Produção e caracterização de compostos bioativos utilizando fungos endófitos

O potencial biotecnológico dos fungos endófitos é actualmente reconhecido, contudo a sua utilização à escala industrial é ainda muito limitada. Isso deve-se, sobretudo ao facto do seu crescimento e composição de metabolitos formados ser dependente e variar de acordo com as condições de crescimento e da influência e interacções com a sua planta hospedeira. É fundamental, por isso, que se criem estratégias e condições simples, mas eficazes, que possibilitem o cultivo destes fungos e consequentemente a produção de compostos biologicamente activos. É importante a par de estratégias de isolamento e caracterização de novas espécies de microrganismos endofíticos sejam também optimizadas condições de crescimento e produção dos seus metabolitos e posteriormente a sua purificação e caracterização. O trabalho experimental teve como principal objectivo optimizar as condições de crescimento e de formação de produtos com actividade antimicrobiana do fungo endófito Fusarium oxysporum isolado da oliveira. As condições estudadas e variadas foram a concentração inicial de glucose (1, 2 e 3%), pH (5,5; 6,5 e 7,5), temperatura (20, 25 e 30 ºC) e agitação (80, 160 e 240 rpm). Verificou-se que as condições que permitiram um maior crescimento do fungo Fusarium oxysporum foram 25 ºC, 30 g/L de glucose inicial, 240 rpm e pH 5,5. No entanto, não se verificou uma diferença significativa no crescimento do fungo relativamente à temperatura de 30 ºC, à concentração inicial de glucose de 20 g/L, a uma agitação de 160 rpm e ao pH 7,5. A formação de compostos com actividade antibacteriana foi favorecida quando as condições de fermentação foram 25 ºC, 10 g/L de glucose inicial, uma agitação de 80 rpm e um pH inicial de 7,5. Contudo, a concentração de compostos com poder antibacteriano presentes nos extractos fúngicos foi muito reduzida, dificultando a sua purificação e caracterização. Os resultados obtidos parecem indicar que se deveria utilizar condições de fermentação diferentes em termos de agitação e concentração inicial de glucose, quando se pretende optimizar o crescimento e a formação de compostos bioactivos, Contudo, será necessário a realização de mais experiências para se conseguir estipular as condições óptimas e um crescimento mais homogéneo dos fungos de fermentação para fermentação.

Dissertatio gradualis Fungos regno vegetabili vindicans.

Dryander, Jonas, 1748-1810, respondent.

FUNGOS ASSOCIADOS ÀS SEMENTES DE Enterolobium contortisiliquum : ANÁLISE DA INCIDÊNCIA, CONTROLE E EFEITOS NA QUALIDADE FISIOLÓGICA COM O USO DE EXTRATOS VEGETAIS

Os fungos são os principais micro-organismos associados às sementes, podendo causar danos, tanto na fase de campo, como também na pós-colheita e durante o armazenamento. Nesta última fase, a deterioração pode ocorrer pela ação específica de fungos, afetando a qualidade fisiológica das sementes. A utilização de extratos de plantas com propriedades antimicrobianas são alternativas ecológicas e promissoras para substituir a proteção promovida pela aplicação de fungicidas. Objetivou-se nesta pesquisa avaliar a eficiência dos extratos de Allamanda blanchetti e Momordica charantia nas concentrações de 10, 100, 500 e 1000 ppm sobre a micoflora e germinação em sementes de Enterolobium contortisiliquum . As sementes foram coletadas em diferentes municípios do estado da Paraíba (Areia, Arara, Conde e Sobrado). Os lotes foram submetidos a testes de sanidade e de germinação. A avaliação da incidência de fungos foi feita a partir da visualização dos fungos através do método de papel de filtro. Utilizaram-se no teste de sanidade 100 sementes por tratamento, as quais foram imersas em 20 mL dos extratos por cinco minutos, em seguida incubadas em placas de Petri sobre dupla camada de papel de filtro. No teste de germinação utilizaram-se 200 sementes, distribuídas em papel germitest e germinadas à temperatura de 30 ± 2°C. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado. Constatou-se nas sementes de Enterolobium contortisiliquum os fungos: Aspergillus niger , Aspergillus flavus , Rhizopus stolonifer , Penicillium sp., Curvularia lunata , Nigrospora sp. e Cladosporium sp. Os extratos de Allamanda blanchetti e Momordica charantia nas concentrações de 500 e 1000 ppm causaram redução da frequência dos fungos. O extrato de Momordica charantia nas concentrações de 500 e 1000 ppm proporcionou o aumento na germinação e primeira contagem, além de reduzir o percentual de sementes mortas.

