Atividade da celulase e β-galactosidase no estudo da firmeza da polpa de mamões 'golden' e 'gran golden'

O objetivo desse trabalho foi avaliar a ação das enzimas celulase e β-galactosidase em relação à perda de firmeza dessas cultivares de mamões 'Gran Golden' e 'Golden' devido a relatos de uma perda de firmeza diferenciada entre as cvs. Os frutos foram armazenados a 25ºC e analisados diariamente quanto à firmeza da polpa e à atividade enzimática da celulase e β-galactosidase durante 8 dias. Os resultados de firmeza da polpa e atividade enzimática foram submetidos às análises de correlação e regressão. No 4º dia pós-colheita os mamões 'Golden' apresentaram firmeza média de 60,6 N e os 'Gran Golden' 31,1 N e a um aumento da atividade da celulase e da β-galactosidase. Os dados gerados neste trabalho sugerem que as enzimas celulase e β-galactosidase atuam diferentemente no processo de perda de firmeza dos frutos das cultivares Goldene Gran Golden. Aantecipaçãonaperdade firmezade 'Gran Golden' pode estar relacionada com a maior atividade dessas enzimas.

Atividade da celulase de fungos isolados do solo da Estação Ecológica de Juréia-Itatins, São Paulo, Brasil

Oitenta fungos filamentosos isolados do solo da Mata Atlântica da região conhecida como Banhado Grande, Estação Ecológica de Juréia-Itatins, São Paulo, Brasil, foram analisados para avaliar seus potenciais quanto a produção de celulases em resposta à presença de celulose, como única fonte de carbono, em meio de cultura. Foi utilizada a técnica de coloração com vermelho congo e determinada a atividades da celulase em papel de filtro (FPase) e em carboximetilcelulose (CMCase). Os fungos foram diferenciados quanto à atividade dessas enzimas, pois tais atividades variaram em relação ao tipo de substrato e à metodologia aqui utilizados. A melhor atividade CMCase (1,64 U) foi obtida com o cultivo de Trichoderma harzianum (V) em meio de farelo de trigo após cultivo por 4 dias, a 25 ºC. Os resultados obtidos não forneceram evidências para diferenciar qualquer linhagem que tivesse melhor atividade da celulase em relação às demais. Contudo, sugerem que estudos mais detalhados com as linhagens de Trichoderma: T. harzianum III e V, T. inhamatum I, T. longibrachiatum, T. pseudokoningii II e T. viride I, serão necessários para avaliar se estas são potencialmente boas produtoras de celulase, sob condições adequadas de cultivo.

Avaliação da celulase e pectinase como enzimas complementares, no processo de hidrólise-sacarificação do farelo de mandioca para produção de etanol

Neste trabalho objetivou-se avaliar o uso de enzimas complementares no processo enzimático de hidrólise e sacarificação para a produção de etanol a partir do resíduo fibroso das fecularias. Os resultados obtidos demonstraram que 63,42% do amido foram hidrolisados no tratamento em que não se utilizaram enzimas complementares. No tratamento com as duas enzimas complementares foram hidrolisados 89,55%, no tratamento com celulase 65,42% e no tratamento com pectinase 88,73%. A prensagem do resíduo após o processo de hidrólise e sacarificação mostrou-se eficiente, ficando 10,43% do total de açúcares obtidos retidos no resíduo fibroso final. Portanto, o tratamento em que se utilizou a pectinase como enzima complementar na hidrólise foi o melhor. A celulase não apresentou efeito significativo no rendimento do processo.

Cálcio e o desenvolvimento de aerênquimas e atividade de celulase em plântulas de milho submetidas a hipoxia

A formação de aerênquimas é conhecida como uma das mais importantes adaptações anatômicas pelas quais as plantas passam quando são submetidas à deficiência de oxigênio. Esse tecido se desenvolve pela ação de enzimas de degradação ou afrouxamento da parede celular. Este trabalho foi conduzido com o objetivo de verificar o desenvolvimento de aerênquima em plântulas de milho cv. Saracura- BRS 4154, submetidas à hipoxia. Associou-se, ao desenvolvimento dessa estrutura, a atividade da celulase. Para tanto, plântulas com 4 dias de idade foram submetidas aos tratamentos de hipoxia, pela imersão em tampão de alagamento, na ausência e presença de cálcio. Após 0, 1, 2, 3 e 4 dias da aplicação dos tratamentos, foram feitos cortes anatômicos na região apical dos coleóptiles e na região intermediária da raiz para a avaliação da formação de aerênquimas, e coletado o material para os ensaios enzimáticos de celulase. A atividade celulase foi medida através de método viscosimétrico. Nas raízes, a formação de aerênquima aumentou logo após a hipoxia e atingiu 50% do total do córtex ao quarto dia de hipoxia. Este órgão apresentou uma área cortical com aerênquima em média sete vezes maior que nos coleóptiles, onde a área de espaços intercelulares atingiu 15% do córtex. A atividade da celulase em coleóptiles e raízes sofreu, inicialmente, um decréscimo devido ao estresse, aumentando em seguida, acompanhando os resultados de aerênquima. Na presença de cálcio o desenvolvimento de aerênquima foi inibido; no entanto, a atividade enzimática foi induzida.

