Isolamento e seleção de fungos filamentosos do solo de sistemas agroflorestais do Município de Bom Jardim (PE) com base na capacidade de produção de enzimas hidrolíticas

O presente trabalho teve por objetivo isolar e identificar fungos de solo de sistemas agroflorestais e avaliar a atividade enzimática destes fungos. Estes foram isolados pela técnica de diluição sucessiva e avaliados quanto à capacidade de degradar amido, celulose e caseína. Foram identificadas 11 espécies de fungos anamorfos (Hyphomycetes) distribuídos em cinco gêneros: Aspergillus, Cladosporium, Curvularia, Fusarium e Penicillium. As espécies estudadas não apresentaram atividade amilolítica satisfatória. Cladosporium cladosporioides (Fres.) De Vries e Penicillium chrysogenum Thom apresentaram maior índice de relação enzimática (IRE) para protease e celulase. Entre as espécies estudadas seis apresentaram maior Índice de Relação Enzimática (IRE) para celulase em comparação as demais enzimas.

Efeito de enzimas hidrolíticas no comportamento reológico do óleo de palma cru

No processamento tradicional de extração de óleo de palma, uma quantidade substancial do produto é perdida na fibra - durante a etapa de prensagem do fruto - e na borra - durante a etapa de clarificação do óleo cru. A viscosidade deste constitui a principal dificuldade de separação do óleo dos demais componentes da mistura. A eficiência de recuperação do óleo é usualmente melhorada por adição de água, no tanque de clarificação. Neste trabalho avaliou-se os efeitos da diluição e do tratamento enzimático no comportamento reológico do óleo de palma cru. Estes dados são importantes para estimar a velocidade de separação do óleo nos tanques de clarificação e/ou nos decanters das usinas comerciais. O óleo cru utilizado neste estudo foi recolhido em uma unidade comercial sendo composto de 65% de água, 30% de óleo e 5% de sólidos. A hidrólise enzimática foi conduzida usando como agentes hidrolisantes uma enzima comercial (viscozyme) da Novo Nordisk e um preparado enzimático produzido no CTAA. Pode-se constatar que quanto mais diluída a amostra maior é a redução na viscosidade após a hidrólise enzimática. Para uma taxa de deformação fixa em 6s-1, o tratamento enzimático do óleo cru a 60°C reduziu a viscosidade do mesmo em cerca de 29% enquanto a adição de 20% de água em cerca de 35%. A combinação da diluição com 20% de água seguida de tratamento enzimático reduziu a viscosidade do óleo cru em cerca de 75%.

Enzimas hidrolíticas extracelulares de isolados de rizóbia nativos da Amazônia Central, Amazonas, Brasil

A associação rizóbia x leguminosa contribui para enriquecer o solo com nitrogênio por meio da fixação biológica. Entretanto, pouco se conhece a respeito do perfil enzimático desses microrganismos. Nesse contexto, a presente investigação propõe avaliar a produção de enzimas hidrolíticas extracelulares por isolados de rizóbia nativos da Amazônia Central. Essa triagem constitui o primeiro passo na seleção de microrganismos nativos que são potencialmente exploráveis como produtores de enzimas. Foram testados 67 isolados nativos de rizóbia para as atividades amilolítica, celulolítica, lactolítica, lipolítica, pectinolítica e proteolítica, em meio YMA modificado. A atividade ureolítica foi detectada em meio ágar-uréia. As bactérias isoladas dos nódulos de feijão caupi mostraram maior capacidade em produzir enzimas do que os isolados bacterianos de soja. De todas as enzimas hidrolíticas avaliadas, apenas a pectinase não foi detectada neste estudo. Amilase (32,8%), protease (28,4%), urease (20,9%) e carboximetilcelulase (9,0%) foram as enzimas mais freqüentes produzidas pelos isolados. Neste trabalho, apenas as enzimas amilase e protease variaram significativamente entre os isolados de rizóbia. Os isolados INPA R-926 e INPA R-915 exibiram os maiores índices amilolíticos (IE = 3,1) e proteolíticos (IE = 6,6), respectivamente. Este estudo revelou alguns isolados de rizóbia nativos da Amazônia Central como fontes promissoras de enzimas de importância industrial para uso biotecnológico.

