Microbiologia Agrícola
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Item Efeito de salinidade, pH, concentração de células e hidrofobicidade celular sobre a recuperação de petróleo em sistema poroso por Acinetobacter sp(Universidade Federal de Viçosa, 2012-02-28) Nobre, Patrícia Bernardes; Tótola, Marcos Rogério; 0788152971047858Considerando-se o cenário de aumento da demanda de energia no mundo e a depleção dos reservatórios de petróleo, o desenvolvimento de novas tecnologias de exploração, que propiciem aumento da capacidade de recuperação de óleo, é estratégico para a garantia do suprimento de energia. Neste trabalho, avaliou-se a capacidade das células de Acinetobacter sp. LBBMA LU1 em promover a recuperação de óleo residual em sistema poroso não- consolidado. A injeção da suspensão de células de Acinetobacter sp. reduziu a saturação de óleo residual, em todas as concentrações testadas. Após a injeção da suspensão de células (4 volumes porosos, D.O.600 = 10,0), apenas 26,0 % do óleo retido na coluna nela permaneceram. Esse valor foi reduzido para 22 % quando se utilizou suspensão com maior concentração de células (D.O.600 = 20,0). O total de óleo recuperado pela injeção de solução salina (recuperação secundária) e de suspensão de células (recuperação terciária) foi superior a 80% do volume de óleo originalmente contido nas colunas. A alta hidrofobicidade das células concorreu para a recuperação do petróleo residual, juntamente com fatores que influenciam a estabilidade da atividade celular, como a temperatura, o pH e a salinidade. O tratamento de esterilização da suspensão de células de Acinetobacter sp. LBBMA LU1 por autoclavagem, antes da injeção, demonstrou que a integridade das células é de importância para o processo de recuperação do petróleo residual. O efeito da variação do pH sobre a retenção de óleo em colunas mostrou-se pronunciado; no tratamento com pH 8,5, a recuperação foi 34 % maior do que a obtida no tratamento-controle (pH 7,4). Em pH 9,5, a recuperação foi 18 % superior à do controle. A salinidade do líquido de injeção das células (50 ou 100 g L-1) exerce expressiva influência sobre a saturação residual de petróleo, como demonstrado pela retenção do equivalente a cerca de 30 % a mais de petróleo do que no controle (sem adição de sal). Em resumo, conclui-se que a expressiva recuperação de óleo residual em sistema poroso não consolidado, resultante da injeção de células de Acinetobacter sp. LBBMA LU1 em suspensão, com acidez e salinidade definidas, demonstra o potencial da bactéria para inclusão em estudos a respeito de estratégias de recuperação avançada de petróleo.Item Nitrificação heterotrófica/desnitrificação aeróbia: caracterização de isolados e investigação das vias metabólicas(Universidade Federal de Viçosa, 2018-09-18) Silva, Lívia Carneiro Fidélis; Silva, Cynthia Canedo da; http://lattes.cnpq.br/4490342708817083A água de produção proveniente do processo de extração de petróleo contem elevadas concentrações de amônia. Despejos desses efluentes podem ser prejudiciais ao meio ambiente e, por isso, antes de ser descartado, o efluente deve ser tratado. A remoção biológica de amônia pode ocorrer por diferentes vias: a nitrificação autotrófica aeróbia, seguida da desnitrificação anaeróbia (processos convencionais), que é uma via bem conhecida e consolidada, onde cada etapa é realizada por diferentes microrganismos, e a nitrificação heterotrófica/desnitrificação aeróbia (NH/DA), onde um único microrganismo heterotrófico é capaz de realizar as duas etapas em condições de aerobiose, conferindo vantagens em relação à nitrificação e à desnitrificação convencionais para aplicação em estações de tratamento de efluentes. Porém, pouco se sabe sobre esse processo e sobre os microrganismos que o realizam. Assim, visando à otimização da remoção de amônia nas estações de tratamento, os objetivos deste trabalho foram isolar e identificar microrganismos capazes de realizar o processo de NH/DA de amostra de lodo ativado, avaliar a influência de fatores físico- químicos sobre a remoção de amônia, e investigar as possíveis vias de remoção de amônia através do estudo do transcriptoma de um dos isolados capazes de realizar a NH/DA. Foram identificados seis isolados bacterianos nitrificantes heterotróficos/desnitrificantes aeróbios capazes de converter 100 % de amônia em N2 em até 72 horas. Dos seis isolados, três foram identificados como Pseudomonas balearica, e os outros como Rhodococcus ruber, Pseudomonas stutzeri e Gordonia