Aplicação da metodologia de superfície de resposta no estudo da produção e extração da poligalacturonase

The aim of this work was to verify the effects of initial medium moisture content (U), addition of ammonium sulphate (N) and of potassium phosphate (P) in the production of the polygalacturonase through the solid-state fermentation, using cashew apple husk as substrate and Aspergillus niger CCT0916 as transformation agent. We also studied the best extraction conditions of the produced enzyme. The best condition of production was with U of 40%, 1% of N and 0% of P being reached an activity of the poligalacturonase of 10.1 U/g. The best extraction condition is an agitation system with a time of 100 min and a solvent-fermented medium volume ratio of 5 mL/g.

Biodegradação de fenol por uma nova linhagem de A spergillus sp. isolada de um solo contaminado do sul do Brasil

The main goal of this work was to study the biodegradation of phenol in batch mode by a filamentous fungus isolated from a contaminated site in Southern Brazil. A better performance was obtained by previous adaptation of the microorganism to the toxic chemical. A 2³ experimental design was proposed and it could be observed total phenol degradation in 72 h using 500 mg L-1 glucose, inoculum of 20% and agitation of 200 rpm, resulting a biodegradation rate of 3.76 mg L-1 h-1. In relation to phenol tolerance, Aspergillus sp. LEBM2 was able to consume up to 989 ± 15 mg L-1.

Produção, propriedades e aplicação de celulases na hidrólise de resíduos agroindustriais

Cellulases have been intensively studied in the past few years, due to the interests in biofuels production from lignocellulosic materials, since they permit maintaining mild conditions during the conversion process. These enzymes can be produced by a broad variety of naturally occurring microorganisms, such as from genera Aspergillus, Trichoderma, Penicillium and Humicola. Targeting the increasing of expression levels, molecular biology tools have been used for heterologous genes insertion in host cells, e. g., Pichia pastoris and Escherichia coli. Enzymes from fungal cellulolytic complex usually act best at pH between 4 and 5 under temperatures from 40 to 60 °C and can be used for either sequential (SHF) or simultaneous (SSF) hydrolysis together alcoholic fermentation. In this review, the main raw materials for production of cellulases are identified, as well as the state of art of enzymes' properties, production and main applications.

Antifungal iridoids, triterpenes and phenol compounds from Alibertia myrciifolia Sprunge Ex. Schum

The new iridoid glucoside 10-O-vanilloyl-geniposidic acid has been isolated from the aerial parts of Alibertia myrciifolia along with hydroxyhopanone, 3α,22-dihydroxyhopane, ursolic acid, luteolin-3´,4´-dimethyl ether, caffeic acid and geniposidic acid. The structures of the isolated compounds were determined by means of mass spectrometry and nuclear magnetic resonance spectral analyses. The antifungal activities of the iridoids 10-O-vanilloyl-geniposidic acid and geniposidic acid were evaluated against the phytopathogenic fungi strains Colletotrichum gloeosporioides, Fusarium solani and Aspergillus niger.

Enantioselective biotransformation of propranolol to the active metabolite 4-hydroxypropranolol by endophytic fungi

The enantioselective biotransformation of propranolol (Prop) by the endophytic fungi Phomopsis sp., Glomerella cingulata, Penicillium crustosum, Chaetomium globosum and Aspergillus fumigatus was investigated by studying the kinetics of the aromatic hydroxylation reaction with the formation of 4-hydroxypropranolol (4-OH-Prop). Both Prop enantiomers were consumed by the fungi in the biotransformation process, but the 4-hydroxylation reaction yielded preferentially (-)-(S)-4-OH-Prop. The quantity of metabolites biosynthesized varied slightly among the evaluated endophytic fungi. These results show that all investigated endophytic fungi could be used as biosynthetic tools in biotransformation processes to obtain the enantiomers of 4-OH-Prop.

Synthesis and antifungal activity of halogenated aromatic bis-γ-lactones analogous to avenaciolide

Here we describe the total syntheses and characterization by elemental analyses, infrared and NMR spectroscopy of three new compounds analogous to avenaciolide, a bis-γ-lactone isolated from Aspergillus avenaceus that possesses antifungal activity, where the octyl group of the natural product was replaced by aromatic groups containing chlorine and fluorine atoms. The effects of the avenaciolide, the novel compounds and their synthetic precursors on mycelia development and conidia germination of Colletotrichum gloeosporioides and Fusarium solani were evaluated in vitro. The title compounds were almost as active as avenaciolide. The absolute structures of the chlorinated analogs were determined by X-ray diffraction analysis.