Evaluación de la expresión de enzimas hidrolíticas de pared celular en cloroplastos de tabaco

La alta capacidad del genoma del cloroplasto para integrar y expresar transgenes en altos niveles, hace de la tecnología transplastómica una buena opción para producir proteínas de interés. Este reporte presenta la expresión estable de una pectinasa (gen PelA), una β-glucosidasa (gen Bgl1), dos celulasas (genes CelA y CelB) y la primer expresión estable de una manganeso peroxidasa (gen MnP-2) en el genoma de cloroplastos de tabaco. Se construyeron seis vectores: pES4, pES5, pES6, pHM4, pHM5 y pHM6 derivados de pPRV111A conteniendo los genes sintéticos PelA, MnP- 2, Bgl1, CelA-CelB, CelA y CelB, respectivamente. Los genes se flanquearon por un promotor sintético del gen rrn16S y una secuencia sintética 3’UTR del gen rbcL. La integración en la región intergénica rrn16S y 3'rps12 se confirmó por análisis de Southern blot. El procesamiento estable de los transcritos se confirmó por un análisis de Northern blot. Se realizó un análisis enzimático para detectar la expresión y funcionalidad de las enzimas recombinantes, las plantas maduras mostraron mayor actividad comparado con plantas de tipo silvestre. Las plantas transplastómicas exhibieron 58.5% más actividad de pectinasa a pH neutro y a 60°C, mientras que manganeso peroxidasa mostró alta actividad a pH 6 y 65°C; en el caso de las celulasas, todas las enzimas mostraron mayor actividad a pH 5 (β-glucosidasa: 30.45 xviii U/mg, CelA-CelB 58 U/mg, CelA 49.10 U/mg y CelB 48.72 U/mg) a 40°C para β- glucosidasa y 65°C para celulasas. Las plantas transplastómicas mostraron un desarrollo similar a las plantas de tipo silvestre; sin embargo, la línea pHM4 mostró fenotipos variegados en hojas. Los análisis mostraron que los genes de enzimas hidrolíticas PelA, MnP-2, Bgl1, CelA-CelB, CelA y CelB pueden integrarse y expresarse en el genoma de cloroplastos con alta actividad; de este modo, debido a que una planta madura en promedio cuenta con ~ 470 g de biomasa, es posible producir 66,676.25 unidades de pectinasa, 21,715.46 unidades de manganeso peroxidasa, 338,081.0 unidades de celulasas A-B, 231,456.7 unidades de celulasa A, 206,669.8 unidades de celulasa B y 139,395.0 unidades de β-glucosidasa por planta. Este estudio sustenta información sobre métodos y estrategias de expresión de enzimas hidrolíticas con potencial aplicación biotecnológica utilizando plantas transplastómicas.

Isolamento e seleção de microrganismos termófilos potencialmente úteis para produção de enzimas hidrolíticas.

2016

Aproveitamento do resíduo de laranja para a produção de enzimas lignocelulolíticas por Pleurotus ostreatus (Jack:Fr)

Neste trabalho propomos o aproveitamento dos resíduos de laranja gerados após remoção do suco como substrato para a obtenção de enzimas hidrolíticas e oxidativas envolvidas na degradação de materiais lignocelulósicos, tais como: lacase (EC 1.10.3.2), manganês peroxidase (EC 1.11.1.14), xilanase (EC 3.2.1.8) e endo-1,4 glucanase (EC 3.2.1.4), pelo basidiomiceto Pleurotus ostreatus cultivado em estado sólido. O fungo desenvolveu-se bem no resíduo, em diferentes umidades iniciais e sem a necessidade de qualquer suplementação. O meio à base de resíduo de laranja proporcionou a obtenção de elevadas atividades de enzimas com grande potencial de uso industrial, especialmente lacase (74,3 U.g -1 substrato após 15 dias de cultivo) e manganês peroxidase (6,8 U.g -1 substrato após 30 dias de cultivo).

Atividade de enzimas lignocelulolíticas no crescimento de Lentinula edodes em subprodutos energéticos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Viabilidade, confirmação taxonômica e detecção enzimática de espécies de Acremonium preservadas sob óleo mineral na Coleção de Culturas University Recife Mycology

Enzimas hidrolíticas secretadas por fungos têm um papel importante na patogenicidade das infecções. Objetivando avaliar a atividade enzimática foram testados 31 isolados de Acremonium mantidos na Coleção de Culturas University Recife Mycology. Fragmentos das culturas foram transferidos para caldo glicosado para reativação e posterior crescimento em meio ágar batata dextrose, para verificar viabilidade, pureza e confirmação taxonômica pela observação das características macroscópicas e microscópicas. Para detecção enzimática foram utilizados substratos de caseína do leite e gelatina para protease, amido para amilase e lecitina de soja para fosfolipase. Das 31 culturas, 26 (83,9%) mantiveram-se viáveis e 24 (92,3%) foram confirmadas taxonomicamente. Das 24 culturas, 12 (50%) apresentaram atividade proteásica, duas (16,7%) em caseína do leite, uma (8,3%) em gelatina e nove (75%) em ambos os substratos; 16 (66,7%) degradaram amido. Nenhuma cultura apresentou atividade fosfolipásica. Conclui-se que espécies de Acremonium são capazes de produzir enzimas envolvidas na patogenicidade das infecções fúngicas.

