Ativação de defesa em cacaueiro contra a murcha-de-verticílio por extratos naturais e acibenzolar-S-metil

O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de extratos fúngicos e vegetais na redução da murcha-de-verticílio do cacaueiro, as atividades da peroxidase e polifenoloxidase e o conteúdo de lignina. Mudas de cacaueiro foram pulverizadas com filtrado de micélio de Rhizopus sp. (FMR), quitosana de Rhizopus sp. (QMR) e Trichoderma sp. (QMT), extratos de casca in natura e seca de maracujá, extrato metanólico de casca seca de frutos de maracujá (MMS) e acibenzolar-S-metil (ASM - 0.2 mg mL-1) e sete dias depois, submetidas à inoculação de Verticillium dahliae. O ASM reduziu a murcha-de-verticílio em 38,0%, seguido dos extratos FMR, QMT, MMS e QMR, que apresentaram reduções em 22,8, 20,1, 19,2 e 15,7%, respectivamente, em relação à testemunha. Plantas pulverizadas com ASM ou FMR seguidas de inoculação apresentaram aumento da atividade de peroxidase aos oito dias após a pulverização, comparadas às respectivas testemunhas, com pico aos 18 dias após a pulverização. ASM e FMR aumentaram a atividade de polifenoloxidase aos quatro dias após a pulverização. Maiores concentrações de lignina foram obtidas em plantas tratadas com FMR e FMR seguido de inoculação. FMR é um potencial indutor de resistência para manejo de murcha-de-verticílio em cacaueiro.

Indução de resistência do mamoeiro à podridão radicular por indutores bióticos e abióticos

O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial do uso de indutores de resistência bióticos e abióticos na redução da podridão radicular em mamoeiro. Mudas de mamoeiro foram pulverizadas com os fungicidas fosetil-Al, metalaxil e Mancozeb (2 g L-1), com os indutores abióticos fosfito de potássio (2,5 e 5 mL L-1), ácido salicílico 0,15 e 0,30%, Reforce (indutor comercial) + ácido salicílico a 5%, acibenzolar-S-metil (ASM) (0,15 e 0,30 g L-1), e com o indutor biótico Saccharomyces cerevisiae (3 e 6 mL L-1), três e seis dias antes da pulverização de 1 mL de suspensão de 10(5) zoósporos mL-1 de Phytophthora palmivora. Todos os tratamentos tiveram efeito no controle da podridão de raízes em relação à testemunha, com exceção do Reforce + ácido salicílico a 5% (3 mL L-1), seis dias antes da inoculação. Os tratamentos com ASM, com exceção da dosagem 0,15 g L-1 seis dias antes da inoculação, apresentaram resultados similares aos dos fungicidas metalaxil e Mancozeb. Plantas pulverizadas com ASM apresentaram aumento de atividade da peroxidase e beta-1,3-glucanase e maior concentração de lignina que a testemunha. No entanto, esses tratamentos não tiverem efeito sobre a atividade da quitinase. O ASM é um potencial indutor de resistência a P. palmivora em mamoeiro.

Produção de enzimas extracelulares por Ceratocystis spp.

O gênero Ceratocystis contempla diversas espécies distribuídas em vários lugares do mundo. No Brasil ocorrem relatos da existência de três espécies, sendo elas: C. cacaofunesta, C. paradoxa e C. fimbriata, sendo esta última relacionada a doença em culturas de importância econômica. O trabalho objetivou verificar, em meios de cultura específicos, a produção das enzimas extracelulares amilase, lipase, celulase, protease, lacase e lignina peroxidase e pectiliase (pectato-liase) por isolados de Ceratocystis sp. Foram usados 41 isolados: 3 de mangueira (Mangifera indica), 19 de eucalipto (Eucalyptus spp.), 15 de cacaueiro (Theobroma cacao), 2 de Teca (Tectona grandis) e 2 de atemóia (Annona sp.). As colônias foram incubadas no escuro a 25ºC , com exceção do meio para detecção de pectinase que foi incubado sob fotoperíodo alternado. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com 4 repetições. A partir dos meios específicos foi possível detectar a produção de amilase, lacase e protease quase na totalidade dos isolados Ceratocystis sp. testados. Não foi observada a produção de celulase, lípase e pectatoliase. A produção da enzima lignina peroxidade foi detectada em pouca quantidade e em somente alguns isolados do fungo. Este perfil enzimático obtido da população do fungo pode auxiliar em futuros estudos relacionados com a caracterização deste.