amicalis. Eles apresentaram perfil de resposta diferente em relação aos fatores físico-químicos estudados, porém, todos exibiram alta eficiência de remoção de amônia em diferentes fontes de carbono, relação C/N, concentrações salinas, pH e temperatura. O balanço de nitrogênio mostrou que, aproximadamente, 55 % de toda a amônia removida pelos isolados foi perdida na forma de N2, e 45 % foi assimilada na biomassa microbiana. Não foi possível detectar por PCR e genômica comparativa, os genes envolvidos no processo de nitrificação autotrófica no genoma dos isolados, entretando, os genes do processo de desnitrificação anaeróbia foram detectados nas espécies do gênero Pseudomonas, que também realizam esse processo, sugerindo o envolvimento de outras enzimas na via de NH/DA. O estudo do transcriptoma do isolado P. stutzeri 2v em condição de indução das vias de remoção de amônia mostrou que os genes envolvidos no processos convencionais não estão envolvidos na NH/DA, e que houve mudança na maquinaria de biossíntese e tradução proteica da célula, indicando que outros genes foram expressos durante o processo, possivelmente aqueles envolvidos na NH/DA. Foi observado também aumento na expressão de genes envolvidos em processos de óxido-redução, que podem estar diretamente envolvidas na NH/DA. Este trabalho mostrou que os isolados identificados possuem potencial para aplicação em estações de tratamento de efluentes visando a otimização do processo biológico de remoção de amônia, e que as enzimas envolvidas no processo de NH/DA são diferentes daquelas observadas nos processos convencionais.Item Variabilidade e especificidade de bacteriófagos intestinais de bezerros saudáveis e diarreicos(Universidade Federal de Viçosa, 2019-02-27) Teixeira, Jonas da Silva; Zerbini, Poliane Alfenas; http://lattes.cnpq.br/9896919710544129Apesar dos avanços na disponibilidade de vacinas e na otimização da transferência de imunidade passiva pela colostragem, a diarreia neonatal ainda é, atualmente, a doença de muito impacto na criação bovina no mundo, sendo a doença com maior índice de morbidade e mortalidade em bezerros de até trinta dias de idade. As causas da doença não são facilmente reconhecidas e, portanto, não são eficientemente combatidas, caracterizando-se por uma enfermidade de causa multifatorial. Dentre estas causas incluem fatores nutricionais, fisiológicos, ambientais e de manejo, além de diversos microrganismos como protozoários, bactérias e vírus. O tratamento convencional se baseia no suporte (fluidoterapia intravenosa e oral) e no uso de antibióticos, devido à alta prevalência de diarreias causadas por Escherichia coli. Tais infecções geralmente não são tratadas satisfatoriamente devido à resistência bacteriana aos antibióticos ou à distribuição inadequada do mesmo no sítio de ação, sendo que seu uso em diarreias não bacterianas pode ainda piorar o quadro por supressão da microbiota comensal, o que favorece a multiplicação de outros micro-organismos como leveduras e protozoários. Estudos recentes mostraram que os bacteriófagos são os microrganismos mais abundantes e diversos, o que sugere que possam ter um impacto significativo na modelagem da microbiota intestinal. Entretanto, seu papel na modulação da dinâmica microbiana em bovinos neonatos ainda não foi estudado. Na busca de um melhor entendimento das complexas interações entre os diversos microrganismos presentes no ambiente intestinal, bem como a relação da dinâmica da diversidade microbiana e o estado saúde/doença, este trabalho teve como objetivo estudar a diversidade de bacteriófagos líticos e lisogênicos e sua interação com bactérias normalmente encontradas no ambiente intestinal em bezerros saudáveis e diarreicos. Os resultados mostraram que em animais diarreicos existe maior presença de bacteriófagos em multiplicação lítica, enquanto que em animais sadios, predominam vírus em ciclo lisogênico. Animais doentes apresentam microbiota bacteriana mais diversa, enquanto animais saudáveis apresentam uma microbiota mais homogênea. Cinco vírus líticos foram isolados, sendo quatro provenientes de amostras de animais doentes e um de animais sadios. Estes isolados foram caracterizados segundo a natureza de seus genomas, morfologias e gama de hospedeiros. Todos os vírus isolados apresentam gama de hospedeiros distintas, com vírus podendo infectar somente a hospedeira de isolamento, até vírus podendo infectar diferentes espécies bacterianas. A caracterização morfológica e molecular pôde agrupar os