Purificação de metabólitos fúngicos com efeitos tóxicos sobre Meloidogyne incognita

Objetivando o desenvolvimento de novas metodologias de controle de fitonematóides, este trabalho buscou purificar as substâncias nematicidas produzidas por Cunninghamella elegans, Fusarium sp., Paecilomyces lilacinus eP. variotii. Esses fungos foram cultivados em meio líquido Czapek-Dox durante 15 dias, a 25 ºC, em agitador orbital. Em seguida, filtraram-se as misturas, o que permitiu a obtenção de soluções que foram concentradas sob vácuo e submetidas à purificação direcionada por testes in vitro com Meloidogyne incognita. Observou-se que os filtrados de P. lilacinus e P. variotii perdiam suas atividades nematicidas após a concentração sob vácuo, sugerindo que as substâncias ativas produzidas por esses fungos são consideravelmente voláteis. Para o filtrado de Fusarium sp., observou-se perda total da atividade contra M. incognita após fracionamento em coluna de sílica gel, indicando instabilidade da substância nematicida frente às condições empregadas.Do filtrado de C. elegans isolou-se uma substância que, em solução aquosa na concentração de 250 ppm, imobilizou 94% dos juvenis do segundo estádio de M. incognita expostos a tal solução durante 48 h.

Efeito de exsudatos de cultura de células de plantas em juvenis de segundo estádio de Meloidogyne incognita

Calus foram obtidos de tomateiro (Lycopersicon esculentum), cafeeiro (Coffea arabica), alfafa (Medicago sativa), orquídea (Dendrobium nobile), mostarda (Brassica rapa), batata doce (Ipomoea batatas), fumo (Nicotiana tabacum), cenoura (Daucus carota) e Crotalaria juncea em meio sólido de Murashige & Skoog (MS) seguido do cultivo em meio líquido MS em temperatura de 25-28 ºC. Após um mês, a suspensão foi passada em membrana Millipore 0,22 µm, obtendo-se, assim, o exsudato da cultura de células de cada planta testada. Ovos ou juvenis de segundo estádio (J2) de Meloidogyne incognita foram incubados nesses exsudatos e avaliadas as percentagens de eclosão, mobilidade e mortalidade dos J2. Com exceção dos ovos incubados em exsudato de orquídea, todos os demais inibiram a eclosão quando comparados com a incubação em água (testemunha). Entretanto, nos exsudatos de L. esculentum, cafeeiro e C. juncea a inibição foi mais drástica, semelhante ao aldicarb, mas significativamente diferente e menor do que em soluções contendo ingredientes do meio MS (1-5). Todos os exsudatos reduziram a mobilidade e aumentaram a mortalidade, com maior intensidade em 24 h de exposição. Porém, maior redução na mobilidade ocorreu nos exsudatos de tomateiro e alfafa, enquanto maior mortalidade no exsudato de tomateiro, seguido pelo de mostarda.

Filtrados de culturas bacterianas endofíticas na motilidade, mortalidade e eclosão de juvenis de segundo estádio de Meloidogyne javanica

Filtrados das culturas de 40 isolados de bactérias endofíticas, obtidos a partir do sistema radicular de diferentes espécies de plantas foram testados na motilidade, mortalidade e eclosão de juvenis de segundo estádio (J2) de Meloidogyne javanica. As bactérias foram cultivadas em meio líquido "trypic soy broth" por sete dias sob agitação constante a 28 ºC, centrifugadas a 10.000 g por 15 min e o sobrenadante passado em filtro millipore de 0,22 µm de abertura. Cerca de 100 ovos ou 100 J2 foram colocados em contato com cada filtrado bacteriano, para os ensaios de eclosão, motilidade e mortalidade. As avaliações foram feitas após 24 e 48 h para motilidade e mortalidade e após 15 dias para eclosão. Dos isolados testados, sete imobilizaram juvenis em 24 h, não ocorrendo recuperação da mobilidade após serem transferidos para água, provocando, dessa forma, porcentagens de mortalidade semelhantes à induzida pelo nematicida aldicarbe utilizado como controle. Os mesmos isolados também inibiram eficientemente a eclosão dos juvenis. Dois isolados provocaram a morte de mais de 90% dos juvenis após 48 h de exposição. Diferentes diluições dos filtrados dos oito isolados mais eficientes também foram testadas. Maiores índices de mortalidade e redução na eclosão foram provocados pelo filtrado não diluído e pelas diluições em água 1:1 e 1:2 (v/v).

