Use of Experimental Design for the Optimization of the Production of New Secondary Metabolites by Two Penicillium Species

A fractional factorial design approach has been used to enhance secondary metabolite production by two Penicillium strains. The method was initially used to improve the production of bioactive extracts as a whole and subsequently to optimize the production of particular bioactive metabolites. Enhancements of over 500% in secondary metabolite production were observed for both P. oxalicum and P. citrinum. Two new alkaloids, citrinalins A (5) and B (6), were isolated and identified from P. citrinum cultures optimized for production of minor metabolites.

Bioreduction of alpha-chloroacetophenone by whole cells of marine fungi

The asymmetric reduction of 2-chloro-1-phenylethanone (1) by seven strains of marine fungi was evaluated and afforded (S)-(-)-2-chloro-1-phenylethanol with, in the best case, an enantiomeric excess of 50% and an isolated yield of 60%. The ability of marine fungi to catalyse the reduction was directly dependent on growth in artificial sea water-based medium containing a high concentration of Cl(-) (1.2 M). When fungi were grown in the absence of artificial sea water, no reduction of 1 by whole cells was observed. The biocatalytic reduction of 1 was more efficient at neutral rather than acidic pH values and in the absence of glucose as co-substrate.

Fungos anemófilos em Porto Alegre, RS.

O conhecimento dos fungos anemófilos em determinada cidade ou região é importante para o diagnóstico etiológico e o tratamento específico das manifestações alérgicas respiratórias. Várias técnicas quantitativas e qualitativas são preconizadas para coleta e identificação desses fungos na dependência do local estudado. Nesta pesquisa, sobre esporos de fungos do ar, foi utilizado o equipamento Rotorod Sampler®, que retira a amostra do ar através de um bastão de plástico preso a um motor elétrico que o faz girar rapidamente, sendo as partículas suspensas no ar recolhidas pelo bastão. As amostras foram coletadas uma vez por semana, durante 24 horas, correspondendo a um ciclo de coleta. Foram realizadas 52 coletas entre abril de 2000 e março de 2001. Os resultados mostraram prevalência de ascosporos (50,49%), Cladosporium (17,86%), Aspergillus/Penicillium (15,03%), basidiosporos (3,84%), rusts (3,82%), Helminthosporium (2,49%), Botrytis (1,22%), Alternaria (1,19%), smuts (0,90%), Curvularia (0,87%), Nigrospora (0,61%) e Fusarium (0,08%). Não foi possível identificar 1,59% dos esporos de fungos coletados no período. O maior número de esporos foi observado nos meses de verão e o menor, durante o outono. Utilizando provas in vivo e in vitro, avaliou-se a hipersensibilidade a fungos entre 39 pacientes atópicos sofrendo de rinite e ou asma brônquica. Os testes cutâneos identificaram sensibilização em 17,94% dos pacientes, enquanto as provas sorológicas caracterizaram presença de IgE específica em 12,82% dos casos avaliados. A detecção de significativo número de esporos de fungos no ar de Porto Alegre, com muitas espécies comprovadamente alergênicas, e os índices de sensibilização observados em indivíduos atópicos confirmam a importância do estudo dos fungos anemófilos nessa cidade, com vistas a aprimorar o diagnóstico e o manejo de pacientes com manifestações alérgicas respiratórias.