Estudo de ß-glucanas extraídas dos fungos Geastrum saccatum e Polyporos dermoporus: características químicas e atividades biológicas

Fungal polysaccharides have received a great deal of attention due to itsbecause of their potential use in a wide rangegreat variety fromof industries. Some studies have demonstrated that polysaccharides extracted offrom basidiomycetes they have presented significant properties as anti-inflammatory, antimicrobial, antioxidant and anti-tumoral properties. In spite of thisDespite these potential properties, these mushrooms have not been insufficiently investigated, and the great number of antibiotics number produced forby these organisms suggests that they canmay be a new source of bioactives composites source. In tThe present work, reports onlated the chemical composition, potential antioxidant, antiinflammatory and citotoxycity of extracted polymers extracted offrom the fruits bodies of the fungiius Geastrum saccatum and Polyporus dermoporus, native mushrooms of the Atlantic forest inof the state of the Rio Grande do Norte, Brazil. The Cchemical analyses had revealed ademonstrated text of total sugar rates of 65% and 49%, and proteins of 7.0% for in extracts of G. saccatum and P. dermoporus extracts, respectively. The analyses ofNMR spectroscopy of RMN had demonstrated that these extracts are composites forof a complex involving β- glucans and- proteins complex. The inhibition of the formation of superoxide radicals formation was of 88.4% in G. saccatum and 83.3% in P. dermoporus, and 75 and 100% for inhibition of hydroxyls radicals inhibition. TopicalThe topic application of extracts the 10, 30 and 50 mg/kg extract in BALBc mice with cutaneous inflammation induced byfor croton oil demonstrated to inhibitedion of ear edema of ear and cells polimorfonuclears cells atin the inflamed siteplace, being this reply more effective in lower concentrations being more effective. The evaluation of the glucans of G. saccatum and P. dermoporus glucans under induced pleurisy for carrageenan-induced pleurisya of showed the antiinflammatory action of these composites., being analyzed tThe frame number in the pleural exudates and thedosage of nitric oxide dosage was also analyzed. The cytotoxic action of these polymers was analyzed throughthrough the mitochondrial function (MTT). The incubation of the glucans with mononuclear cells of the peripheral blood demonstrated that the extracted glucans extracted fromof G. saccatum havepossess a moderate cytotoxic action. These results suggest that these mushrooms possess polymers formed byfor a complex glucana-protein complex, with antiinflammatory and antioxidant actions

Optimização das condições de cultura da Saccharomyces Cerevisiae e de outros fungos produtores de oligossacáridos

