Microbiologia Agrícola
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Item Caracterização fisiológica de leveduras fermentadoras de xilose(Universidade Federal de Viçosa, 2015-07-23) Campos, Valquíria Júnia; Fietto, Luciano Gomes; http://lattes.cnpq.br/1183740863746842A produção economicamente viável de etanol de segunda geração, depende principalmente de microrganismos capazes de fermentar a xilose, sendo o principal açúcar presente na fração hemicelulósica. A levedura Saccharomyces cerevisiae, não pode utilizar a xilose, uma vez que não possui transportador específico e os genes do metabolismo são expressos em baixos níveis. Neste sentido, as leveduras Spathaspora arborariae, Spathaspora passalidarum e Sheffersomyces stipitis, tornam-se promissoras para a fermentação industrial de hidrolisados lignocelulósicos, por naturalmente converterem de maneira eficiente xilose em etanol. O presente trabalho teve como objetivo caracterizar fisiologicamente essas linhagens e definir as melhores condições de fermentação. Foi realizado experimentos de fermentação em batelada com diferentes concentrações de xilose (4, 8 e 10%) e temperaturas (28, 32 e 35 °C). Posteriormente as melhores condições desta etapa para cada levedura, foram avaliadas em cofermentação com glicose (2 e 4%). O processo fermentativo foi realizado durante 70 horas, e amostras da cultura foram recolhidas para avaliação dos parâmetros cinéticos e fermentativos. Todas as leveduras crescem com velocidades similares em diferentes concentrações de açúcar, mostrando a tolerância a altas concentrações de xilose. Em relação às diferentes temperaturas avaliadas, S. arborariae, S. passalidarum e S. stipitis apresentam um bom crescimento em uma faixa de temperatura de 28 a 35°C. Ao avaliar o rendimento de etanol, S. arborariae apresentou o maior rendimento em 10% de xilose na temperatura de 28°C (27,6 g/L), S. passalidarum e S. stipitis apresentaram maior rendimento em 10% de xilose em 32°C (38,4 g/L e 37,8 g/L, respectivamente). Nos ensaios de cofermentação, estas leveduras consomem preferencialmente a glicose. A viabilidade celular não foi alterada durante as 70 horas de fermentação. A adição de HMF não representou efeito inibitório no crescimento destas leveduras, o furfural inibiu apenas o crescimento de S. arborariae, enquanto o ácido acético apresentou efeito inibitório para todas as leveduras. S. passalidarum cresceu em 6% de etanol, enquanto as demais não. S. passalidarum demonstrou ser promissora para a produção de etanol por produzir as maiores concentrações em um período curto de tempo e baixos rendimentos de xilitol e glicerol, em todas as condições avaliadas e por ser mais tolerante aos inibidores.Item Desenvolvimento de teste rápido imunocromatográfico de fluxo lateral para neosporose bovina(Universidade Federal de Viçosa, 2023-07-17) Pinto, Maria Eduarda Almeida; Mendes, Tiago Antônio de Oliveira; http://lattes.cnpq.br/9379279240915140Item Identificação de proteínas secretadas por Kluyveromyces marxianus e atividade antagonista contra Botrytis cinerea(Universidade Federal de Viçosa, 2017-07-25) Santos, Ana Maria dos; Fietto, Luciano Gomes; http://lattes.cnpq.br/9859628931741246A conservação de frutos in natura com qualidade é primordial para reduzir as perdas no período após a colheita, devido à recorrente contaminação por fungos patogênicos. No entanto, a forma usual de controle por fungicidas e agentes químicos vem causando danos ao meio ambiente, à saúde humana e selecionando linhagens de patógenos resistentes. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito antagonista da levedura Kluyveromyces marxianus e seu mecanismo de ação contra o fitopatógeno Botrytis cinerea. Os resultados obtidos mostram que K. marxianus é capaz de secretar simultaneamente enzimas hidrolases envolvidas na degradação da ultra-estrutura da parede celular fúngica. O extrato protéico secretado foi testado contra os substratos Azocaseína e ρ-nitrofenil-β-D-glicopiranosídeo e apresentou atividades de glicosidase e proteásica para todas as linhagens testadas. O sequenciamento, por espectrometria de massas, das proteínas majoritárias que foram visualizadas em SDS-PAGE identificou vinte e sete proteínas, sendo 13 delas classificadas como hidrolases. Entre as hidrolases foram identificadas 4 β-glicanases, 4 glicosidases, uma protease aspártica, uma endoquitinase e uma inulinase. Quando se avaliou o efeito do extrato enzimático secretado por K. marxianus sobre a