Fungos de pré e pós colheita e a qualidade de grãos de milho

O papel do milho na alimentação humana e animal é importante por causa da composição química e do valor nutritivo; por isso, é um dos cereais mais cultivados e consumidos no mundo. Uma das principais causas de danos à qualidade dos grãos é a infecção fúngica e a conseqüente contaminação por micotoxinas. Neste trabalho, foi identificado os efeitos do retardamento da colheita, do grau de umidade e do período de armazenamento dos grãos na ocorrência de fungos patogênicos e de grãos ardidos e a possível contaminação por micotoxinas na lavoura e durante o armazenamento, com o objetivo de caracterizar a influência dos fungos de pré e pós colheita na qualidade dos grãos de milho nas safras 98/99 e 99/00. A incidência de fungos patogênicos foi quantificada em 400 grãos e de grãos ardidos (GA), a percentagem de grãos com injúria mecânica visível (IMV) e de grãos normais (GN) em quatro repetições de 250 g de grãos. A contaminação por micotoxinas foi analisada por cromatografia de camada delgada e as características nutricionais foram analisadas por espectrometria de reflectância no infravermelho proximal. O retardamento da colheita gerou condições favoráveis para a elevação da incidência dos fungos das espécies Aspergillus spp., Cephalosporium spp., Fusarium graminearum e Penicillium spp. A incidência de GA se elevou enquanto os grãos apresentavam umidade acima de 20%. A incidência de Fusarium moniliforme foi reduzindo à medida que os grãos perdiam água. O percentual de grãos com IMV somados a incidência GA foi de 15,90% no silo de Lodi e de 15,78% na Cotrel. O retardamento de colheita influenciou na ocorrência de fungos, de GA e de micotoxinas na lavoura. As práticas de manejo das lavouras e a operação de colheita afetaram qualidade comercial dos grãos de milho e o armazenamento conservou as características nutricionais.

Avaliação micológica de rações comerciais para cães e gatos e potencial micotoxinogênico de espécies selecionadas

A eficácia dos meios ágar batata acidificado, ágar dicloram rosa de bengala e cloranfenicol e ágar dicloram glicerol 18% foi comparada para isolamento e quantificação de fungos a partir da análise de 54 amostras de rações comerciais secas para cães e gatos (34 para cães e 20 para gatos), produzidas por 9 empresas. A atividade de água das amostras foi quantificada, apresentando valores entre 0,45 e 0,82. Em 74% das amostras foi detectada a presença fúngica, onde, além de fungos com micélio estéril e leveduras, 23 gêneros de fungos foram identificados. As 40 amostras positivas apresentaram níveis de contaminação, com contagens variando entre 101 e 103 UFC/g. Não se verificou correlação entre atividade de água e contaminação fúngica e não se observou diferença significativa entre o número de colônias isoladas e os diferentes meios de cultivo utilizados. Apesar disto, o DG18 foi o meio que apresentou melhores resultados tanto na quantidade quanto na variedade de fungos isolados. Comparando-se os resultados obtidos com diferentes meios observa-se que os microrganismos isolados dependem dos meios de cultivo empregados. O gênero Aspergillus e a espécie Aspergillus niger foram os mais freqüentemente isolados. Isolados pertencentes a espécies potencialmente produtoras de aflatoxinas e ocratoxina A foram avaliados através do método de ágar plug-TLC. Vinte por cento dos A. flavus isolados produziram aflatoxina B1, todos os isolados de A. ochraceus produziram ocratoxina A e nenhum isolado de A. niger foi detectado como produtor de ocratoxina através do método de screening utilizado. A avaliação fúngica realizada com o emprego de 3 meios de cultura tornou claro que a detecção de fungos é dependente do meio de cultura utilizado. A Aw do alimento e do meio também devem ser consideradas para que as análises microbiológicas possam detectar ou valorar a micobiota que, efetivamente, está contaminando o alimento.

Estabelecimento de escores histopatológicos de lesão hepática e determinação dos valores normais das enzimas aspartato aminotrasferase e creatina quinase em frangos de corte.