Este estudo envolve o controlo e a optimização das condições de culturas dos microrganismos: Saccharomyces cerevisiae CCMI 396, S. cerevisiae v. lab., Aspergillus oryzae CCMI 125, Aspergillus japonicus CCMI 443, Fusarium oxysporum CCMI 866, Aspergillus niger CCMI 296 com vista à produção de oligossacáridos. Determinaram-se os parâmetros característicos das culturas de duas diferentes estirpes de Saccharomyces com diferentes fontes de carbono e em diferentes condições ambientais. O perfil de crescimento da S. cerevisiae CCMI 396 foi semelhante nos diferentes meios de cultura estudados, sendo a velocidade específica de crescimento mais elevada no meio com glucose a pH 5 e a 30°C (0,36h-1). A S. cerevisiae v. lab. Teve velocidade específica de crescimento idêntica nas mesmas condições da outra estirpe, no entanto, o perfil de crescimento foi diferente nos outros meios de cultura. Estudou-se o efeito da adição de sumo de laranja ou de tomate ao meio de cultura com sacarose e avaliou-se a evolução glucídica no meio de cultura durante o ensaio por HPLC com detector RI. Determinou-se a frutosiltransferase no sobrenadante e na fracção intracelular e determinou-se a evolução dos oligossacáridos. Numa segunda parte deste trabalho efectuaram-se culturas dos quatro fungos filamentosos com vista a avaliar a capacidade de produção, nomeadamente, de fruto­oligassacáridos. Os resultados mostraram que a espécie Aspergillus japonicus CCMI 443 originou, nas mesmas condições de cultura, valores superiores, sendo a percentagem de produção FOStotais/GluCtotais de 61% para as enzimas intracelulares e 40% para as enzimas no sobrenadante. ABSTRACT; This study involves control and optimization of the cultures of microorganisms: Saccharomyces cerevisiae CCMI 396, S. cerevisiae v. lab., Aspergillus oryzae CCMI 125, Aspergillus japonicus CCMI 443, Fusarium oxysporum CCMI 866, Aspergillus níger CCMI 296 for oligosaccharides production. Were determined the parameters characteristic of the cultures of two different strains of Saccharomyces with different sources of carbon and in different environmental conditions. The growth profile of S. cerevisiae CCMI 396 was similar in different cultures media, but the highest specific growth was obtained in a medium with glucose, pH 5, at 30°C (0.36h-1). S. cerevisiae v. lab. had similar growth profile in a medium with glucose but with others culture media was different. We studied the effect of adding orange juice or tomato to the culture medium with sucrose and evaluated the evolution glucidic in the culture medium during the test by HPLC with RI detector. Fructosyltransferase was determined in the extracellular and the intracellular fractions and determined the evolution of oligosaccharides. ln the second part of this work were carried out cultures of four filamentous fungi in order to assess production capacity, in particular, fructoligosaccharides. The results showed that the specie Aspergillus japonicus CCMI 443 originated in the same culture conditions, higher values and the percentage of production FOStotal/Guctotal of 61% for intracellular enzymes and 40% for extracellular enzymes.

Vicilinas de sementes de leguminosas selvagens:purificação, caracterização, efeito de deletério e mecanismo de ação para bruquídeos e para fungos fitopatogênicos

Globulins fractions of legume seeds of Crotalaria pallida, Erytrina veluntina and Enterolobium contortisiliquum were isolated and submitted to assays against serine, cysteine and aspartic proteinases, as also amylase present in midgut of C. maculatus and Z. subfasciatus. Hemagglutination assays indicated presence of a lectin in E. veluntina globulin fractions. This lectin had affinity to human erythrocytes type A, B and O. Vicilins were purified by chromatography on Sephacryl S-300 followed of a chromatography on Sephacryl S-200, which was calibrated using protein markers. Vicilins from C. pallida (CpV) and E. veluntina (EvV) seeds had a molecular mass of 124.6 kDa and E. contortisiliquum a molecular mass of 151kDa. Eletrophoresis in presence of SDS showed that CpV was constituted by four subunities with apparent molecular mass of 66, 63, 57 and 45 kDa, EvV with three subunities with apparent molecular mass of 45kDa and EcV four subunities, two with 37.1 kDa and two with 25.8 kDa. Non denaturantig eletrophoresis displayed single bands with high homogeneity, where CpV had lower acidic behavior. All vicilins are glycoproteins with carbohydrate contents at 1 to1.5%. Bioassays were done to detect deleterious effects of vicilins against C. maculatus and Z. subfasciatus larvae. CpV, EvV and EcV exhibited a WD50 of 0.28, 0.19 and 1.03%; LD50 0.2, 0.26, and 1.11% respectively to C. maculatus. The dose responses of CpV, EvV and EcV to Z. subfasciatus were: WD50 of 0.12, 0.14, 0.65% and LD50 of 0.09, 0.1, and 0.43% respectively. The mechanism of action of these proteins to bruchids should be based on their properties of bind to chitin present in mid gut of larvae associated with the low digestibility of vicilin. In assays against phytopatogenous fungus, only EcV was capable of inhibit F. solani growth at concentrations of 10 and 20 µg and its action mechanism should be also based in the affinity of EcV to chitin present in the fungi wall

Pesquisa de fungos endofíticos presentes em videira (Vitis vinifera L.) com capacidade para inibir o crescimento do agente causal da podridão negra (Guignardia bidwellii)