Caracterização fisiomorfológica de isolados de Colletotrichum musae

Isolados de Colletotrichum musae obtidos de quatro cultivares de banana (Musa spp.) 'Comprida', 'Maçã', 'Pacovan' e 'Prata' foram estudados quanto ao aspecto morfológico dos conídios, apressórios, características culturais, diâmetro das colônias em meio BDA, germinação dos conídios em água destilada esterilizada e meio líquido BD, como também, quanto ao efeito da combinação de C/N no crescimento micelial, esporulação e peso da matéria seca, sob alternância luminosa, a aproximadamente, 25 ºC. No estudo da relação C/N, as fontes de carbono foram dextrose, sacarose e sorbitol e as de nitrogênio asparagina, peptona e nitrato de potássio combinadas na proporção 10:1 (10 g de carbono para 1 g de nitrogênio). Os resultados mostraram conídios hialinos, com forma e tamanhos característicos da espécie, variando dentro dos limites estabelecidos para a espécie. A relação comprimento/largura foi menor para os isolados Iso-1, Iso-6 e Iso-8 oriundos de banana 'Comprida'. A germinação de conídios ocorreu a partir de 8 h de incubação, havendo diferença significativa entre os isolados, quanto ao percentual de conídios germinados. Foram observados apressórios em todos os isolados, variando em quantidade. Houve diversidade nas características culturais e diâmetro das colônias dos isolados, em BDA. Com relação às combinações C/N, a análise estatística revelou diferença significativa entre os isolados, sob efeito da interação C/N, bem como dos fatores independentes, sobre o crescimento micelial, produção de esporos e peso seco do micélio. De um modo geral, as combinações de carbono com peptona favoreceram esses três processos fisiológicos, porém com diferença significativa entre os isolados de C. musae dentro de cada processo considerado.

Efeito de exsudatos de colônias e de filtrados de culturas de actinomicetos na eclosão, motilidade e mortalidade de juvenis do segundo estádio de Meloidogyne javanica

Dez filtrados de culturas de actinomicetos causaram redução na motilidade e 100% de mortalidade de J2 de Meloidogyne javanica. A diluição de alguns causou redução de 75 a 85% de mortalidade. Contudo, o filtrado do isolado PIC 1 causou, mesmo em diluição, 100% de mortalidade. Alguns filtrados reduziram a motilidade sem causar mortalidade. Dos isolados que causaram mortalidade também reduziram eclosão de J2. Entretanto, a porcentagem de redução variou ao longo do período de crescimento do actinomiceto em meio líquido. Exsudatos obtidos de colônias de alguns isolados de actinomicetos crescidos em meio sólido causaram 100% de mortalidade e redução na motilidade de J2 de M. javanica. Os isolados de actinomicetos ALF 4 e QUI 4 produziram substâncias tóxicas a J2 tanto em filtrado quanto em exsudato de colônia.