A aflatoxicose é uma doença causada pela ingestão de aflatoxinas, as quais constituem um grupo de metabólitos altamente tóxicos e carcinogênicos, produzidos principalmente pelos fungos Aspergillus flavus e Aspergillus parasiticus. O mecanismo de ação das micotoxinas na célula animal ocorre na maioria das vezes, através de alterações dos processos metabólicos básicos e de alterações da função mitocondrial, da síntese protéica e de ácidos nucléicos, sendo este último um dos principais sítios de ação das aflatoxinas. A aflatoxicose pode se apresentar de duas formas. A forma aguda se caracteriza por desordem hepática, hemorragias e alta mortalidade; e a crônica, pela queda na produção, penas arrepiadas, paralisia imunossupressão e diarréia. Foram estudados 18 lotes de frangos de corte com 28 dias de idade, provenientes de seis produtores de nível bom produtivo, seis de nível médio e seis produtores de baixo nível de produção; totalizando 180 aves. As aves foram pesadas e sacrificadas, sendo coletadas amostras de fígados e de soros. Os fígados foram fixados em formalina a 10%, para análise histopatológica e congelados a -20°C para teste de ELISA. Das amostras de soro foram realizados testes de dosagem enzimática de aspartato aminotransferase (AST) e creatina quinase (CK) na tentativa de confirmar a lesão hepática. Os cortes histológicos de fígado foram analisados e escores de lesão estabelecidos para necrose e vacuolização dos hepatócitos, hiperplasia dos ductos biliares e infiltração periportal de células inflamatórias. Os escores de cada lesão foram comparados com os níveis de aflatoxina obtidos pelo teste de ELISA, com o peso das aves e com os valores de AST e CK. Além disso, foram comparados os níveis de aflatoxina com o peso dos frangos e com os valores enzimáticos. Por fim, estes valores de AST e CK foram relacionados com o peso dos frangos. Foi possível concluir que, nas condições estudadas, os escores de lesões hepáticas são inversamente proporcionais aos níveis de aflatoxina detectados nos fígados de frangos com 28 dias de idade. Observou-se também, que não há relação entre os valores de AST, em função dos níveis de lesão hepática e dos valores de aflatoxina detectados; e a dosagem de AST não se presta como teste preliminar para detecção de lesão hepática causada pela ingestão de aflatoxina em frangos de corte aos 28 dias de idade.

Estudo da influência de manejos pós-colheita na incidência de fungos e micotoxinas no arroz (Oryza sativa L.)

Cerca de 15% da safra de arroz é perdida anualmente, principalmente em práticas inadequadas de pós-colheita. Nesse contexto, a avaliação de técnicas de secagem e armazenamento é necessária em função das perdas quali e quantitativas de grãos, resultantes do desenvolvimento de fungos. O objetivo desse trabalho foi analisar a contaminação fúngica e por micotoxinas do arroz submetido aos sistemas de secagem intermitente e estacionário, com armazenamento em sacaria e em silo-secador, avaliando o comportamento das principais variáveis de influência no processo. O trabalho foi realizado entre os meses de maio de 2003 a maio de 2004. As amostras de arroz com casca foram coletadas a cada dois meses, em duplicatas. Foram, ainda, analisadas amostras de arroz branco polido e parboilizado de ambos sistemas. O número de colônias de bolores e leveduras foi determinado e a capacidade produtora de micotoxinas dos isolados do gênero Aspergillus foi investigada. A detecção de aflatoxinas, ocratoxina A, zearalenona e citrinina foi realizada por cromatografia em camada delgada. Os grãos secados no sistema estacionário apresentaram maior contagem de colônias fúngicas. Enquanto no sistema intermitente, a contaminação foi mais uniforme ao longo do armazenamento. Predominaram representantes do gênero Penicillium nos dois sistemas, principalmente P. commune e P. islandicum. Entre os isolados do gênero Aspergillus, destacou-se A. flavus. Foram encontrados 7 (13, 20%) isolados de A.flavus produtores de aflatoxina B1, mas não foram detectadas micotoxinas nas amostras. A umidade dos grãos afetou significativamente a contaminação fúngica no manejo intermitente e no terço superior (altura 2) do silo-secador. A temperatura no interior do silo influenciou a contaminação no terço inferior (altura 1).

Caracterização de genes de quitanases do entomopatógeno e acaricida Metarhizium anisopliae