Atividade da celulase de fungos isolados do solo da Estação Ecológica de Juréia-Itatins, São Paulo, Brasil

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

Avaliação da celulase e pectinase como enzimas complementares, no processo de hidrólise-sacarificação do farelo de mandioca para produção de etanol

Neste trabalho objetivou-se avaliar o uso de enzimas complementares no processo enzimático de hidrólise e sacarificação para a produção de etanol a partir do resíduo fibroso das fecularias. Os resultados obtidos demonstraram que 63,42% do amido foram hidrolisados no tratamento em que não se utilizaram enzimas complementares. No tratamento com as duas enzimas complementares foram hidrolisados 89,55%, no tratamento com celulase 65,42% e no tratamento com pectinase 88,73%. A prensagem do resíduo após o processo de hidrólise e sacarificação mostrou-se eficiente, ficando 10,43% do total de açúcares obtidos retidos no resíduo fibroso final. Portanto, o tratamento em que se utilizou a pectinase como enzima complementar na hidrólise foi o melhor. A celulase não apresentou efeito significativo no rendimento do processo.

Prospecção de gênes de celulase presentes em biblioteca metagenômica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Alternativas de uso da borra de café através de hidrólise ácida, enzimática, ou como substrato para a produção das enzimas: lacase e celulase

In the industrial production of soluble coffee, huge amounts of extracted coffee residues are generated; onaverage, for eachtonne of green coffee extracted, 480 kg of coffee ground waste is produced. This is a solid residue currently used to generate energy at the steam boilers from the soluble coffee industry. Some is also used or as fertilizer on agriculture fields. Seeking a better end use, the work reported here aimed to study the viability of hydrolyzing the coffee ground residue for the production of carbohydrates. Hydrolysis was undertaken with hydrochloric acid at different temperatures and pressures, using a water bath or autoclave.An enzymatic hydrolysis with Viscozyme Lwas developed using Whatman filter paper No1 and the optimal conditions were determined using a rotational central composite experimental design (DCCR).The best conditions to hydrolyze filter paper cellulose were 50 FBG (Fungal β-glucanase) of Viscozyme L at pH 4.0 for 1.0 h and 45 ºC. The ground coffee was hydrolyzed under the same conditions as described above for filter paper, however this enzymatic hydrolysis was not efficient. A combination of enzymatic hydrolysis as a pre-treatment for the ground coffee followed by acid hydrolysis using HCl conducted in an autoclave (120 C for 2.0 h) resulted in higher production of glucose as analyzed by HPLC. Another end use of the ground coffee evaluated was as source of substrate in the culture medium to grow Botryosphaeria rhodina MAMB-05 to produce the enzymes laccase and cellulase. Highest enzyme titres obtained were with 8% (w/v) coffee grounds to which was added a minimum salts medium(Vogel), under agitation conditions (180 rpm) at 28ºC. The phenolic compounds present in the coffee grounds appear to have induced laccase by Botryosphaeria rhodina.

Potencial biotecnológico de actinobactérias para produção de celulase.

2016

EFEITO DA ASSOCIAÇÃO DE PECTINASE, INVERTASE E GLICOSE ISOMERASE NA QUALIDADE DO SUCO DE BANANA

The association of 0,03 % v/w pectinase (Clarex), 0,6 % v/w invertase (Invertase-S) and 0,5 % w/w glucose isomerase (Taka-sweet) in industrialized banana (Musa cavendishii) pulp, under conditions of hydrolysis 40oC, 15 minutes, was observed and compared to other three enzymatic treatements: 0,03 % v/w pectinase (Clarex); 0,03 % v/w pectinase (Clarex) associated to 0,6 % v/w invertase (Invertase-S); and 0,03 % v/w pectinase (Sigma) associated to 0,03 % cellulase (Sigma) to determine the quality using a group of physical, physico-chemical, chemical, microbiological and sensory properties of the banana juices obtained. These properties had not differ significantly in function of pectinases and celulase employed. The addition of invertase had increased sweetness and decreased viscosity in juice. On the other side, the addition of glucose isomerase in inverted juice was not able in increasing significantly fructose content.