Produção de fatores de virulência in vitro por espécies patogênicas do gênero Candida

Avaliou-se, in vitro, a capacidade de crescimento em 39ºC e 42ºC, a produção de enzimas hidrolíticas e a atividade hemolítica de 21 cepas clínicas e de referência de sete espécies de Candida spp, Candida dubliniensis e Candida krusei demonstraram menor potencial de virulência e Candida albicans maior.

Effect of pH on Candida tropicalis virulence factors

Dissertação de mestrado em Bioengenharia

Mudanças relacionadas ao amaciamento da graviola durante a maturação pós-colheita

Este trabalho teve por objetivo avaliar mudanças físicas, químicas e bioquímicas relacionadas ao amaciamento de graviola (Annona muricata L.) Crioula durante a maturação. Os frutos foram colhidos no estádio de maturidade fisiológica, em plantas cultivadas na Estação Experimental da Embrapa Agroindústria Tropical, em Pacajus, Ceará, armazenados a 26,3±0,6 ºC e 88±12% de umidade relativa, durante 1, 2, 3, 4 e 5 dias. Utilizou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, com quatro repetições. As variáveis analisadas foram: perda de massa, amido, pectina total e solúvel, e atividades das enzimas amilase, pectinametilesterase, poligalacturonase, alfa-galactosidases e beta-galactosidases. Não houve variação significativa no conteúdo de pectina solúvel. Após cinco dias, a perda de massa atingiu 5%, mas não promoveu murcha dos frutos. As reduções nos conteúdos de amido e de pectina total coincidiram com período de expressiva atividade, respectivamente, das enzimas amilase e da poligalacturonase e beta-galactosidase de parede celular. As modificações mais acentuadas no conteúdo de amido, de pectina total, na solubilização de pectinas e na atividade das enzimas amilase, pectinametilesterase, poligalacturonase e beta-galactosidase de parede celular ocorreram no período do segundo ao quarto dia após a colheita.

Indução de resistência sistêmica à antracnose em feijoeiro-comum pela raça delta avirulenta de Colletotrichum lindemuthianum

O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial da raça delta avirulenta do fungo Colletotrichum lindemuthianum, como protetora contra raças virulentas deste fungo e quanto à capacidade de induzir resistência sistêmica em feijoeiro-comum (Phaseolus vulgaris). Quatro cultivares de feijoeiro foram avaliadas quanto às alterações nas atividades de beta 1,3 glucanase e quitinase, em dois estádios de desenvolvimento (V2 e R6), três dias após a aplicação de suspensão de esporos de C. lindemuthianum raça delta avirulenta, em comparação com aplicações de água e ácido salicílico. As plantas foram, então, infectadas com o patótipo virulento 33/95 de C. lindemuthianum em suspensão e, depois de cinco dias, foram reavaliadas quanto à atividade das enzimas. Observaram-se acréscimos significativos nas atividades da beta 1,3 glucanase e quitinase, após inoculação do fungo indutivo, nas duas avaliações, nos dois estádios de desenvolvimento. As atividades da beta 1,3 glucanase e da quitinase variaram entre as cultivares e entre os estádios de desenvolvimento das plantas. A correlação entre o índice de severidade da doença e a atividade das enzimas foi altamente significativa. O uso de C. lindemuthianum raça delta avirulenta diminuiu a severidade da doença e pode ter potencial para controlar a antracnose do feijoeiro.