O fungo entomopatogênico e acaricida Metarhizium anisopliae é patógeno de uma vasta gama de insetos, sendo extensivamente utilizado em experimentos, bem como, no controle efetivo de alguns insetos-praga. Seu potencial uso para o controle de carrapatos como Boophilus microplus é também considerável. O processo de infecção de M. anisopliae é o melhor caracterizado entre os fungos entomopatogênicos, e combina pressão mecânica, por diferenciação do apressório, síntese e secreção de enzimas hidrolíticas altamente reguladas como proteases e, provavelmente, quitinases e lipases. As quitinases em fungos também são importantes em processos que requerem digestão celular, como germinação, crescimento e ramificação das hifas e autólise, visto que a quitina é o maior constituinte da parede celular desses organismos, sendo um sistema altamente regulado. Objetivamos neste trabalho, obter mais informações sobre o sistema quitinolitico do fungo M. anisopliae var. anisopliae linhagem E6 durante o processo de infecção do hospedeiro ou na morfogênese e crescimento. Com o objetivo de analisarmos o gene chi2 de M. anisopliae E6, clonamos e caracterizamos sua seqüência genômica, incluindo a região flanqueadora 5’. O gene chi2 é interrompido por dois pequenos íntrons típicos, de 210 pb e 75 pb, respectivamente. A ORF do gene chi2 apresenta 1.545 pb e codifica uma proteína predita de 419 aminoácidos (denominada CHI2), com massa molecular estimada de 44 kDa. Um peptídeo sinal característico com sítio de clivagem no aminoácido V19 está presente. A forma madura dessa proteína tem uma massa molecular estimada de 42 kDa e um pI teórico de 4,8. Análise por Southern de DNA genômico indica cópia única de chi2 no genoma de M. anisopliae. A seqüência de consenso SXGG, correspondendo ao sítio de ligação à quitina, foi identificada e a seqüência NGFDFDIE, que compõem o domínio catalítico de quitinases, está presente em CHI2. A construção de uma árvore filogenética determinou que a quitinase CHI2 pertence a um grupo diferente daquele da CHIT42 a qual provavelmente não está envolvida na patogenicidade. Uma análise in sílico da seqüência 5’ franqueadora do gene chi2 para determinação de possíveis elementos regulatórios foi efetuada. A regulação da transcrição dos genes chit1 e chi2 em M. ansisoplaie frente a diferentes fontes de carbono e em diferentes tempos de cultivo foi analisada. Os genes chit1 e chi2 apresentaram uma expressão tardia no fungo, a partir de 30 horas. O gene chi2 foi expresso majoritariamente em cultivos com quitina e sua expressão foi reprimida por glicose. O gene chit1 foi induzido em presença de fontes de carbono facilmente assimiláveis, como glicose e NAcGlc. Ambos os genes, chit1 e chi2, apresentaram alta expressão quando a fonte de carbono já estava exaurida e o fungo estava em autólise, sugerindo o requerimento dessas enzimas nessa fase. O cDNA do chit1 foi inserido em um vetor de expressão, em ambas orientações senso e antisenso, sob regulação do promotor do gene tef1α de M. anisopliae e o terminador do gene trpC de A. nidulans. Os transformantes com o gene chit1 na orientação senso mostraram superexpressão de atividade de quitinase e o transformante com o gene na orientação antisenso apresentou uma redução na atividade de quitinase. Também construímos quatro deleções na região flanqueadora 5’ do gene chit1 fusionadas com a proteína repórter SGFP, para localizar seqüências reguladoras no promotor e, destas construções, três foram transformadas em M. anisopliae.

