Production of α-amilase by solid state fermentation by Rhizopus oryzae

A thermotolerant strain of Rhizopus oryzae was grown in three agro-industrial by-products: brewers’ rice, corn grits and wheat bran. Different substrates, cultivation time, moisture content, additional nitrogen sources, pH and temperature of incubation were evaluated aiming to optimize growing conditions. The highest enzymatic activity was observed after 24 h of cultivation using wheat bran as substrate with the following salt solutions: NH4NO3, MgSO4.7H2O and (NH4)2SO4 0.1% at temperature of 35°C. It was observed that changes in the pH range 4.0-6.0 did not significantly affect α-amylase activity. The optimum operation conditions were 75°C and pH 4.5. The enzymes remained stable at 75°C in the absence of substrate for 25 min.

Desenvolvimento de um bioprocesso utilizando-se resíduos para produção de amilases por Rhizopus oligosporus e etanol por Saccharomyces cerevisiae

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Produção de amilases pelo cultivo em estado sólido de Rhizopus microsporus var. oligosporus e sua utilização na obtenção de xarope de glicose

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Produção de amilases de Rhizopus microsporus var. oligosporus e hidrólise enzimática do bagaço de mandioca visando a produção de etanol por Saccharomyces cerevisiae

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Produção de amilases de Rhizopus microsporus var. oligosporus e hidrólise enzimática do bagaço de mandioca visando a produção de etanol por Saccharomyces cerevisiae

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo de equilíbrio e cinética da biossorção de cobre (II) por Rhizopus Microsporus.

A poluição relacionada a metais pesados tem recebido uma atenção especial devido a sua alta toxicidade, não biodegradabilidade e tendência de acumular-se na cadeia alimentar. Apesar disso, metais pesados também são considerados recursos valiosos, portanto a sua remoção em conjunto com a sua recuperação torna-se ainda mais importante. Este caso aplica-se aos rejeitos de mineração de cobre, os quais oferecem a possibilidade de recuperação do metal e de sua contenção de maneira segura do meio ambiente. Tais rejeitos se caracterizam por ocuparem enormes áreas inundadas e abrigarem soluções diluídas de cobre (II), porém, muitas vezes, acima dos limites seguros. Diversos processos tradicionais de tratamento mostram-se disponíveis para remover o cobre de tais soluções, no entanto, em certas aplicações eles podem ser ineficientes ou muito onerosos. Nesse contexto, a biossorção é uma alternativa interessante. Nesse processo, certos microrganismos, como fungos, bactérias e algas, ligam-se passivamente ao cobre na forma íons ou outras moléculas em soluções. No presente trabalho foi avaliado o potencial de biossorção de íons cobre (II) pela biomassa do fungo Rhizopus microsporus, coletado e isolado da área de rejeitos da Mina do Sossego, na região norte do Brasil. Isotermas de biossorção foram determinadas experimentalmente em bateladas sob temperatura de 25°C, agitação de 150 rpm, concentração de biomassa de 2,0 a 2,5 g/L e tempo de contato mínimo de 4 horas. O pH mostrou ser um fator importante no equilíbrio da biossorção, sendo o valor máximo da capacidade de biossorção de 33,12 mg de cobre / g biomassa encontrado em pH 6. Valores sucessivamente menores são encontrados pela acidificação da solução, sendo o pH 1 considerado adequado para o processo de dessorção, correspondendo a uma capacidade de biossorção de 1,95 mg/g. Modelos de adsorção de Langmuir e de Freundlich ajustaram-se adequadamente às isotermas tanto com pH controlado quanto não controlado. Foi constatado que a troca iônica é um dos mecanismos envolvidos na biossorção do cobre com Rhizopus microsporus. Tanto o modelo de pseudo-primeira ordem quanto o de pseudo-segunda ordem ajustaram-se aos dados cinéticos da biossorção, sendo que o equilíbrio ocorre em aproximadamente 4 horas. A biomassa conservou a capacidade de biossorção ao operar repetidamente em três ciclos de sorção-dessorção. A biomassa viável e a morta não apresentaram diferença estatisticamente significativa na capacidade de biossorção.

Direct fermentation of potato starch in wastewater to lactic acid by Rhizopus oryzae

The fungal species of Rhizopus oryzae 2062 has the capacity to carry out a single stage fermentation process for lactic acid production from potato starch wastewater. Starch hydrolysis, reducing sugar accumulation, biomass formation, and lactic acid production were affected with variations in pH, temperature, and starch source and concentration. A growth condition with starch concentration approximately 20 g/L at pH 6.0 and 30degreesC was favourable for starch fermentation, resulting in a lactic acid yield of 78.3%similar to85.5% associated with 1.5similar to2.0 g/L fungal biomass produced in 36 h of fermentation.