Indução de resistência sistêmica por rizobactérias em cultivos hidropônicos

Rizobactérias do grupo fluorescente de Pseudomonas spp. foram selecionadas quanto a sua capacidade na promoção de crescimento em plântulas de alface (Lactuca sativa L.) e atividade antagônica contra Pythium aphanidermatum a partir de teste in vitro. Em seguida, em sistema hidropônico, foi avaliada a aplicação prévia dos isolados visando reduzir os danos provocados por P. aphanidermatum em pepino (Cucumis sativus) por resistência sistêmica induzida (RSI), pela adoção da técnica "raízes subdivididas". As variáveis massa da matéria seca (parte aérea e raízes) e comprimento radicular foram utilizadas na avaliação. A produção de compostos antagônicos e/ou promotores de crescimento pelos isolados de Pseudomonas spp. fluorescente foi verificada de modo a associar sua atividade com os resultados obtidos nos testes in vitro e em hidroponia. No experimento in vitro os isolados Ps 140B e Ps 140C proporcionaram maior crescimento das plantas (raiz e hipocótilo) de alface nos tratamentos com e sem patógeno. Alguns dos isolados avaliados no experimento hidropônico demonstraram uma possível expressão da RSI. Não houve correspondência entre os compostos produzidos e a promoção de crescimento vegetal ou controle da doença.

Alterações bioquímicas durante a embebição de sementes de catingueira (Caesalpinia pyramidalis Tul.)

A Caesalpinia pyramidalis Tul. é ima espécie nativa da catinga resistente à seca e de grande potencial econômico. A germinação das suas sementes compreende uma série de processos, que começa com a embebição de água e termina com a emergência da plântula através do tegumento. Iniciada a germinação das sementes, ocorre a ativação de enzimas hidrolíticas pré-existentes e a síntese denovo.de outras enzimas hidrolíticas que induzem a mobilização das reservas. Pouco se conhece sobre a velocidade de embebição e metabolismo germinativo desta espécie, portanto o objetivo deste trabalho foi obter a curva de embebição e avaliar as alterações bioquímicas que ocorrem nas sementes de catingueira durante a germinação. As sementes foram separadas em três repetições de 20 sementes para cada tempo de embebição, que foi de uma, duas e três horas e, posteriormente a cada três horas até 72h. As sementes foram colocadas em "gerbox", sobre duas camadas de papel embebido em 15mL de H2Od. Antes e após o tempo de embebição, as sementes foram pesadas. Em seguida, o material foi congelado para análise de açúcares solúveis totais (AST), açucares redutores (AR), amido, proteínas totais (PT), e as proteínas de reserva: globulinas, prolaminas, albuminas e glutelinas. A curva de embebição das sementes de catingueira apresentou modelo trifásico, onde a fase (F) I foi completada em 24h e a FIII iniciou-se após 54h de embebição. Os teores de AR nas sementes aumentam durante a embebição, enquanto os teores de AST diminuem e de amido permanecem constante. As proteínas de reserva, os teores de albuminas, globulinas e prolaminas aumentam durante a embebição. Por outro lado os teores de glutelinas diminuem na FI e permanecem constantes durante FII e FIII.

Seleção de isolados de Paenibacillus spp com atividade enzimática e antimicrobiana

As bactérias do gênero Paenibacillus são isolados de uma grande variedade de ambientes e tem como característica a produção e secreção de enzimas extracelulares, antimicrobianos e compostos antifúngicos inibidores de vários patógenos animais e vegetais. Os 55 isolados de 15 espécies de Paenibacillus foram testados frente a diversos substratos a fim de verificar a produção de enzimas extracelulares. Foram também testados frente a uma variedade de bactérias e fungos fitopatógenos, humanos e animais para a produção de antibióticos. Nessa triagem, P. validus, P. chibensis, P. koreensis e P. peoriae se destacaram inibindo a maioria das bactérias indicadoras. As espécies P. validus, P. chibensis e P. peoriae foram bons produtores de substancias que inibiram o crescimento de fungos, demonstrando que o gênero possui um amplo espectro de atuação. O tradicional procedimento de triagem para obterem-se novos microrganismos produtores de enzimas para fins biotecnológicos foi executado neste trabalho. As 55 linhagens foram avaliadas na sua capacidade de produzir amilase, proteases (caseinase), celulase, xantanase, xilanase, pectinase, quitinase e lipase. Os isolados se mostraram bons produtores de enzimas hidrolíticas, já que 26 apresentaram atividade xilanolítica, 17 atividade pectinolítica, 49 atividade proteolítica, 43 atividade xantanolítica, 40 atividade celulolítica, 17 atividade lipolítica, 39 atividade amilolítica em condições neutras (pH 7) e 26 atividade amilolítica em condições alcalinas (pH 10), e apenas 4 apresentaram atividade quitinolítica. Sendo assim, esses isolados são candidatos a serem utilizados como agentes biocontroladores ou podem ser explorados como produtores de antimicrobianos e de enzimas hidrolíticas de interesse.