Imobilização e caracterização de lacase e seu uso na biodegradação de efluentes de indústrias papeleiras

Laccase from Aspergillus sp was immobilized on glutaraldehyde-activated chitosan beads. A comparative study between free and immobilized laccase was conducted and the potential of the resulting immobilized derivative in the biodegradation of pulp and paper mill effluent was evaluated. The immobilized laccase is more resistant to various denaturing conditions, which allows for the reduction of 65% of the phenols (total and low molecular weight) and loss of 60% of total color in the effluent. These results show the potential of the immobilized laccase in the biodegradation of phenols, the chemical agents responsible for the high toxicity of the effluent generated in cellulose pulp industries.

Toxicidade de filtrados fúngicos a meloidogyne incognita

Visando à obtenção de novas moléculas nematicidas, 18 filtrados de espécies fúngicas e extratos de sete micélios fúngicos foram estudados in vitro quanto aos efeitos sobre a eclosão, motilidade e mortalidade de juvenis do segundo estádio (J2) de Meloidogyne incognita. Filtrados fúngicos foram obtidos de culturas em meio Czapek. Metanol foi usado como solvente para obter extratos dos micélios fúngicos. Filtrados de Paecilomyces lilacinus, Fusarium moniliforme e Fusarium oxysporum reduziram a motilidade e eclosão, e aumentaram a mortalidade (P < 0,05) de J2 de M. incognita de forma semelhante à observada com Aldicarbe. Alguns filtrados fúngicos reduziram a motilidade, mas não causaram a morte de J2. Já os filtrados de Aspergillus flavus, Cylindrocarpon magnusianum, Fusarium solani e Mortierella sp. reduziram apenas a eclosão de J2. Não houve correlação entre a produção de metabólitos tóxicos e a quantidade de micélio fúngico produzido. No caso específico de P. lilacinus, observou-se que após o primeiro dia de cultivo o filtrado fúngico correspondente já apresentava toxidez contra M. incognita. Com o aumento do número de dias de cultivo foi elevado o efeito do filtrado sobre o nematóide, sendo que apenas após 13 dias a mortalidade de J2 alcançou o índice de 100%.

Detecção de fungos endofíticos em sementes de caupi provenientes de Serra Talhada e de Caruaru, estado de Pernambuco

O presente trabalho teve como objetivo detectar e identificar fungos endofíticos em sementes de caupi (Vigna unguiculata), IPA-201, IPA-202, IPA-204, IPA-205 e IPA-206, procedentes dos municípios de Serra Talhada e Caruaru, bem como verificar a influência desses microrganismos na germinação das sementes. Foram analisadas 400 sementes de cada cultivar, pelo método do papel de filtro, que demonstrou a presença de 71 espécies fúngicas compreendidas em 23 gêneros. Os mais freqüentes foram Aspergillus, Penicillium e Fusarium, correspondendo a 81,44% do total de colônias encontradas. Com relação à qualidade das sementes, as maiores incidências foram observadas nas sementes cultivadas em Serra Talhada, possivelmente pelo tempo de armazenamento. Os fungos afetaram a germinação, principalmente, nas cultivares IPA-201 e IPA-202 de Serra Talhada com percentuais de germinação correspondentes a 53,2 e 65,5%, respectivamente. A presença dos fungos foi observada nas sementes causando necrose nos cotilédones, radícula e folhas primárias, originando plântulas anormais. As sementes da cultivar IPA-206 apresentaram melhor padrão de sanidade e germinação.