Biodegradação de deoxinivalenol por aspergillus oryzae e rhizopus sp.: um estudo bioquímico de degradação e toxicidade

A contaminação aleatória de alimentos por micotoxinas afeta as condições de sanidade das dietas de humanos e animais. Dentre as toxinas fúngicas, deoxinivalenol (DON) se destaca pela freqüente contaminação de produtos agrícolas e alimentos e pela sua resistência a degradação pelo emprego de métodos tradicionais de processamento, o que motiva políticas de controle e a busca por técnicas de descontaminação. A descontaminação biológica empregando processsos fermentativos tem sido apontada como uma alternativa promissora, pois permite degradar micotoxinas através do sistema enzimático microbiano e melhorar características funcionais e sensoriais de matérias-primas e insumos alimentícios. Este trabalho teve por objetivo estudar condições e mecanismos de biodegradação de deoxinivalenol empregando Aspergillus oryzae e Rhizopus sp. em sistemas fermentativos submersos. Para tanto, foi necessário adequar metodologia para reação de derivação na determinação cromatográfica de DON; estudar o potencial e condições de degradação via fermentação submersa por Aspergillus oryzae e Rhizopus sp.; e avaliar a atividade de oxidoredutases e a citotoxicidade dos extratos fementados. A otimização da metodologia estabeleceu a melhor condição para a reação de derivação com 200 µL de anidrido trifluoroacético e 18 mg de bicarbonato de sódio, durante 6 minutos a 74 °C na faixa entre 7 e 21 µg de DON. A quantificação de DON residual no meio fermentado mostrou que as espécies fúngicas Rhizopus sp. e Aspergillus oryzae possuem a capacidade de degradar DON demonstrando índices médios de 87,4 e 62,4% respectivamente, principalmente quando o meio submerso foi água estéril e fermentação realizada durante 48 horas. A velocidade máxima de degradação neste intervalo foi de 10,8 e 12,4 ppb/h, observando também um aumento na atividade específica da enzima peroxidase. Os extratos dos fermentados com A. oryzae e Rhizopus sp. apresentaram efeito de inibição de proliferação celular (IC50) quando concentrados 10 vezes em 48 e 72 horas respectivamente. Os meios fermentados com Rhizopus sp. apresentaram menor efeito (1,5 vezes) quando comparado com Aspergillus oryzae.

IDENTIFICAÇÃO POLIFÁSICA DE GONGRONELLA SP. E DE RHIZOPUS SP. DEGRADADORES DO FUNGICIDA SISTÉMICO METALAXIL

A capacidade destes fungos degradarem compostos xenobióticos e recalcitrantes é uma característica biotecnologicamente importante tornando-os potencialmente úteis para processos de biorremediação. Gongronella sp. e Rhizopus sp. foram isolados do solo de vinhas da região do Alentejo, Portugal. Estes isolados mostraram elevada capacidade de degradarem o fungicida acilalanina metalaxil. No presente estudo, para a identificação polifásica de Gongronella sp. e Rhizopus sp., presuntivamente identificado como R. stolonifer, várias linhagens de referência da ordem Mucorales (Absidia, Circinella, Gongronella e Rhizopus) foram incluídas. A abordagem polifásica combinou a análise das macro- e micromorfologias, a análise da sequência inteira da região ITS ribossomal (i.e., ITS1/5.8S rDNA/ITS2) e ainda o uso da espectrometria de massas por Matrix Assisted Laser Desorption Ionization Time-of-Flight (MALDI-TOF).

Microbial quality of hemp (Cannabis sativa L.) and flax (Linum usitatissimum L.) from plants to thermal insulation