Estudo da qualidade do ar interior em infantários da Região Autónoma da Madeira

Presentemente as pessoas passam cerca de 90% da sua vida no interior de edifícios, onde a poluição atinge níveis superiores aos registados no exterior. Os infantários são espaços onde a qualidade do ar interior (QAI) deverá ser alvo de maior preocupação, visto ser o local onde as crianças passam uma fase importante do seu desenvolvimento físico-motor. São vários os poluentes que podem comprometer a saúde humana, de entre os quais se destacam os poluentes biológicos, os químicos, e os físico-químicos. O presente trabalho teve como objectivo analisar a QAI em onze infantários da Ilha da Madeira durante as quatro estações do ano. Para o estudo foi levado em consideração a dispersão geográfica e a envolvente rural e urbana. Complementarmente, foi efectuado um estudo aprofundado dos compostos orgânicos voláteis (COVs) em dois dos infantários, com o emprego de amostragem activa e passiva. Nos infantários em análise, verificou-se a existência de um sério problema de renovação do ar no interior das salas, reflectido nas elevadas concentrações de CO2 e bactérias encontradas durante a monitorização dos espaços. As concentrações de fungos raramente excederam o valor máximo de referência (VMR), sendo o Penicillium spp. e o Cladosporium sp., as espécies mais comuns encontradas. Contudo foram detectadas algumas espécies consideradas perigosas para a saúde humana, como o Aspergillus niger e o A. versicolor. Relativamente aos restantes parâmetros (CO, O3, HCHO, NO2, NO, SO2, H2S, PM10, T e HR), na sua generalidade apresentaram concentrações inferiores aos respectivos VMR: excepção para o HCHO que em 40% das análises revelou valores acima do seu VMR, bem como a T e HR, que apresentaram valores fora das respectivas escalas de referência. Não foram encontradas diferenças significativas na QAI entre os onze infantários no que diz respeito à sua localização geográfica e envolvente. No entanto, em alguns parâmetros foram observadas variações sazonais. O estudo dos perfis de COVs revelou que o tipo de amostragem a empregar deve ter em consideração o objectivo da recolha: se for necessária a obtenção de dados como um flash instantâneo, a utilização da amostragem activa é aconselhada, se forem requeridos dados médios de um determinado período de tempo, o emprego da amostragem passiva será a melhor escolha.

Incidência de fungos em pós-colheita de banana 'Prata anã'(Musa AAB)

Este trabalho teve por objetivo determinar a ocorrência e a freqüência de fungos em banana 'Prata anã' e elucidar o agente causal das podridões em pós-colheita de frutos provenientes do norte de Minas Gerais. Dois métodos de isolamento foram adotados: diluição em placas, a partir da lavagem de frutos verdes, e direto de frutos maduros. Os fungos Colletotrichum musae, Trichoderma harzianum, Fusarium equisetii, Penicillium sp. Aspergillus parasiticus, Trichothecium roseum, Colletotrichum acutatum, Alternaria sp., Cladosporium musae e Curvularia lunata foram os mais freqüentemente associados aos frutos. A patogenicidade desses fungos foi testada pela substituição de discos da casca de frutos verdes por discos de micélio. Colletotrichum musae apresentou área média lesionada em torno do ponto de inoculação igual a 5,8 cm², enquanto para os demais fungos testados não passou de 1,50 cm². Os resultados mostraram que C. musae é o agente primário das podridões dos frutos examinados com 100 % de incidência e os demais fungos limitaram-se a necrosar os ferimentos em torno do ponto de inoculação. O modo de infecção latente, causada por C. musae, parece favorecer, primeiramente, a colonização interna dos tecidos e, posteriormente, a ação dos fungos oportunistas, que aceleram as podridões nos frutos e na coroa.

Desempenho de sementes de algodão tratadas quimicamente e armazenadas

Considerando que o armazenamento desempenha papel decisivo na manutenção da qualidade da semente, desenvolveu-se este trabalho com o objetivo de avaliar a qualidade fisiológica e fitossanitária de sementes de algodão, tratadas quimicamente e armazenadas por doze meses. Foram utilizados dois lotes de sementes de algodão cv. DeltaPine-AC90, deslintados quimicamente, que foram submetidos aos tratamentos fungicidas e inseticidas: testemunha; Disulfoton + Carboxin + Thiram; Carbofuran + Carboxin + Thiram; Imidacloprid + Tolylfluanid + Pencycuron. As sementes foram armazenadas em armazém sem controle de temperatura e umidade relativa do ar. Foram retiradas amostras de sementes no início do armazenamento e a cada dois meses e avaliadas quanto ao teor de água, à porcentagem de germinação, ao vigor (testes de envelhecimento acelerado e de germinação à baixa temperatura), à sanidade e à emergência das plântulas. O delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado, em esquema fatorial, com quatro repetições. Verificou-se redução da germinação e do vigor de sementes em função do armazenamento. A redução da qualidade fisiológica associou-se com o aumento na ocorrência de Aspergillus sp. e Penicillium sp. nas sementes. A manutenção da qualidade de sementes de algodão foi obtida até o oitavo mês de armazenagem, podendo-se concluir que: a eficiência do tratamento químico de sementes de algodão depende da combinação de produtos utilizados; não se deve tratar com fungicida sementes de algodão com baixo nível de vigor; a ocorrência dos fungos Aspergillus sp. e Penicillium sp. aumentou com o período de armazenamento nas sementes sem tratamento e que a manutenção da qualidade de sementes de algodão para comercialização depende da sua qualidade inicial e do período de armazenamento.