ultra-estrutura da parede celular de Saccharomyces cerevisiae foi observado um dano substancial, causando deformações celulares e redução da viabilidade da população de células. Neste trabalho foi observada a atividade de antagonismo da K. marxianus in vitro e in vivo utilizando conhecidos alvos do patógeno Botrytis cinerea: morangos e uvas de mesa. Os resultados obtidos dos testes de antagonismo in vitro mostram que em cultivo simultâneo K. marxianus inibe 88% a germinação de esporos de B. cinerea (p-valor 0,0003) nas primeiras 12h, sugerindo que, além da competição por nutrientes, a inibição do crescimento micelial esteja relacionada com a capacidade de secretar enzimas líticas exibidas pela levedura antagonista. Os resultados dos testes in vivo em uvas não mostraram atividade de antagonismo da K. marxianus contra B. cinerea. Os resultados dos testes in vivo em morangos sugerem que a habilidade de secretar enzimas líticas fazem da K. marxianus um agente potencial para o controle biológico de B. cinerea.Item Utilização de enzimas fúngicas para a liberação de carboidratos e descoloração do corante presente em resíduos de tecido denim(Universidade Federal de Viçosa, 2022-02-28) Maia, Lucas Moreira; Mendes, Tiago Antônio de Oliveira; http://lattes.cnpq.br/2476872909055152O aumento da demanda global por produtos têxteis nos últimos anos tem tornado a indústria textil um setor de destaque na produção manufatureira. O aumento do poder de consumo da população aliado as mudanças rápidas da moda, contribui para o aceleramento da geração de resíduos têxteis que se acumulam no meio ambiente. O tecido denim representa uma das maiores frações desses resíduos, resultando em um montante de 2,16 milhões de toneladas anuais. Grande parte desses resíduos são descartados em aterros, tornando-se nocivos ao solo, a água e a atmosfera, principalmente pela presença de substâncias xenobióticas recalcitrantes, como os corantes sintéticos. Porcentagens mínimas de resíduos têxteis são recicladas ou reutilizadas. A reciclagem bioquímica de têxteis utilizando produtos de origem microbiológica é um método de recuperação de componentes valiosos presentes nesses resíduos. Essa rota de reciclagem tem sido considerada ambientalmente mais adequada em comparação com técnicas clássicas de gestão de resíduos, no entanto, mais pesquisas são necessárias para aumentar a sua viabilidade técnica e econômica. Enzimas lignocelulolíticas têm potencial para degradar e transformar compostos poliméricos das fibras vegetais. Nos tratamentos de resíduos de origem vegetal, essas enzimas podem ser aplicadas para recuperar açúcares fermentescíveis que são convertidos em produtos de alto valor agregado. Índigo blue é o corante mais utilizado na pigmentação do denim. Na natureza, esse corante se torna recalcitrante ou modificado em aminas altamente tóxicas. As enzimas lacases são capazes de oxidar compostos hidróxifenólicos, sendo bastante utilizadas em processos biotecnológicos para a oxidação da porção fenólica da lignina. Na presença de mediadores redox, as lacases têm a sua ação expandida para diversos outros substratos, incluindo compostos não fenólicos. Em vista disso, muitos estudos têm explorado lacases fúngicas associadas as moléculas mediadoras para a descoloração de corantes derivados da indústria têxtil. Em contato com o denim, as celulases liberam carboidratos presentes nas fibras de algodão, entretanto, essas enzimas são capazes de acelerar a abrasão do corante, sendo esses liberados no meio ambiente. Esse fato mostra que reciclagem bioquímica do denim deve envolver não somente a hidrólise das fibras, mas também a descoloração do corante. A produção de enzimas lignocelulolíticas por fungos endofíticos está diretamente relacionado a sua capacidade de colonizar os hospedeiros durantes fases específicas da infecção. Fungos endofíticos produzem enzimas que são frequentemente mais estáveis em relação a outras fontes. Determinadas espécies do gênero Colletotrichum com diferentes estilos de vida já foram identificadas como lacase positivas, porém faltam estudos que explorem o potencial biotecnológico dessas enzimas. Diante disso, este trabalho tem como objetivo desenvolver estratégias integradas de valoração da matéria celulolítica do denim, além de avaliar o potencial de espécies de Colletotrichum em expressar as enzimas de interesse. Palavras-chave: Resíduos têxteis. Denim. Enzimas fúngicas. Endofíticos. Colletotrichum. Recuperação de glicose. Descoloração.