Flax and hemp have traditionally been used mainly for textiles, but recently interest has also been focused on non-textile applications. Microbial quality throughout the whole processing chain of bast fibres has not previously been studied. This study concentrates on the microbial quality and possible microbial risks in the production chain of hemp and flax fibres and fibrous thermal insulations. In order to be able to utilize hemp and flax fibres, the bast fibres must be separated from the rest of the plant. Non-cellulosic components can be removed with various pretreatment processes, which are associated with a certain risk of microbial contamination. In this study enzymatic retting and steam explosion (STEX) were examined as pretreatment processes. On the basis of the results obtained in this study, the microbial contents on stalks of both plants studied increased at the end of the growing season and during the winter. However, by processing and mechanical separation it is possible to produce fibres containing less moulds and bacteria than the whole stem. Enzymatic treatment encouraged the growth of moulds in fibres. Steam explosion reduced the amount of moulds in fibres. Dry thermal treatment used in this study did not markedly reduce the amount of microbes. In this project an emission measurement chamber was developed which was suitable for measurements of emissions from both mat type and loose fill type insulations, and capable of interdisciplinary sampling. In this study, the highest amounts of fungal emissions were in the range of 10^3 10^5 cfu/m^3 from the flax and hemp insulations at 90% RH of air. The fungal emissions from stone wool, glass wool and recycled paper insulations were below 10^2 cfu/m^3 even at 90% RH. Equally low values were obtained from bast fibrous materials in lower humidities (at 30% and 80% RH of air). After drying of moulded insulations at 30% RH, the amounts of emitted moulds were in all cases higher compared to the emissions at 90% RH before drying. The most common fungi in bast fibres were Penicillium and Rhizopus. The widest variety of different fungi was in the untreated hemp and linseed fibres and in the commercial loose-fill flax insulation. Penicillium, Rhizopus and Paecilomyces were the most tolerant to steam explosion. According to the literature, the most common fungi in building materials and indoor air are Penicillium, Aspergillus and Cladosporium, which were all found in some of the bast fibre materials in this study. As organic materials, hemp and flax fibres contain high levels of nutrients for microbial growth. The amount of microbes can be controlled and somewhat decreased by the processing methods presented.

Design and synthesis of positional isomers of 5 and 6-bromo-1-(phenyl)sulfonyl]-2-(4-nitrophenoxy)methyl]-1H-benzimida zoles as possible antimicrobial and antitubercular agents

In this Letter, we report the structure activity relationship (SAR) studies on series of positional isomers of 5(6)-bromo-1-(phenyl)sulfonyl]-2-(4-nitrophenoxy)methyl]-1H-benzim idazoles derivatives 7(a-j) and 8(a j) synthesized in good yields and characterized by H-1 NMR, C-13 NMR and mass spectral analyses. The crystal structure of 7a was evidenced by X-ray diffraction study. The newly synthesized compounds were evaluated for their in vitro antibacterial activity against Staphylococcus aureus, (Gram-positive), Escherichia coil and Klebsiella pneumoniae (Gram-negative), antifungal activity against Candida albicans, Aspergillus flavus and Rhizopus sp. and antitubercular activity against Mycobacterium tuberculosis H37Rv, Mycobacterium smegmatis, Mycobacterium fortuitum and MDR-TB strains. The synthesized compounds displayed interesting antimicrobial activity. The compounds 7b, 7e and 7h displayed significant activity against Mycobacterium tuberculosis H37Rv strain.

Determinación de la calidad fitosanitaria de la semilla de frijol común en Nicaragua y alternativas de manejo del grano

En Nicaragua el género Phaseolus, representa una fuente importante de nutrientes que la población incluye en su dieta diaria, además provee ingresos a los productores con los que subsanan una parte de sus necesidades, El 95% de la producción de frijol en el país descansa en pequeños y medianos productores que enfrentan problemas como: Falta de asistencia técnica, poca o ninguna disponibilidad de créditos, poseen terrenos no adecuados para este cultivo y el uso constante de semillas remanentes de un ciclo a otro; Esto ha incidido de forma directa en la disminución de los rendimientos y en el aumento de los niveles de inoculo en la semilla. Son muchas las enfermedades que atacan a esta leguminosa y algunas de estas llegan a infestar y/o infectar la semilla logrando así un eficiente mecanismo de dispersión. Con el objetivo de conocer sobre la calidad fitosanitaria de la semilla utilizada por los productores, evaluar algunas técnicas para la preservación de la misma, determinar el nivel de conocimiento de los productores con respecto a las enfermedades y discernir sobre la efectividad de las técnicas de almacenamiento de la semilla utilizadas por los productores, se realizó este trabajo involucrando 75 productores del país, logrando recolectar de sus manos un total de 15 variedades las que corresponden a los nombres de: DOR-364, RAB-310, Honduras-46, Estelí-150, Estelí-90A, Estelí-B, Negro, Blanco, Chiricano, Rojo criollo, DICTA-114, Balin tíco, Revolución-84 y dos variedades del Centro Nacional de Investigación Agropecuaria (CNIA), DOR-805 y DOR-576. El trabajo se dividió en dos fases: una de campo que consistió en la colecta de datos y muestras de semillas en las zonas de estudio en el mes de Marzo y una de laboratorio en la que se determinaron los diferentes tipos de microorganismos presente en las semillas a través de Observación de síntomas, pruebas de laboratorio y identificación de los microorganismos. Se hizo una prueba de almacenaje mediante el uso de botes plásticos con tapadera, los tratamientos utilizados para la preservación fueron• Cal, Ceniza y Ceniza+Cal en dosis de 80gr de producto por libra de semilla, más o menos 25 libras por quintal de grano y un testigo. Los resultados de las encuestas demuestran que los productores reconocen las enfem1edades como tales, pero no pueden diferenciarlas en su totalidad como causadas por hongos, bacterias o virus. Se identificaron los siguientes patógenos: Rhizoctonia sotaní, Thanatephoms cucumeris, Collectotrichum lindemuthianum, Fusarium solani, Fusarium poae, Fusarium tricinctum, l-i1sarium oxyspomm, Penicillium .;pp, Aspergillus ochraceus, Aspergillus ustus, Aspergillus glaucus (Emericella nidulans)(Eim>tium link), Aspergiilus niger, Aspergillus parasitim Aspergillus candidus, Aspergillus terreus, Rhizopus oryzae, Rhizopus stolonifer, Xanthomona;• campestris pv phaseoli, Pseudomonas spp, el virus del mosaico común no se detectó en este trabajo. Los mejores resultados se observaron en los tratamientos de cal y cal+ceniza, siendo cal+ceniza quién presentó alta significancia en la disminución de la infección por hongos, gorgojos (Bruchidae) y bacterias, pudiendo disminuir hasta un 57% las infecciones de hongos, un 68% de las infecciones por bacterias a nivel superficial y un l 00% la población de gorgojos, con respecto a las presentadas por el testigo de laboratorio. El tratamiento de cal+ceniza es más barato, eficaz y menos peligroso que el uso de cualquier químico.