Ceratomicose em equinos

O cavalo, dado o seu meio ambiente, está sujeito a afecções frequentes da córnea e da conjuntiva, tecidos oculares bastante expostos a bactérias e fungos, principalmente Aspergillus spp. e Fusarium spp. As ceratites ulcerativas bacterianas e fúngicas, bem como as ceratites fúngicas não ulcerativas, caracterizadas principalmente pelo abscesso estromal, são frequentes nessa espécie. Ocorrida a lesão inicial, perpetua-se um ciclo vicioso, com liberação de citocinas inflamatórias, que desencadeiam uma rápida e severa infiltração corneal por células polimorfonucleares. A córnea torna-se sujeita à destruição por enzimas proteolíticas liberadas pelos micro-organismos e por células inflamatórias, capazes de desencadear a dissolução estromal e a perfuração do bulbo ocular. O tratamento clínico para a resolução da doença corneal e o controle da uveíte reflexa deve ser agressivo e associado, muitas das vezes, à terapia cirúrgica. Este artigo discorre sobre a fisiopatologia e o tratamento da ceratomicose em equinos.

Amylase utilization for the extrusion of dog diets

Effects of amylase addition on extruder parameters, cost of extrusion, kibble quality and digestibility of dog food were measured in two separate experiments. In experiment 1, 120 kilo-novo-alpha-amilase-unit (KNU)/kg of heat stable alpha-amylase produced by Bacillus licheniformis was added in liquid form during a preconditioning period. In experiment 23684 KNU/kg of heat stable alpha-amylase produced by Aspergillus oryzae was mixed with the ingredients before extrusion. The diets were processed in a single screw extruder and submitted to digestibility and on experiment 1 also to palatability tests. Digestibility was tested using 12 dogs, six per diet. Data were submitted to analysis of variance followed by F-test. Amylase addition altered extrusion parameters in both experiments (P<0.05), with higher output (kg of dry matter [DM]/h: 28% and 43% higher in experiments 1 and 2) and less electric energy consumption (kW to produce 100 kg DM: 22% and 29% lower in experiments 1 and 2). Kibble appearance and quality [density (g/L), cutting force (g), and starch gelatinization degree (%)] did not change with enzyme treatment (P>0.05). Likewise, enzyme addition did not change nutrient digestibility, fecal dry matter or food palatability (P<0.05). Taken together our results suggest that amylase promoted the breakdown of amylose chains, thereby reducing the dough viscosity and resistance inside the extruder which allowed for higher product flow and less electricity energy consumption without altering food quality. (C) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

Resposta à inoculação de fungo solubilizador de fósforo em milho

Este trabalho procurou verificar o efeito da adição de duas fontes de fosfato prontamente disponíveis, superfosfato triplo e fosfato solubilizado obtido por via microbiológica e uma fonte não prontamente disponível, apatita de Araxá, na cultura do milho. em adição, foi verificado o efeito da inoculação do fungo Aspergillus niger, solubilizador de fosfato de rocha e da adição de matéria orgânica. Nos tratamentos em que se usou matéria orgânica, houve um aumento de população microbiana total do solo, mas nenhum efeito foi observado na produção e absorção de fósforo pela cultura do milho. Tanto o superfosfato triplo como a apatita de Araxá permitiram resultados mais favoráveis em termos de produção de massa seca e absorção de fósforo pelo milho em relação ao controle (sem fósforo) e à utilização de fosfato solubilizado. Também não se constatou efeito da inoculação de A. niger sobre a solubilização do fosfato de rocha, possivelmente devido à interferência dos microrganismos naturais do solo. O numero de microrganismos e a atividade da fosfatase ácida foram menores no solo fertilizado com superfosfato triplo que com apatita de Araxá.

Intestinal mucosa development in broiler chickens fed natural growth promoters

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