Crescimento in vitro de isolados de Armillaria sp. obtidos de Pinus elliottii var: elliottii sob várias temperaturas

A armilariose tem sido considerada a principal doença em Pinus no Brasil. Os sintomas e danos consistem no amarelecimento de acículas, declínio, podridão de raízes, exsudação de resina e morte. A temperatura é um dos fatores ambientais que influencia patógenos, doença de plantas ou ambos. Este trabalho avaliou o comportamento de três isolados de Armillaria sp. obtidos de P. elliottii var. elliottii, submetidos a uma faixa de temperatura de 16 a 26 ºC, utilizando a biomassa seca produzida em meio líquido como parâmetro de análise. Verificou-se que todos os isolados apresentaram máxima produção de biomassa a 22 ºC. Utilizando-se de regressão cúbica encontrou-se temperaturas de máximo crescimento entre 21,79 e 23,19 ºC. De acordo com os resultados, a melhor temperatura para crescimento dos isolados testados situou-se em 22 ºC.

Nutrição e crescimento do fungo nematófago Arthrobotrys oligospora

As condições de crescimento e os requerimentos nutricionais de Arthrobotrys oligospora, um fungo nematófago, foram investigados em meio líquido. O organismo foi incubado em meio sintético, a 30º C e em cultura estacionária. O perfil da curva de crescimento do fungo ajustou-se a uma equação de 3º grau, mesmo após 15 dias de incubação. A temperatura e o pH ótimos para produção de micélio foram observados a 25º C e pH 5,0, respectivamente. Contudo, não foram observadas diferenças significativas entre a produção de biomassa nas temperaturas de 25º C e 30º C ou pH 5.0 e 6.0. Várias fontes de carbono foram utilizadas pelo fungo, porém a maior produção de biomassa foi verificada com maltose e sacarose. Das fontes de nitrogênio testadas, várias proteínas (triptona, extrato de levedura, caseína, peptona e casaminoácidos) e fontes inorgânicas (nitrato de sódio e cloreto de amônio) estimularam a maior produção de biomassa. Das várias vitaminas experimentadas, o crescimento do fungo aumentou 2,2 vezes com riboflavina e 2,3 vezes com a mistura biotina e tiamina em relação ao controle, sem vitamina. De modo geral, constatou-se, após o período de incubação, que o pH inicial do meio de cultura pode aumentar até 8,4. Estes resultados sugerem que as variáveis estudadas podem ter papel importante no crescimento do organismo no solo.

Toxicidade de herbicidas utilizados na cultura da cana-de-açúcar à bactéria diazotrófica Azospirillum brasilense

Objetivou-se neste trabalho identificar herbicidas utilizados na cultura da cana-de-açúcar que não alteram o crescimento ou a capacidade de fixação biológica de nitrogênio (FBN) da bactéria diazotrófica Azospirillum brasi lense. Dezoito herbicidas - paraquat, ametryn, amicarbazone, diuron, metribuzin, [hexazinone + diuron], [hexazinone + clomazone], clomazone, isoxaflutole, sulfentrazone, oxyfluorfen, imazapic, imazapyr, [trifloxysulfuron-sodium + ametryn], S-metolachlor, glyphosate, MSMA e 2,4-D - foram testados em suas doses comerciais quanto ao impacto sobre o crescimento da bactéria em meio líquido DIGs. As variáveis capacidade de suporte de crescimento (carrying capacity) do meio de cultura, duração da fase lag e tempo de geração de A. brasilense foram calculadas a partir de dados de densidade ótica obtidos, em intervalos regulares, durante a incubação de culturas por 55 h. O impacto dos herbicidas na atividade da nitrogenase de A. brasilense foi avaliado em meio semissólido NFb, sem N, pela técnica da atividade de redução do acetileno (ARA). Os efeitos dos herbicidas sobre as variáveis de crescimento e ARA foram comparados ao controle pelo teste de Dunnett. Paraquat, oxyfluorfen, [trifloxysulfuron-sodium + ametryn] e glyphosate reduziram a capacidade do meio DIGs em suportar o crescimento de A. brasilense. Esse efeito foi associado ao aumento da duração da fase lag e do tempo de geração para [trifloxysulfuron-sodium + ametryn] e ao aumento no tempo de geração para glyphosate. MSMA, paraquat e amicarbazone reduzem a FBN in vitro de A. brasilense, porém essa redução é mais severa na presença do paraquat. Os demais herbicidas não alteram o crescimento e a FBN de A. brasilense.