Genetic variation among pathogens causing "Helminthosporium" diseases of rice, maize and wheat

Twenty isolates of four fungal species, agents of "Helminthosporium" diseases in cereals, were collected from different regions: nine Bipolarisoryzae isolated from rice (Oryza sativa), seven B.sorokiniana from wheat (Triticum aestivum), two B. maydis, and two Exserohilumturcicum from maize (Zea mays). The strains were compared by PCR-RFLP and RAPD analysis. Size polymorphism among the isolates in the ITS region comprising the 5.8 S rDNA indicated genetic differences among the isolates, while a UPGMA phenogram constructed after the digestion of this region with restriction enzymes showed inter- and intra-specific polymorphism. The RAPD profiles indicated an expressive level of polymorphism among different species, compared with a low level of polymorphism among isolates of the same species. A UPGMA phenogram grouped the isolates according to the species and their host plant. RAPD profiles did not reveal polymorphism that directly correlated climatic factors with geographic source of the isolates of B. sorokiniana, and B. oryzae. Teleomorphic species revealed high similarity with their correspondent anamorphs.

Efeito do lodo de esgoto na indução de supressividade in vitro a Phytophthora nicotianae

Uma alternativa de manejo das doenças causadas por Phytophthora spp. é o uso de matéria orgânica. No presente trabalho foi avaliada a potencialidade do lodo de esgoto na indução de supressividade in vitro a P. nicotianae. O efeito do lodo de esgoto incorporado ao solo na sobrevivência de P. nicotianae foi avaliado mediante um experimento fatorial com dois fatores: doses de lodo de esgoto (0, 10, 20 e 40% p/p) e concentrações de inóculo [0, 10 ou 20 g de grãos de trigo (Triticum aestivum) colonizados kg-1]. Aos 21 dias, quando aumentaram as doses de lodo de esgoto, a sobrevivência de P. nicotianae e os pHs das misturas diminuíram, e as condutividades elétricas (CE) aumentaram. As correlações entre a CE e a sobrevivência do patógeno foram negativas e significativas (P>0,05). Para estudar o efeito dos compostos químicos envolvidos na supressividade, foram obtidos extratos em água, H2SO4 2N e KOH 0,4N de misturas de areia – lodo de esgoto (20% p/p), e foram acrescentados ao meio de cultura e seu efeito avaliado no crescimento das colônias de P. nicotianae. O extrato ácido (H2SO4 2N) do tratamento com 20% de lodo de esgoto inibiu significativamente (P>0,05) o crescimento da colônia do patógeno. O efeito biológico foi estudado mediante isolamento de microrganismos em meio de cultura e seleção por antagonismo. No bioensaio com plântulas de alfafa (Medicago sativa) destacaram-se os isolados F9.1 (Aspergillus sp.) e A12.1 (actinomiceto, não identificado); e no teste de culturas pareadas destacou-se um Trichoderma sp. e dois actinomicetos por antibiose, e um Trichoderma sp. e três Aspergillus sp. por hiperparasitismo.

Avaliação dos tratamentos biológico e químico na redução de patógenos em semente de trigo

Experimentos in vitro e em campo, em Passo Fundo, RS, foram conduzidos em 1999 e 2000 com o objetivo de determinar o efeito da combinação de fungicida e bioprotetor no tratamento de sementes de trigo (Triticum aestivum). Foram avaliados os seguintes produtos e doses comerciais para 100 kg de sementes: Paenibacillus macerans (Embrapa 144), 13 g; P. macerans + difenoconazole 15 FS (13 g + 200 ml); P. macerans + difenoconazole (13 g + 100 ml); P. macerans + difenoconazole (6,5 g + 100 ml); difenoconazole, 200 ml. Sementes não tratadas foram mantidas como controle. O delineamento experimental foi blocos ao acaso, com quatro repetições. Os tratamentos que continham o bioprotetor P. macerans (Embrapa 144) e/ou o fungicida difenoconazole reduziram significativamente os patógenos nas sementes de trigo (Fusarium graminearum, Bipolaris sorokiniana, Drechslera tritici-repentis e Aspergillus spp.) in vitro, destacando-se as combinações de ambos, que reduziram drasticamente os patógenos das sementes ou os eliminaram. Em condições de campo, todos os tratamentos promoveram aumentos significativos na germinação e no rendimento de grãos, com exceção de difenoconazole, que aumentou apenas o rendimento, em relação à testemunha. Em campo, os efeitos na germinação e no rendimento foram maiores quando houve a integração do controle biológico com o químico, mesmo quando as doses foram reduzidas à metade. Essa combinação de métodos de proteção poderá diminuir substancialmente o uso de pesticidas na cultura de trigo.