Neste trabalho testou-se o potencial antagonista de 16 fungos endofíticos isolados de videiras (Vitis vinifera L.), de castas representativas do Alentejo produzidas em modo de proteção integrada e em modo biológico, contra Guignardia bidwellii. Os isolados identificados após ITS-PCR e sequenciação pertencem aos géneros Epicoccum, Alternaria, Botrytis, Athelia, Phoma e Gibberella. Os isolados testados mostraram atividade antagonista contra G. bidwellii quer por inibição direta, quer através da produção de compostos voláteis, à exceção dos dois isolados de B. cinerea. No entanto, todos os isolados produziram alguns compostos voláteis com reconhecida atividade antimicrobiana, tais como benzaldeído, 3-metil-1-butanol e derivados de ácido propanoico. Foi ainda observado que seis dos isolados produziram também metabolitos não voláteis com capacidade de inibir o crescimento de G. bidwellii. Os resultados obtidos vêm mostrar o potencial dos fungos endofíticos como agentes de luta biológica no controlo de G. bidwellii, podendo constituir novas alternativas no âmbito de Proteção de Plantas; ABSTRACT: Endophytic fungi present in grapevines (Vitis vinifera L.) with the ability to inhibit the growth of the causal agent of black rot (Guignardia bidwellii) In this work the antagonistic potential of 16 endophytic grapevine fungi isolates (Vitis vinifera L.), from representative cultivars of the Alentejo region produced either under integrated pest management or organic mode, was tested against Guignardia bidwellii. Isolates were identified through ITS-PCR and sequencing, as belonging to the genera Epicoccum, Alternaria, Botrytis, Athelia, Phoma and Gibberella. Isolates showed antagonist activity against G. bidwellii either by direct inhibition or through the production of volatile compounds, with the exception of two isolates of B. cinerea. Nevertheless, all isolates produced volatile compounds with known antimicrobial activity such as benzaldehyde, 3-methyl-1-butanol and propionic acid derivatives. Additionally, six isolates produced non-volatile metabolites with the ability to inhibit G. bidwellii growth. These results show the potential that endophytic fungi have as agents for biological control of G. bidwellii, opening new options in the field of Plant Protection.

Efeito de diferentes concentrações do óleo de nim no crescimento micelial de fungos entomopatogênicos e Trichoderma harzianum.

A associação de extratos de origem vegetal com fungos entomopatogênicos pode aumentar a eficiência do controle biológico de pragas e doenças de plantas e ainda reduzir custos e impactos ambientais. No presente trabalho foi avaliado o efeito do óleo de nim, incorporado ao meio BDA (Batata-dextrose-ágar) nas concentrações de 0, 1, 10, 100, 1.000, 10.000 e 100.000 μ/L, sobre o crescimento micelial de Metarhizium anisopliae, Beauveria bassiana, Trichoderma harzianum e Lecanicillium lecanii. O óleo de nim foi adicionado ao meio antes e após a esterilização em autoclave por 20 min. e 1 atm. Na parte central das placas de Petri contendo os meios foi transferido um disco de micélio dos agentes de biocontrole e mantidas em sala de incubação a 27 ± 2°C. O crescimento da colônia foi avaliado diariamente por seis dias, considerando dois sentidos do diâmetro. Cada placa correspondeu a uma repetição sendo cinco placas por tratamento. O óleo de nim adicionado antes e após autoclavagem em todas as concentrações testadas, estimularam o crescimento micelial de todos os agentes de biocontrole. Esta associação é de grande valia para o controle biológico, pode aumentar a eficiência destes fungos e reduzir impactos ambientais.

Avaliação da atividade fungicida de óleos essenciais e suas substâncias ativas no controlo de fungos de armazenamento

Mestrado em Engenharia Agronómica - Proteção da Plantas - Instituto Superior de Agronomia - UL

Controle biológico de fungos fitopatogênicos.

2009

Controle biológico de fungos aflatoxigênicos.

2009

Efeito de fungos micorrízicos arbusculares e da adubação no crescimento de mudas de Eugenia uniflora L., produzidas em diferentes substratos.