Triagem de hidrolases por metagenômica de solos agrícolas do Norte do Paraná.

Hidrolases englobam um grupo de enzimas que catalisam a quebra de ligações covalentes em reação com água; entre elas estão as proteases, amilases, lipases, pectinases, celulases e catalases. Essas enzimas são muito importantes, com ampla utilização na indústria em geral. O solo é um ambiente muito rico e diverso em microrganismos, sendo considerado a maior fonte para obtenção de substâncias, enzimas e antibióticos, por exemplo. Com a metagenômica, passou a ser possível acessar melhor esse potencial microbiano, permitindo a descoberta de novos genes e biomoléculas. Neste estudo foram coletadas amostras de solos (0-10 cm de profundidade) do norte do Paraná visando buscar hidrolases microbianas funcionais. Foi realizada a extração do DNA de um Latossolo Vermelho Eutroférrico sob quatro manejos de solo e de culturas distintos e as amostras foram submetidas ao sequenciamento utilizando a plataforma 454 (Applied Science). As sequências de DNA foram comparadas com o banco de dados não redundante (NR) do NCBI (National Center for Biotechnology Information) e KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes) para busca de similaridade com proteases, amilases, lipases, pectinases, celulases e catalases. A partir do DNA total foram realizadas reações de PCR (Polymerase Chain Reaction) com primers degenerados direcionados para a amplificação de pectinases, celulases e lacases e os produtos de PCR foram purificados com Purelink kit (Invitrogen®) e sequenciados (ABI 3500xL, Aplied Biosystems®). A comparação com as sequências do NCBI e KEGG resultou na identificação de 1.137 sequências com grande similaridade com a enzima lacase; 16.883 sequências para celulase; 2.001 para pectinase; 1.006 para amilase; e 3.725 para lipase. Esses resultados mostram que esses solos agrícolas representam uma fonte importante de recursos biológicos para aplicação industrial, principalmente de enzimas celulases. Até o presente momento, o sequenciamento de 26 produtos amplificados por PCR apresentou identidade para uma amostra, que foi identificada como a enzima celulase.

Digestibilidade aparente dos nutrientes e energia de ração suplementada com enzimas digestivas exógenas para juvenis de tambaqui (Colosssoma macropomum Cuvier, 1818)

O experimento foi conduzido com o objetivo de avaliar o efeito da adição de um compelxo multienzimático exógeno composto de amilase, protease, lipase e celulase, em rações de juvenis de tambaqui, sobre os coeficientes de digestibilidade aparente (CDa) da proteína bruta (PB), extrato etéreo (EE), carboidratos (ENN) e energia bruta (EB). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com quatro tratamentos (quatro níveis de inclusão de enzimas, 0,0; 0,05; 0,10; e 0,15 %), três repetições (no tempo) e 10 peixes por unidade experimental. Foram utilizados 40 juvenis de tambaqui, com peso médio de 155,0 ± 0,49 g, distribuídos em quatro tanques de alimentação de 500 l, recebendo refeições à vontade das 8 às 12h, a cada hora. Em seguida os animais foram transferidos para coletores de fezes (200 l), onde permaneceram até às 18h, sendo a coleta de dejetos realizada a cada hora. A determinação dos CDa foi realizada pelo método indireto, sendo utilizado como indicador externo 0,5% de óxido de cromo-III (Cr2O3) incorporado à ração. Os resultados demonstraram que a suplementação das dietas com enzimas exógenas para juvenis de tambaqui aumenta a digestibilidade aparente dos nutrientes e energia bruta, no nível de inclusão de 0,05% (P<0,05%).

