no glicerol formado e esse decréscimo foi maior com as leveduras M-300-A e de panificação do que com IZ-1904. O aumento da concentração de sacarose levou a maior produção de glicerol.

Identification and antifungal susceptibility of a large collection of yeast strains isolated in Tunisian hospitals.

Abstract In this study, matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) was used as a rapid method to identify yeasts isolated from patients in Tunisian hospitals. When identification could not be exstablished with this procedure, sequencing of the internal transcribed spacer with 5.8S ribosomal DNA (rDNA) (ITS1-5.8S-ITS2) and D1/D2 domain of large-subunit (LSU rDNA) were employed as a molecular approach for species differentiation. Candida albicans was the dominant species (43.37% of all cases), followed by C. glabrata (16.55%), C. parapsilosis (13.23%), C. tropicalis (11.34%), C. dubliniensis (4.96%), and other species more rarely encountered in human diseases such as C. krusei, C. metapsilosis, C. lusitaniae, C. kefyr, C. palmioleophila, C. guilliermondii, C. intermedia, C. orthopsilosis, and C. utilis. In addition, other yeast species were obtained including Saccharomyces cerevisiae, Debaryomyces hansenii (anamorph known as C. famata), Hanseniaspora opuntiae, Kodamaea ohmeri, Pichia caribbica (anamorph known as C. fermentati), Trichosporon spp. and finally a novel yeast species, C. tunisiensis. The in vitro antifungal activities of fluconazole and voriconazole were determined by the agar disk diffusion test and Etest, while the susceptibility to additional antifungal agents was determined with the Sensititre YeastOne system. Our results showed low incidence of azole resistance in C. albicans (0.54%), C. tropicalis (2.08%) and C. glabrata (4.28%). In addition, caspofungin was active against most isolates of the collection with the exception of two K. ohmeri isolates. This is the first report to describe caspofungin resistant isolates of this yeast.

Ascomycetous Yeasts Associated with Naturally Occurring Fruits in a Tropical Rain Forest

Fruits from twenty different species of angiosperms were collected during the period from November, 1991 to January, 1992. Two hundred and two strains of yeasts and yeast-like fungi were isolated, of which 74 % showed ascomycetic affinity. Candida was the predominant genus, followed by (in descending order of occurrence): Cryptococcus, Klœckera, Sporobolomyces, Pichia, Hanseniaspora and Bullera. Black yeasts and other strains showing basidiomycetic affinity were also isolated. The genus Candida represented the highest number of identified species and the greatest variety of associated substrates. Among the ascomycetes and their anamorphs, 38 species were identified, with Klœckera apiculata being the most frequent among the isolates and the one which occurred in the largest variety of substrates. Some of the biotypes designated as Candida sp. A, B, C, D, E, F, G, H, I, and Pichia sp. did not correspond to the standard species description found in the literature, and may represent new species. The strains of yeasts isolated in this study were characterized and incorporated into the Tropical Culture Collection of the Fundação Tropical de Pesquisas e Tecnologia André Tosello, Campinas, São Paulo.

Qualidade microbiológica e ocorrência de leveduras em polpas congeladas de frutas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Isolamento e seleção de leveduras fermentadoras de xilose

Pós-graduação em Microbiologia - IBILCE

Isolamento e caracterização de leveduras de Polybia ignobilis (Hymenoptera: Vespidae)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Utilização de fermento de descarte da indústria cervejeira na produção da aguardente de liquor de laranja

Utilização de fermento de descarte da indústria cervejeira na produção da aguardente de liquor de laranja. A indústria de suco de laranja produz ao final do processo um subproduto denominado "liquor" de laranja, que é gerado na operação de prensagem do bagaço, e após concentrado, é adicionado ao farelo de polpa cítrica peletizado (CPP) para a elaboração de ração animal. A indústria brasileira de cerveja, por sua vez, tem descartado anualmente cerca de 160 milhões de litros de fermento, ainda com boa viabilidade (com um percentual de células mortas inferior a 5%). A cerveja mais difundida no mercado brasileiro é a do tipo "larger", produzida por cepas S. uvarum, que são caracterizadas pela baixa fermentação e normalmente utilizadas no máximo de 4 a 10 gerações.

Invertase from a Candida stellata strain isolated from grape: production and physico-chemical characterization

Invertases are enzymes which hydrolyze the sucrose and are widely employed in food and pharmaceutical industries. In this work, the screening of autochthonous grape yeasts from Brazil was carried out in order to investigate their invertase production potential. Yeasts belonging to Saccharomyces, Hanseniaspora, Sporidiobolus, Issatchenkia, Candida, Cryptococcus and Pichia genera were analyzed by submerged fermentation (SbmF) using sucrose as substrate. Among them, Candida stellata strain (N5 strain) was selected as the best producer (10.6 U/ml after 48 hours of SbmF). This invertase showed optimal activity at pH 3.0 and 55°C, demonstrating appropriate characters for application in several industrial processes, which includes high temperatures and acid pHs. In addition, this invertase extract presented tolerance to low concentrations of ethanol, suggesting that it could also be suitable for application at the beginning of alcoholic fermentation. These data provide promising prospects of the use of this new invertase in food and ethanol industry.