Estudo da produção de biopolímeros via enzimática através de inativação e lise celular e com células viáveis de Beijerinckia sp. 7070

Biopolímeros microbianos são polissacarídeos produzidos por microrganismos. A Beijerinckia sp. 7070 produz o biopolímero denominado clairana®. Biopolímeros microbianos podem ser produzidos utilizando enzimas purificadas (via enzimática). O objetivo desse trabalho foi avaliar a possibilidade de produzir o biopolímero clairana® via enzimática, verificar se a síntese e as enzimas envolvidas na síntese são intra e/ou extracelulares, se as enzimas permanecem ativas no meio e estudar a produção do biopolímero via enzimática, através de inativação e lise celular, e pelo processo convencional com células viáveis. As amostras foram cultivadas com a bactéria em meio líquido e submetidas à morte celular por inativação e lise celular após 30h, através de antibiótico e ultrasom, respectivamente. Amostras foram retiradas após 32, 46 e 54h de incubação, junto com amostras produzidas com células viáveis. O mesmo procedimento foi realizado em 46h e amostras foram coletadas após 48, 52 e 54h de incubação. Os polímeros foram recuperados, secos, pesados e analisados. Os resultados sugerem que é possível produzir o biopolímero clairanaâ via enzimática e que, provavelmente enzimas intra e extracelulares estão envolvidas, permanecendo ativas no meio e começando a atuar antes de 30h de fermentação. O processo via enzimática através de lise foi mais eficiente pois libera os polissacarídeos produzidos intracelularmente para o meio externo.

Análise das propriedades mecânicas de cereais matinais com diferentes fontes de amido durante o processo de absorção de leite

Cereais matinais são produtos extrusados, tradicionalmente consumidos com leite e o principal componente é o amido. A característica de crocância destes produtos está associada a frescor e qualidade do produto e a sua perda é uma das causas de rejeição de consumo. Mudanças indesejáveis na textura podem ocorrer quando os cereais são expostos a determinadas condições ambientais ou quando imersos em meio líquido. A estrutura física dos cereais tem uma grande influência na difusão do líquido, pois sua alta porosidade e higroscopicidade implicam em aumento da difusividade da umidade e conseqüente aumento da atividade de água, ganhando umidade rapidamente e perdendo sua textura quebradiça desejável, tornando-se amolecido. Neste trabalho, o comportamento de três cereais matinais comerciais foi analisado e os coeficientes de difusão foram determinados, além do estudo da alteração da textura destes produtos, através das propriedades mecânicas, em relação ao tempo de imersão em leite. A variação dos valores de atividade de água em equilíbrio com as amostras em relação ao tempo de imersão foram avaliadas com o intuito de quantificar o tempo crítico e a atividade de água correspondente em que os cereais matinais comerciais perdem a crocância.

Isolamento e seleção de microrganismos pectinolíticos a partir de resíduos provenientes de agroindústrias para produção de aromas frutais

As pectinases são enzimas produzidas naturalmente por plantas, fungos, leveduras e bactérias. Estes microrganismos podem ser inoculados em meios contendo resíduos agroindustriais utilizados como fonte de carbono para a produção de compostos de maior valor agregado, como enzimas, etanol, proteínas, aminoácidos e compostos de aroma. Vários microrganismos foram isolados e selecionados quanto à produção de enzimas pectinolíticas pelo método da placa, através de zonas claras de degradação de pectina ao redor da colônia. De 104 linhagens testadas, 18 foram selecionadas para fermentarem em meio líquido, contendo pectina para a determinação de atividade de poligalacturonase (PG) e de pectina liase (PMGL), e em meio frutose/extrato de levedura para produção de aromas. As linhagens 2, 9, 20, 39, 70, 74 e 99 apresentaram unidades de atividade de PG superiores a 80 µmol de ácido galacturônico/mL/min, as linhagens 17, 18, 31, 37, 73, 74 e 125 apresentaram unidades de atividade de PMGL superiores a 1000 etamol de produtos insaturados/mL/min e as linhagens 13, 70, 73, 74, 125 e 144 apresentaram os melhores descritores e as maiores intensidades de aromas percebidos por um painel não treinado de provadores.