Fungos antagonistas a Sclerotinia sclerotiorum em pepineiro cultivado em estufa

O mofo branco causado por Sclerotinia sclerotiorum pode inviabilizar o cultivo de olerícolas em ambiente protegido. Para elaborar-se um programa de controle biológico desse patógeno, necessita-se de antagonistas adequados. Este trabalho objetivou selecionar antagonistas fúngicos eficazes no controle de S. sclerotiorum em pepineiro (Cucumis sativus) cultivado em estufa, bem como, analisar a interferência dos antagonistas no crescimento vegetal. Foram utilizados um isolado de S. sclerotiorum obtido de pepineiro e 112 isolados fúngicos de quatro gêneros: Trichoderma, Fusarium, Penicillium e Aspergillus. Em experimento in vitro, foi utilizada a técnica do papel celofane e selecionados oito isolados de Trichoderma virens, os quais promoveram maior inibição no crescimento do patógeno (94 a 100%). Dois experimentos in vivo foram desenvolvidos em estufa utilizando-se substrato autoclavado e não autoclavado, em copos plásticos, e substrato não autoclavado, em sacos plásticos; o substrato foi infestado com S. sclerotiorum e foram utilizados oito isolados de T. virens como antagonistas. Todos os isolados testados controlaram o tombamento de mudas, mas o efeito sobre o crescimento vegetal variou de acordo com os isolados e o tratamento do substrato.

Identification of the major fungitoxic component of cinnamon bark oil

The study was done to identify the most active fungitoxic component of cinnamon bark (Cinnamomum zeylanicum) oil that can be used as a marker for standardization of cinnamon extract or oil based natural preservative of stored seeds. Aspergillus flavus and A. ruber were used as test fungi. The hexane extracted crude oil and the hydro-distilled essential oil from cinnamon bark had complete growth inhibition concentration (CGIC) of 300 and 100 µl/l, respectively. Both oils produced three fractions on preparative thin layer silica-gel chromatography plates. The fraction-2 of either oil was the largest and most active, with CGIC of 200 µl/l, but the fungitoxicity was also retained in the other two fractions. The fraction-1 and 3 of the crude oil reduced growth of both the fungal species by 65%, and those of distilled oil by 45% at 200 µl/l. The CGIC of these fractions from both the sources was above 500 µl/l. The gas chromatography and mass spectrometry (GC-MS) of the fraction-2 of the hexane extract revealed that it contained 61% cinnamaldehyde, 29% cinnamic acid, and two minor unidentified compounds in the proportion of 4% and 6%. The GC-MS of the fraction-2 of the distilled oil revealed that it contained 99.1% cinnamaldehyde and 0.9% of an unidentified compound. The CGIC of synthetic cinnamaldehyde was 300 µl/l and that of cinnamic acid above 500 µl/l. The 1:1 mixture of cinnamaldehyde and cinnamic acid had CGIC of 500 µl/l. The data revealed that cinnamaldehyde was the major fungitoxic component of hexane extract and the distilled essential oil of cinnamon bark, while other components have additive or synergistic effects on total fungitoxicity. It is suggested that the natural seed preservative based on cinnamon oil can be standardized against cinnamaldehyde.

Qualidade sanitária e fisiológica de sementes de abóbora variedade Menina Brasileira

O trabalho teve como objetivos avaliar e correlacionar a qualidade sanitária e fisiológica de sementes de abóbora, variedade Menina Brasileira (Cucurbita moschata.). Foram avaliados dois lotes de sementes de abóbora produzidas no sistema agroecológico e quatro no sistema convencional, com e sem tratamento químico. Os lotes foram submetidos aos testes de sanidade, seguindo a metodologia do "Blotter test", com congelamento, germinação e vigor (primeira contagem, índice de velocidade de germinação, envelhecimento acelerado e emergência de plântulas). Os resultados indicaram a separação dos lotes de diferentes origens a partir da qualidade sanitária e fisiológica, onde as maiores incidências de fungos foram observadas nos lotes agroecológicos e o maior potencial fisiológico foi observado nos lotes de origem convencional não tratados. Foram encontrados os fungos Fusarium oxysporum, Alternaria alternata, Cladosporium cucumerinum, Aspergillus niger, Penicillium digitatum, Rhizopus stolonifer e Phoma terrestris. A qualidade sanitária não interferiu na qualidade fisiológica das sementes de abóbora, variedade Menina Brasileira.