Influence of stationary and bioreactor cultivation on Lentinula edodes (Berk) pegler lignocellulolitic activity

This work aimed to study the stationary and periodically mixed culture of L. edodes to the production of lignocellulolitic enzymes activity. LE 95/17, LE 96/22 and Leax strains were incubated in 25 g of eucalyptus sawdust substrate in Erlenmeyer flasks in stationary culture at 25 degrees C and in a bioreactor with four complete rotations daily at 25 degrees C and 3% CO2. The samples were collected at 8, 11, 14, 17 and 20 days after the incubation. Oxidative and hydrolytic enzymes analyses were performed. Lignin peroxidase enzyme was not found in the lignolytic systernfor LE 95/17, LE 96/22 and Leax strains in the different incubation methods. The use of bioreactor could be a practicable system to induce the laccase activity for L22 and Leax and MnP activity for L17 and L22. The activity of the hydrolytic enzymes was higher in the stationary system in comparison to periodically mixed system in the bioreactor.

Atividade de enzimas oxidativas do Lentinula edodes em substratos agroindustriais

Basidyomycete Lentinula edodes has its related enzymatic activity mainly on the agribusiness waste kind used as a substrate. The objective of this work was to verify the activity of oxidative enzymes lacase (Lac), lignina peroxidase (LiP) and manganese peroxidase (MnP) of three L. edodes strains, in stationary system, cultivated the 25 degrees C, in the absence of light, in substrates wtih 20% of bran of rice, 1% of CaCO(3) and 79% of rice husk (CA), eucalyptus sawdust (SE), cassava bagasse (BM) and sugarcane bagasse (BC), adjusted to 60% of humidity. The Lac and MnP activities were bigger in eucalyptus sawdust (SE) and sugarcane bagasse (BC). The UP activity was not induced for tested substrates. The rice husk (CA) and cassava bagasse (BM) Substrates, although are not adequate to produce Lac or MnP, can be used as additives to increase the porosity, air availability and easy metabolism polysaccharides.

Ligninases production by Basidiomycetes strains on lignocellulosic agricultural residues and their application in the decolorization of synthetic dyes

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

Linhagens fúngicas na hidrólise enzimática de bagaço de cana-de-açúcar

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Produção de ligninases por basidiomicetos através de fermentação em estado sólido, caracterização e aplicação das enzimas

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

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

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Produção de enzimas ligninolíticas, glioxal oxidase e proteases por fungos marinhos

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

Determinação do teor de glicose em bagaço de cana-de-açúcar hidrolizado pelo processo de conversão enzimática

The production of ethanol and sugar from sugarcane juice generate as byproduct, the bagasse. Currently, the bagasse, an industrial lignocellulosic biomass, can be used for production of second-generation ethanol, since when it is submitted to hydrolytic processes generates fermentable sugars. The objective of this study was to produce fungal enzymes capable of hydrolyzing this lignocellulosic biomass to generate glucose. For this, we used the mushroom species Lentinula edodes, Pleurotus ostreatus, Pleurotus eryngii, and Pycnoporus sanguineus as potential sources of laccase, manganese peroxidase and lignin peroxidase enzymes, capable of hydrolyzing the crushed sugarcane. The hydrolysis process was performed with the highest enzymatic activities observed from laccase in L. edodes (39.23 U-mL after 25 day incubation), P. ostreatus (2.5 U U-mL after 27 day incubation), P. sanguineus (80 U-mL after 27 days of incubation) and P. eryngii (16.45 U-mL 15 days incubation). MnP and LiP showed no significant results. The enzymatic hydrolysis of sugarcane bagasse in natura (32,17% hemicellulose, cellulose 52,45% and 10,62% lignin) and bagasse hydrolyzate with 7,0% H2SO4 (0,20% hemicellulose, 68,82% to 25,33% cellulose and lignin) were evaluated for each enzymatic obtained. Compared to others, the enzymes produced by P. sanguineus incubated in sugarcane bagasse showed better efficiency resulting in glucose with an average content of 0,14 g-L. Although the levels of glucose determined in this work were low in relation to the literature, it can be stated that the laccase, manganese peroxidase and lignin peroxidase enzymes demonstrated good hydrolytic potential, especially those produced by the fungus P. sanguineus.