Identifizierung, Quantifizierung und Hemmung von ausgewählten Hefen im Wein

Hefen stellen einen großen und wichtigen Teil der Mikrobiota während der Weinbereitung dar, da ohne ihre alkoholische Fermentation die Umwandlung von Most und Wein nicht möglich wäre. Ferner ist es ihre Vielzahl an Stoffwechselprodukten, die dem Aroma des fertigen Weines eine zusätzliche Komplexität verleihen. Auf der anderen Seite steht durch den Metabolismus verschiedenster so genannter Wildhefen die Gefahr von Qualitätsabstufungen der Weine, was allgemein als „Weinfehler“ betrachtet wird. Ziel dieser Arbeit war zum einen die taxonomische Einordnung von Saccharomyces-Spezies, sowie die Quantifizierung und Hemmung von ausgewählten Wildhefen während der Weinbereitung.rnEin Teil dieser Arbeit umfasste die Identifizierung der nahverwandten Mitglieder der Saccharomyces sensu stricto-Gruppe. Durch den Einsatz des DNA-Fingerpinting-Systems SAPD-PCR konnten alle die Gruppe umfassenden Spezies anhand spezifischer Bandenmuster nachgewiesen werden, wodurch eine Einordnung dieser schwer zu differenzierenden Arten möglich war. Die Differenzierung zwischen den einzelnen Spezies war in jedem Fall deutlicher als dies die Sequenzierung der 5.8S rDNA und ihre flankierenden ITS-Regionen vermochte. Die SAPD-PCR zeichnete sich zudem durch eine geringe Muster-Varianz bei verschiedenen Stämmen einer Art aus und konnte zuverlässig unbekannte Stämme bestimmen und bereits hinterlegte Stämme neu klassifizieren. Zudem konnte mit Hilfe dieses Systems Hybride aus Saccharomyces cerevisiae und S. bayanus bzw. S. cerevisiae und S. kudriavzevii detektiert werden, wenn diese Hybride aus relativ gleichen genomischen Anteilen der Eltern bestanden. rnZusätzlich wurde ein quantitatives PCR-System entwickelt, um die Gattungen Saccharomyces, Hanseniaspora und Brettanomyces in Most und Wein detektieren und quantifizieren zu können. Die hierfür entwickelten Primer zeigten sich spezifisch für die untersuchten Arten. Durch die serielle Verdünnung definierter DNA-Mengen konnte für alle drei Systeme eine Kalibrierungskurve erstellt werden, mit Hilfe derer die tatsächlichen Quantifizierungen durchgeführt wurden. Die qPCR-Analyse lieferte ähnliche Zellzahlen wie Lebendzellzahl-Bestimmungen und wurde nicht von anderen Spezies und von Traubensaft gestört. Die maximal detektierbare Zellzahl betrug 2 x 107 Zellen/ml, während die minimale Detektionsgrenze je nach Art zwischen 1 x 102 Zellen/ml und 1 x 103 Zellen/ml lag. Allerdings konnte eine effektive DNA-Isolierung dieser geringen Zellzahlen nur erreicht werden, wenn die Zellzahl durch artfremde Hefen künstlich erhöht wurde. Die Analyse einer Most-Vergärung mit den drei Spezies zeigte schlussendlich, dass die quantitative PCR sicher und schnell Veränderungen und Sukzessionen detektiert und so ein geeignetes Mittel darstellt, um Populationsdynamiken während der Weinherstellung zu beobachten. rnDer letzte Teil dieser Arbeit befasste sich mit der Inhibierung von Schadhefen durch zellwand-hydrolysierende Enzyme. Es konnte hierbei eine endoglykosidisch wirkende β-1,3-Glucanase aus dem Bakterium Delftia tsuruhatensis isoliert werden. Diese besaß eine ungefähre Masse von 28 kDa, einen isolektrischen Punkt von ca. 4,3 und wirkte mit einer spezifischen Aktivität von 10 U/mg Protein gegen das Glucan Laminarin. Zudem zeigte das Enzym ein Temperaturoptimum von 50 °C und ein pH-Optimum bei pH 4,0. Weinparameter wie erhöhte Konzentrationen an Ethanol, Phenolen und Sulfit beeinflussten die Wirkung des Enzyms nicht oder nur wenig. Neben der allgemeinen Wirkung gegen β-1,3-Glucane konnte hier auch gezeigt werden, dass ebenso gut die β-1,3-Glucane in der Zellwand verschiedener Hefen hydrolysiert wurden. Fluoreszenz- und rasterelektronen-mikroskopische Aufnahmen von Hefezellen nach Inkubation mit der β-1,3-Glucanase zeigten zusätzlich die Zerstörung der Zelloberfläche der Hefen. Die lytische Wirkung des Enzyms wurde an verschiedenen weintypischen Hefen getestet. Hierbei zeigten sich stammspezifische Unterschiede in der Sensitivität gegenüber dem Enzym. Außerdem konnte festgestellt werden, dass sowohl Wachstumsphase als auch Medium der Hefen Einfluss auf deren Zellwand hat und somit auch auf die Wirkung des Enzyms.rn