Carbono, carbono da biomassa microbiana e atividade enzimática em um solo sob mata natural, pastagem e cultura do algodoeiro

Avaliaram-se os parâmetros Corgânico, Cmicrobiano, atividades de celulase e amilase em amostras de uma Terra Roxa Estruturada sob mata natural (MN), nas áreas sob pastagem por 20 anos (P20), pastagem por 25 anos P(25) e sob cultivo do algodoeiro por 10 anos (A10), obtidas no verão nas profundidades de 0-10, 10-20 e 20-30 cm. Os teores de Corgânico, Cmicrobiano e as atividades de amilase e celulase foram muito semelhantes entre MN e nas áreas P20 e P25. Somente foi observada redução em 18% do Corgânico da P25, em relação à MN, na profundidade de 0-10 cm. O cultivo convencional do algodoeiro por 10 anos provocou reduções de 54 a 81 %, em relação à MN, no Cmicrobiano e na atividade de amilase nas três profundidades de amostragem, assim como apresentou valor da relação Cmicrobiano/Corgânico menor que 1,0%, indicando redução na dinâmica da matéria orgânica do solo. O Cmicrobiano e as atividades de amilase e celulase correlacionaram-se positiva e significativamente nas três profundidades, enquanto o Corgânico, correlacionou-se com os parâmetros analisados somente na profundidade de 0-10 cm.

Atributos bioquímicos e químicos do solo rizosférico e não rizosférico de culturas em rotação no sistema de semeadura direta

Sistemas autossustentáveis favorecem as populações microbianas devido à conservação e ao aumento da matéria orgânica no solo. Além disso, as plantas que fazem parte desses sistemas promovem o efeito rizosférico, por meio da zona de influência das raízes, que resulta no aumento da atividade e na modificação da população microbiana. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da rotação de culturas de inverno sobre sequências de verão, em sistema de semeadura direta, nos atributos bioquímicos (amilase, urease, celulase e protease) e químicos (carbono orgânico total - COT, carboidratos totais e proteínas totais) em solo rizosférico (SR) e não rizosférico (SNR). Este estudo foi constituído de três culturas de inverno: milho (Zea mays L.), girassol (Helianthus anuus L.) e guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp), que estavam em rotação sobre três sequências de verão: soja/soja (Glycine max L.), milho/milho e soja/milho, e duas posições no solo: solo aderido às raízes das plantas (SR) e solo da entrelinha de plantio (SNR). As atividades da amilase, celulase, protease e urease no SR foram 16, 85, 62 e 100 % maiores do que no SNR; para COT e proteínas totais a diferença foi de 21 %. Das culturas de inverno, o milho foi a que mais estimulou as atividades das enzimas amilase, celulase, urease e protease no SR, bem como a atividade das enzimas amilase, urease e protease no SNR. De modo geral, os teores de proteínas totais não foram influenciados pelas culturas de inverno e pelas sequências de verão; os carboidratos totais foram influenciados pelas culturas de inverno milho e girassol. Para o COT houve influência apenas da sequência de verão milho/milho. Os atributos bioquímicos e químicos avaliados neste estudo podem ser utilizados como indicadores das alterações no solo promovidas pelas culturas de inverno e pelas sequências de verão.

Atributos Químicos e Bioquímicos em Solos Degradados por Mineração de Estanho e em Fase de Recuperação em Ecossistema Amazônico

A mineração de cassiterita na mina Serra da Onça, localizada na Floresta Nacional do Jamari, Estado de Rondônia, causou profundas alterações físicas, químicas e biológicas nos solos. Em 1997, a área foi dividida em parcelas e foi dado início a um programa de recuperação, que consistiu na modelagem do terreno, construção de terraços, calagem, fertilização, plantio de leguminosas e plantio de espécies nativas. Em cada ano que se sucedeu, foram instaladas novas parcelas para serem recuperadas, às quais se aplicou o mesmo programa de recuperação, de tal modo que, no momento da amostragem, cada área recebeu uma nota de avaliação de 1 a 7 de acordo com o estádio visual de recuperação. Este trabalho teve por objetivo avaliar os atributos químicos e bioquímicos dos solos das diferentes áreas da mina Serra da Onça. As amostras de solo foram coletadas na camada de 0-20 cm em cada área e em áreas de mata nativa e em vegetação de capoeira localizadas no entorno. Foram avaliados: respiração basal, carbono da biomassa microbiana (CBM), quociente metabólico (qCO2), atividade enzimática (celulase, arilsulfatase, fosfatase ácida e alcalina, desidrogenase e potencial de hidrólise do diacetato de fluoresceína - FDA), concentração de estanho total e nível de fertilidade. Das 12 áreas avaliadas, sete delas estão em estádio avançado de recuperação, quando comparadas com as de mata nativa e de capoeira, por meio de análise multivariada, quanto às características de respiração basal, CBM, qCO2 e atividade enzimática (arilsulfatase, desidrogenase, hidrólise do FDA).