isolados na ordem Caudovirales.Item Atividade da proteína Gp16-43 de Ralstonia virus phiAP1 na inibição e degradação de biofilme bacteriano(Universidade Federal de Viçosa, 2019-02-27) Pereira, Bruna Maria Magro; Zerbini, Poliane Alfenas; http://lattes.cnpq.br/1699435614313133Os vírus que infectam bactérias (bacteriófagos) são os organismos mais abundantes do planeta, e desempenham importantes funções para a manutenção do ecossistema. Nos últimos anos, o uso de vírus como ferramenta de controle biológico tem ganhado bastante atenção, devido, principalmente, à dificuldade de se isolar novas drogas antimicrobianas e à seleção de bactérias resistentes às drogas já existentes. Devido a esse potencial como agentes de controle biológico, as descobertas sobre esses vírus têm aumentado o que amplia as perspectivas de controle de doenças. O biofilme bacteriano representa um importante fator de virulência em bactérias patogênicas. A matriz de exopolímeros presente no biofilme confere limitação à penetração de agentes antimicrobianos e aumenta a tolerância às defesas do hospedeiro, dificultando o controle de bactérias patogênicas produtoras de biofilme. Os bacteriófagos codificam proteínas associadas à lise celular com interessante aplicação no controle desses microrganismos. As despolimerases virais são uma classe de proteínas que desempenham um papel importante no processo de infecção do vírus em seu hospedeiro, atuando na matriz exopolissacarídea do biofilme bacteriano para permitir uma infecção viral eficiente. Desta forma, tem sido apontada como sendo um interessante agente de inibição e/ou degradação do biofilme de bactérias patogênicas. Este estudo traz a caracterização da atividade de uma nova despolimerase associada ao vírion (Gp16-43) codificada pelo vírus Ralstonia virus phiAP1. Gp16-43 foi eficiente para inibir a formação do biofilme de E. coli, R. pseudosolanacearum e S. aureus. Baixas concentrações de proteínas (250- 500 µg/mL) já foram capazes de reduzir a formação de biofilme dessas bactérias. A proteína Gp16-43 foi capaz de degradar o biofilme formado de E. coli e R. pseudosolanacearum, sendo mais eficiente na concentração de 1375 µg/mL, mas não no biofilme de S. aureus. Com base nesses resultados, a Gp16-43, uma nova exopolissacarídeo-despolimerase derivada de vírus, representa uma nova estratégia de grande potencial biotecnológico para prevenir e degradar a formação de biofilme de microrganismos Gram-positivos e Gram-negativos.Item Sequenciamento do genoma de Colletotrichum lindemuthianum e identificação de genes candidatos a efetores(Universidade Federal de Viçosa, 2017-05-24) Queiroz, Casley Borges de; Queiroz, Marisa Vieira de; http://lattes.cnpq.br/0922107268691629Colletotrichum é um gênero de fungo que compreende centenas de espécies amplamente distribuídas pelo mundo. Muitas dessas espécies além de serem fitopatógenos de grande importância econômica, representam modelos para a identificação de genes relacionados com a patogenicidade e virulência de patógenos hemibiotróficos. Apesar disso, até o momento, poucos genomas de espécies de Colletotrichum foram sequenciados e anotados. Colletotrichum lindemuthianum, agente causal da antracnose no feijoeiro comum (Phaseolus vulgaris), adota um estilo de parasitismo hemibiotrófico durante a infecção do feijoeiro e representa um dos grupos de patógenos mais devastadores para essa cultura. Neste trabalho é reportado o sequenciamento do genoma nuclear e a anotação e análise do genoma mitocondrial de dois isolados de C. lindemuthianum (83.501 e 89 A2 2-3). Além disso, realizou-se a predição in silico dos genes relacionados ao repertório de proteínas candidatas à efetoras no genoma nuclear de dez espécies de Colletotrichum, incluindo C. lindemuthianum. Os genomas nucleares dos isolados de C. lindemuthianum possuem um tamanho total de 97,4 Mb (83.501) e 99,16 Mb (89 A 2 2-3), sendo até o momento os maiores genomas de espécies de Colletotrichum já sequenciados, e codificam um total de 11.627 (89 A2 2-3) e 11.673 (83.501) proteínas. Os tamanhos dos genomas mitocondriais foram 37.440 pb (83.501) e 37.446 pb (89 A2 2-3). A diferença de seis nucleotídeos entre os dois genomas é o resultado de uma deleção no gene rps3 no isolado 83.501 e foi observada uma troca de adenina por guanina na posição 3.457 no genoma mitocondrial do isolado 83.501, dentro do gene rps3 (proteína ribosomal S3). Ambos possuem um total de 53 genes, incluindo genes que codificam proteínas, RNAs transportadores, RNAs ribossomais