真菌诱导子对青蒿发根生长和青蒿素生物合成的影响及开花与青蒿素生物合成的相关性研究

本论文主要包括以下两部分内容： 一、真菌诱导子对青蒿发根生长和青蒿素生物合成的影响 用3种真菌诱导子[大丽花轮枝孢（Verticillium dahliae Kleb.）、葡枝根霉(Rhizopus stolonifer (Ehrenb. ex Fr.) Vuill)和束状刺盘孢(Colleto trichumdematium (Pers.) Grove)]分别处理青蒿(Ar temisia annuaL．)的发根，这3种真菌诱导子均能促进发根中青蒿素的合成，其中以大丽花轮枝孢的诱导效果最好;对细胞生长均没有明显影响。经大丽花轮枝孢处理的发根中青蒿素含量达1. 12 mg/gDW，比对照(0. 77 mg/g DW)提高45%。诱导子的作用效果与诱导子浓度、诱导子作用时间及发根的生长状态有关。对大丽花轮枝孢来说，诱导子作用的最适浓度为每毫升培养基含糖0.4 mg;发根在指数生长末期对诱导作用最敏感：在加入诱导子4d后收获发根，发根中的青蒿素含量最高。 二、早花基因FPF1、co对青蒿开花时间的影响及开花与青蒿素生物合成的相关性 1．将来源于拟南芥的早花基因Flowering Promoting Factorl (FPFl)插入到植物表达载体pBI121中，构建CaMV 35S启动子控制下含FPFl基因的植物表达载体pBI121FPF/，用含有pBI121FPF/质粒的根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)LBA4404感染青蒿(Artemisia annua L.)叶片并诱导丛生芽，经卡那霉素筛选，获得转基因抗性植株。PCR、 PCR-Southem blot及Southern blot检测表明，外源基因FPFI已整合到青蒿基因组中：RT-PCR及RT-PCR Southern blot分析表明，外源基因在转录水平上已有表达。在短日照条件下，FPF1转基因植株的开花时间较对照提前20天左右，但提早开花的转基因植株与未开花的对照其青蒿素含量无明显差异，即提早开花并不能使开花植株的青蒿素含量有所提高，开花与青蒿素合成之间可能没有直接的关系。 2．将拟南芥的早花基因CONSTANS (CO)置于CaMV 35S启动子之下，通过根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)LBA4404介导转入青蒿(Artemisia annuaL．)，使之在青蒿中表达，并得到了抗性植株。PCR、PCR-Southem blot及Southemblot检测表明，外源基因co已整合到青蒿基因组中;RT-PCR及RT-PCR Southemblot分析表明，外源基因在转录水平上已有表达。在短日照条件下，co转基因植株的开花时间较对照提前2周左右，但提早开花的转基因植株的青蒿素含量与未丌花的对照无明显差异，即植株开花前青蒿素含量的提高并不是由于开花本身引起的，再次证明，开花与青蒿素合成之间可能没有直接的关系。