O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs), da adubação e da composição do substrato no crescimento de mudas de Eugenia uniflora. As sementes foram germinadas em vermiculita média e repicadas para tubetes (100 cm3) contendo substratos à base de vermicomposto e casca de arroz carbonizada e, como controle, utilizou-se do substrato comercial à base de casca de pínus. Estes substratos foram testados com e sem inoculação micorrízica, adicionada ao substrato, como também se testaram a presença e a ausência de adubação de cobertura. Foram analisadas as propriedades físico-químicas dos substratos formulados. Avaliaram-se a altura, o diâmetro do colo, a agregação das raízes ao substrato, a biomassa seca aérea, a biomassa seca radicial e foram determinados a relação entre altura e diâmetro do colo e o índice de qualidade de Dickson. A inoculação com FMAs não influenciou no crescimento das mudas, enquanto a interação entre substratos e adubação foi significativa para a maioria das variáveis. A ausência de resposta aos FMAs foi, provavelmente, devido às altas concentrações de fósforo nestes substratos. Concluiu-se que o substrato à base de vermicomposto e casca de arroz carbonizada, na proporção de 20/80, pode ser utilizado na produção de mudas desta espécie.

Seleção de fungos endofíticos isolados do guaranazeiro com potencial para o controle biológico de Fusarium decemcellulare.

O guaranazeiro (Paullinia cupana var. sorbilis) é cultivado na maioria dos estados da região Norte, destacando-se o Amazonas, e nos estados de Mato Grosso e da Bahia, o principal produtor. No Amazonas, entre as doenças que afetam o guaranazeiro, o superbrotamento (Fusarium decemcellulare) é uma das mais importantes. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi selecionar fungos endofíticos do guaranazeiro com potencial para controlar o F. decemcellulare.

Fungos ectomicorrízicos em áreas de Mata Atlântica do Nordeste do Brasil

Ectomycorrhizal associations are poorly known from tropical lowlands of South America. Recent field trips to the reserve Parque Estadual das Dunas in Natal, in Rio Grande do Norte state, Brazil, revealed a undocumented community of ectomycorrhizal fungi. This type of Mycorrhizal association is frequently in the north hemisphere in temperate and boreal forests. The aim of this work is to analyze the occurrence of ectotrophic areas in atlantic rainforest. Collections along and around the trails in the reserve revealed six genera of putatively ECM fungi which belong to the basidiomycete, Amanitaceae, Boletaceae, Russulaceae, Entolomataceae, and Sclerodermataceae family which are poorly documented in Brazil. Plants belonging to Myrtaceae, Polygonaceae, Leguminosae/Caesalpinioideae, Erythroxylaceae, Malphigiaceae, Bromeliaceae, Loganiaceae, Sapotaceae e Celastraceae were found living next to the species of fungi analized. Our results suggest that the area studied is an ectotrophic environment which shows high diversity of putatively ECM fungi and some plants probably host ECM. The tropical lands are a potential focus to study reinforced by the new records of Scleroderma in Brazil and Northwest of Brazil

DETEÇÃO DE FUNGOS ENDOFÍTICOS EM FOLHAS DE OLIVEIRA INFETADAS COM OLHO-DE-PAVÃO

Os fungos endofíticos, que colonizam naturalmente os tecidos de plantas, têm vindo a crescer de importância em termos de pesquisa e aplicações no âmbito da proteção das plantas. Todavia, a sua presença nos tecidos da oliveira ainda permanece bastante desconhecida. Dessa forma, com o objetivo de identificar e relacionar a presença de fungos endofíticos com o fungo patogénico Spilocaea oleaginea, agente causal da doença olho-de-pavão na oliveira, durante a primavera e verão de 2013 colheram-se folhas das cultivares Cobrançosa, Picual e Galega, que apresentavam lesões características da presença da doença, em quatro olivais localizados em diferentes regiões do Alentejo. Após a extração do DNA total e subsequente PCR com primers universais para a região ITS (internal transcribed spacer), foram sequenciados e analisados dez clones de cada cultivar. De acordo com as bases de dados Fungal Barcode e NCBI foi identificada a presença de fungos endofíticos pertencentes a oito famílias, nomeadamente, Botryosphaeriaceae, Dothioraceae, Leptosphaeriaceae, Mycosphaerellaceae, Phaeosphaeriaceae, Pleosporaceae, Sclerotiniaceae e Venturiaceae.