Otimização das condições de cultivo para a produção de amilases pelo termofílico Bacillus sp. e hidrólise de amidos pela ação da enzima

A otimização das condições de cultivo para a produção de α-amilase por um termofílico Bacillus sp. cepa SMIA-2 foi realizada. Além disso, a hidrólise enzimática do amido, proveniente de várias fontes tais como batata, mandioca e milho, foi também investigada. A produção de α-amilase por Bacillus sp. SMIA-2, cultivado em meio líquido contendo amido (5 g.L-1) como fonte de carbono e suplementado com 0,5 g.L-1 de proteínas do soro de leite e 2 g.L-1 de peptona, alcançou o máximo em 32 horas com níveis de 37 U.mL-1. O microrganismo foi capaz de utilizar diversas fontes de carbono, porém a atividade da amilase variou com cada fonte. O amido foi a melhor fonte de carbono para a secreção da amilase, enquanto a sacarose, lactose, maltose, galactose e glicose não foram muito efetivas. Uma redução na concentração de amido de até 2,5 g.L-1 no meio de cultura melhorou o crescimento do organismo e a atividade enzimática. Em altas concentrações de amido, a produção da enzima foi comparativamente menor. Em relação às fontes de nitrogênio orgânico e inorgânico, a peptona (2 g.L-1) foi considerada a melhor. Considerando a quantidade de proteínas do soro de leite no meio de cultivo, a concentração de 0,25 g.L-1 foi considerada a mais efetiva para a secreção da α-amilase pelo microrganismo. A produção máxima da atividade enzimática foi observada a 50 °C e pH 8,5. A enzima foi capaz de degradar todos os amidos testados. A hidrólise do amido de batata resultou num alto rendimento de açúcares redutores em comparação às outras fontes de amido. Amido solúvel e amido de mandioca ocuparam, respectivamente, a segunda e terceira posição em relação à liberação dos açúcares redutores, enquanto que a amilase estudada mostrou apenas uma ligeira afinidade pelo amido de milho. Com o aumento da temperatura da reação para 70 °C, a hidrólise dos substratos, com exceção do amido solúvel, resultou em maiores quantidades de açúcares redutores.

Seleção de Basidiomycetes da Amazônia para produção de enzimas de interesse biotecnológico

Os fungos têm sido bastante usados como produtores de diferentes substâncias de interesse econômico, tais como: enzimas, antibióticos, vitaminas, aminoácidos e esteróides. Este estudo teve como objetivo detectar a produção de enzimas por linhagens de Basidiomycetes, oriundas de áreas de floresta da Amazônia. Para a produção de enzimas, os fungos foram cultivados em meio líquido adicionado de substrato indutor (0,5%), pH ajustado para cada enzima e incubados a 28 °C, sob agitação a 140 rpm, durante 96 ou 120 horas. A massa micelial foi separada for filtração e os filtrados foram inoculados em cup plates de 6 mm de diâmetro, perfurados na superfície de meios de cultura sólidos, adequados para a detecção das enzimas amilases, proteases, celulases, fenoloxidases e pectinases em placa de Petri. As placas foram incubadas à temperatura de 28 °C por 24 horas, e reveladas para observação dos halos indicativos da atividade enzimática. Foi verificada também a atividade da amilase e protease produzida pelos fungos, crescidos em meio líquido, com diferentes fontes nutricionais. Foi possível detectar a produção de celulases e proteases por todos os isolados, 40% produziram amilases, 50% produziram fenoloxidases e 10% produziram pectinases. Quanto à atividade da amilase, o substrato farelo de trigo foi o que proporcionou os maiores halos de degradação, destacando-se os fungos Daedalea sp. 4E6 e Daedalea sp. 1A, Stereaceae 22B e Pycnoporus sanguineus 12B. Considerando os substratos testados para produção de proteases, o substrato concentrado protéico de peixe se destacou como a melhor fonte protéica. Os fungos P. sanguineus 12B, Stereaceae 22B e Cantharellus guyanensis 4Bl foram os melhores produtores de protease.