果实采后病害生物防治及其机理研究

　　分离和筛选了5种能有效防治采后果实病害的拮抗菌。其中，季也蒙假丝酵母(Candida guiliermondii(Cast) Langeroret Guerra)从引种拮抗菌中筛选获得，枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）B-912从土壤中分离筛选获得，膜醭毕赤酵母（Pichia membranefaciens hansen）从桃果实伤口上分离获得，隐球酵母(Cryptococcus albidus (Saito) Skinner)和丝孢酵母（Trichosporon sp.）从桃果实表面分离获得。本文主要研究了这些拮抗菌对桃、油桃、苹果、梨和柑桔等我国主要水果采后病害的防治效果，并对其可能的抑菌机理进行了初步研究。结果如下： 1. Sx108 CFU/mL的C．guiliermondii和P．membranefaciens悬浮液可完全抑制病菌孢子浓度为5x104个/mL时桃和油桃果实软腐病(Rhizopus stolonifer(Ehrenb.ex Fr.) Vuill.)在25℃，15℃和3℃下的发生。lx108 CFU/mL的C．albidus和Trichosporon sp.悬浮液可完全抑制孢子浓度分别为lx105个/mL和5x104个/mL时苹果灰霉病(Botrytis cinerea)和青霉病（Penicillum expansum）在23℃-25℃和1℃下的发生。C．albidus和Trichosporon sp.对梨灰、青霉病也有一定抑制效果。B-912对柑桔果实青霉病(Penicillium italicum)、绿霉病(Penicillium digitatum)和核果类果实褐腐病(Monilinia fructicola)也有极好的抑制效果。生物防治效果与拮抗菌的浓度成正比，与病菌孢子浓度成反比。 2．拮抗酵母菌在室温和冷藏条件下都能迅速在果实伤口定殖，接种酵母菌48 h后，数量可增加20倍以上。拮抗菌和病菌孢子的接种时间与生物防治效果有关，先接种拈抗菌的抑菌效果显著地好于同时或后于病菌接种的效果。 3．温度对拮抗酵母菌的抑菌活力没有明显影响，无论是在室温还是在冷藏条件下，拮抗酵母菌都有同样的抑菌效果。但拮抗细菌B-912的抑菌效果与温度有一定关系。较高的温度有利于细菌拮抗作用的发挥。 4．拮抗菌能与常规的果实采后处理措施如钙处理、化学杀菌剂、冷藏和气调贮藏相结合。酵母菌与2% CaC12配合能明显地增强其抑菌能力;拮抗菌与低浓度的杀菌剂如扑海因混合使用，可达到高浓度杀菌剂的抑病效果;C．albidus和Trichosporon sp.对果实采后气调贮藏环境有良好的适应性，它们在气调下对采后苹果、梨的灰霉病和青霉病的抑制效果比冷藏条件下的好。 5．细菌B-912的抑菌机理与其产生抗菌素有关，B-912的滤液在in vitro上能有效地抑制病菌孢子的萌发，在invivo上也能明显地抑制果实采后病害的发生。拮抗酵母菌的抑菌机理则较复杂，但主要与病菌竞争营养有关，同时，C．guilliermondii和P．membranefaciens对软腐菌的抑制还通过产生水解酶如β-1，3一葡聚糖酶和几丁酶与病原菌直接作用，并参与诱导寄主产生抗性等

Toxigenic molds on fish feeds-1: impact of climatic change

The present communication is a survey report carried out to assess the incidence of toxic mycoflora on seven types of agriculture products/by products incorporated during fish culture as supplementary dietary items. Samples were obtained from various sources at Darbhanga, Madhubani and Samashtipur districts during summer, winter and monsoon months. Out of the total 1774 samples, only 894 appeared to be fresh visually reflecting average incidence of contamination around 46.6%. However, the apparently fresh samples, when subjected to culture, 26.9% of them were found to be contaminated. Thus, degree of fungal spoilage in feed ingredients in parts of north Bihar appears to be significantly high (73.5%). The present study illustrates the facts with special reference to Aspergillus flavus, A. parasiticus (elaborating aflatoxins) A. ochraceous, Penicilium viradicatuin (elaborating ochratoxins) and A. versicolor (elaborating sterigmatocystin). The other strains already known for their toxigenic potentials that appeared on the present substrates included A. niger, A. fumigatus, A. candidus, P. islandicum, Rhizopus spp. and Mucur spp. Studies indicate that the prevalent climatic factors like temperature and relative humidity facilitate a congenial condition almost all through the year and in particular during summer and monsoon months. But water content of the substrates is a vital factor that further accelerates the pace of mycobial spoilage. A thorough sun-drying of the agricultural commodities before prolonged storage to bring water content below the "low risk limit" may significantly reduce the incidence of molds.