Custo adaptativo da indução de resistência em feijoeiro mediada pela rizobactéria Bacillus cereus ou acibenzolar-S-metil: atividade de enzimas, síntese de fenóis e lignina e biomassa

Plantas que utilizam recursos para defesa na ausência de pragas ou patógenos, arcarão com custos energéticos que podem refletir na sua produtividade. Assim, teve-se por objetivo avaliar os custos adaptativos da indução de resistência, antes da chegada do patógeno, em feijoeiro induzido por um indutor biótico (Bacillus cereus) e um abiótico (acibenzolar-S-metil, ASM), em 2, 3 ou 4 aplicações distribuídas ao longo do ciclo da cultura. Avaliou-se o efeito protetor contra a bactéria Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli, além da atividade de peroxidase, quitinase, β-1,3-glucanase, síntese de lignina, fenóis e crescimento com base na matéria seca. Observou-se que os indutores protegeram a cultura contra X. axonopodis pv. phaseoli com base na redução da severidade. O ASM aumentou a atividade de peroxidase, quitinase e β-1,3-glucanase, enquanto que o B. cereus aumentou apenas a peroxidase. O ASM aumentou a síntese de lignina e B. cereus não, enquanto que ASM diminuiu teor de fenóis e B. cereus não. O ASM reduziu a biomassa da planta, o que não ocorreu em plantas induzidas por B. cereus. Portanto, a resistência induzida por ASM apresenta elevado custo associado, enquanto que por B. cereus apresenta baixo custo, necessitando a indução de resistência ser melhor explorada e estudada para potencializar seu uso em feijoeiro.

Extraction, purification and biochemical characterization of a peroxidase from Copaifera langsdorffii leaves

The aim of this work is to obtain, purify and characterize biochemically a peroxidase from Copaifera langsdorffii leaves (COP). COP was obtained by acetone precipitation followed by ion-exchange chromatography. Purification yielded 3.5% of peroxidase with the purification factor of 46.86. The COP optimum pH is 6.0 and the temperature is 35 ºC. COP was stable in the pH range of 4.5 to 9.3 and at temperatures below 50.0 ºC. The apparent Michaelis-Menten constants (Km) for guaiacol and H2O2 were 0.04 mM and 0.39 mM respectively. Enzyme turnover was 0.075 s-1 for guaiacol and 0.28 s-1 for hydrogen peroxide. Copaifera langsdorffii leaves showed to be a rich source of active peroxidase (COP) during the whole year. COP could replace HRP, the most used peroxidase, in analytical determinations and treatment of industrial effluents at low cost.

Ecdysteroid-Dependent Expression of the Tweedle and Peroxidase Genes during Adult Cuticle Formation in the Honey Bee, Apis mellifera

Cuticle renewal is a complex biological process that depends on the cross talk between hormone levels and gene expression. This study characterized the expression of two genes encoding cuticle proteins sharing the four conserved amino acid blocks of the Tweedle family, AmelTwdl1 and AmelTwdl2, and a gene encoding a cuticle peroxidase containing the Animal haem peroxidase domain, Ampxd, in the honey bee. Gene sequencing and annotation validated the formerly predicted tweedle genes, and revealed a novel gene, Ampxd, in the honey bee genome. Expression of these genes was studied in the context of the ecdysteroid-coordinated pupal-to-adult molt, and in different tissues. Higher transcript levels were detected in the integument after the ecdysteroid peak that induces apolysis, coinciding with the synthesis and deposition of the adult exoskeleton and its early differentiation. The effect of this hormone was confirmed in vivo by tying a ligature between the thorax and abdomen of early pupae to prevent the abdominal integument from coming in contact with ecdysteroids released from the prothoracic gland. This procedure impaired the natural increase in transcript levels in the abdominal integument. Both tweedle genes were expressed at higher levels in the empty gut than in the thoracic integument and trachea of pharate adults. In contrast, Ampxd transcripts were found in higher levels in the thoracic integument and trachea than in the gut. Together, the data strongly suggest that these three genes play roles in ecdysteroid-dependent exoskeleton construction and differentiation and also point to a possible role for the two tweedle genes in the formation of the cuticle (peritrophic membrane) that internally lines the gut.

Extraction of manganese peroxidase produced by Lentinula edodes

Lentinula edodes, commonly called shiitake, is considered a choice edible mushroom with exotic taste and medicinal quality. L. edodes grows very well and produces a range of enzymes when cultivated on eucalyptus residues. Development of appropriate experimental procedures for recovery and determination of enzymes became a widely important cash crop. In this work, enzymes produced by L. edodes were extracted using different pH buffer and determined regarding peroxidases and proteases. Lignin peroxidase (LiP) was not detected in the extracts based on veratryl alcohol or azure B oxidation. Proteases were very low while Mn-peroxidases (MnP) predominated. The optimal pH for MnP recovery was 5.0, under agitation at 25 degrees C. The oxidation of phenol red decreased after dark-colored small compounds or ions were eliminated by dialysis. The extract of L. edodes contained components of high molecular weight, such as proteases or high polyphenol, that could be involved in the LiP inactivation. L. edodes sample previously submitted to dialysis was also joined to UP of Phanerochaete chrysosporium and a total inhibition of UP was observed. (C) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.