Produção de poligalacturonase, pelo termofílico Bacillus sp. e algumas de suas propriedades

A produção de poligalacturonase pelo termofílico Bacillus sp. SMIA-2, cultivado em meio líquido contendo pectina cítrica como única fonte de carbono, alcançou a sua máxima atividade enzimática em 30 horas, com níveis de 42 IU.mL-1. Entre as várias fontes orgânicas e inorgânicas de nitrogênio testadas, o sulfato de amônio foi a que proporcionou maior atividade da poligalacturonase. O aumento da concentração da pectina cítrica, no meio de cultura, acima de 0,5% não proporcionou um aumento da atividade da enzima. O microrganismo foi capaz de utilizar uma variedade de fontes de carbono, mas a atividade da poligalacturonase variou com cada fonte. Pectina de maçã foi a melhor fonte de carbono para a secreção da poligalacturonase (56 IU.mL-1), enquanto frutose e maltose não foram muito efetivas. Galactose, rafinose e glicose inibiram a síntese da enzima. Estudos sobre a caracterização da poligalacturonase revelaram que a temperatura ótima dessa enzima foi 70 ºC e que ela manteve 62 e 58% de sua atividade máxima quando incubada por 2 horas a 40 e 90 ºC, respectivamente. O pH ótimo para atividade da enzima foi 7,0. A enzima manteve 90 e 75% de sua atividade máxima quando incubada a pH 8,0 e 8,5, respectivamente, por 24 horas, à temperatura ambiente. A atividade enzimática foi estimulada pelos íons Mg2+ e Zn2+. Por outro lado, foi inibida pelos íons Cs+2, Hg+2, Li+2 e Sr+2.

Caracterização química e radiológica de refeições servidas pelo COSEAS/USP-SP

O presente estudo apresenta resultados de análise química de refeições (almoço) oferecidas pelo restaurante do COSEAS (USP), por cinco dias não consecutivos. Essas refeições foram coletadas em triplicata, da mesma forma como oferecida para os usuários, sendo, a seguir, liofilizadas para as análises posteriores. No total, 15 amostras foram coletadas. A análise química de composição centesimal foi realizada segundo as técnicas padronizadas pela AOAC. O conteúdo de alguns elementos minerais (Ca, Fe, K, Na, Se e Zn) foi determinado por análise por ativação neutrônica instrumental. A validação da metodologia foi feita por meio da análise dos materiais de referência. A partir dos dados de concentração, calcularam-se os valores de ingestão de cada nutriente correspondente a esta refeição (40% da ingestão diária total), que foram avaliadas segundo as novas recomendações de nutrientes (Dietary Reference Intakes - DRIs) do National Research Council (USA), considerando a população de mulheres no estágio de vida de 19 a 30 anos. Comparando-se os valores médios encontrados com os valores recomendados, concluiu-se que: para os macronutrientes e os micronutrientes, Fe, Se e Zn, as recomendações foram atingidas; para Ca e K foram deficientes; e para Na excedeu o valor recomendado. Os radionuclídeos 40K, 60Co, 137Cs e 131I foram determinados, nas amostras de dieta, por espectrometria gama; 90Sr por cintilação em meio líquido; e 210Po, 234U, 232Th, 238U, 235U, 228Th, 230Th e 232Th por espectrometria alfa. Verificou-se, a partir dos resultados obtidos, que todos os radionuclídeos analisados se encontram muito abaixo dos limites estabelecidos pela FAO.