e open reading frame não conservadas (ncORF). O genoma mitocondrial de C. lindemuthianum foi comparado com os genomas mitocondriais de sete espécies do gênero pertencentes aos clados acutatum, graminicola, orbiculare e gloeosporioides. Quatorze genes core mitocondriais em Colletotrichum spp. não apresentam sintenia. As ncORF variam em número e são codificadas por ambas as fitas. As regiões intergênicas possuem tamanho similares, exceto nas espécies do clado gloeosporioides, e o número de introns foi altamente variável e codificam um total de até nove endonucleases homing. A variação no tamanho dos genomas mitocondriais é devida principalmente as ncORF e introns do grupo I. O total de genes candidatos a efetores preditos a partir da montagem dos genomas nucleares em ambos isolados de C. lindemuthianum foi de 324. Entre as nove espécies analisadas, o total variou de 247 em Colletotrichum graminicola até 446 em Colletotrichum orbiculare. A maioria das sequências de aminoácidos codificados pelos genes candidatos à efetores (até 91,4% no caso de Colletotrichum fioriniae) apresentou homologia com proteínas não caracterizadas. Um total de 28 grupos de sequências de aminoácidos (total de 43 sequências de aminoácidos) codificadas por genes candidatos a efetores em C. lindemuthianum possuem sequências homólogas em todas as outras nove espécies de Colletotrichum. Foram encontrados 12 domínios conservados em todas as 10 espécies. Foram identificados também sequências de aminoácidos com presença de domínios conservados ainda não relatado para proteínas efetoras de Colletotrichum spp., o que permitiu sugerir papeis putativos para essas efetoras. A transcrição de seis genes candidatos a efetores de C. lindemuthianum foi avaliada por meio de Real- time RT-PCR. Todos os genes selecionados tiveram o mesmo padrão de expressão, sendo maior na fase biotrófica de crescimento do fungo no feijoeiro. Este trabalho disponibiliza informações importantes que podem auxiliar a compreensão da biologia e das estratégias de infecção utilizadas por espécies do gênero Colletotrichum.Item The known unknowns: understanding slow-growing bacteria and their plant interaction through reverse ecology approaches(Universidade Federal de Viçosa, 2023-07-18) Gonçalves, Osiel Silva; Santana, Mateus Ferreira; http://lattes.cnpq.br/5810415406152941The cultivation of bacteria that exhibit slow growth rates has posed a longstanding challenge in microbiology, resulting in a significant number of unculturable bacterial species. This phenomenon, known as the "great plate count anomaly", represents one of the oldest unresolved topics in the field. Recent advancements in cultivation techniques have shown promise in overcoming this challenge. In addition, the study of slow-growing bacteria and their interactions with plants has gained significant attention due to their ecological importance and potential applications in agriculture. Genomics techniques have provided valuable insights into the genetic characteristics underlying microbe-plant interactions. In this context, by examining the in-cultivation techniques, genomics, and computational modeling, we seek to shed light on the slow-growing bacteria and uncover their contributions to ecosystem functioning and plant interaction. Our initial understanding was obtained through the study of 92 slow-growing bacteria isolated from the Brazilian Cerrado soil during a four week-long isolation period. These bacteria can thrive in low-water conditions, promote plant growth, and belong to a novel species group. Genome analysis of five strains revealed their potential in biogeochemical cycles, plant growth promotion, and biosynthesis of secondary metabolites. Next, we conducted greenhouse experiments to assess the efficacy of these bacteria in soybean cultivation, employing a carefully designed bacterial consortium based on our comprehensive understanding of microbial-microbe and plant-microbe interactions. The results showed promising outcomes for improving soybean productivity. In the third chapter of this thesis, we employed in-silico modeling to design a synthetic microbial community aimed at enhancing the yield of important crop plants. By selecting six hub species with essential plant growth-promoting traits from the dominant plant species found in the Campos rupestres, we aimed to optimize the plant-microbe interactions and maximize crop productivity. Lastly, our analysis of 758 metagenome- assembled genomes shed light on the global distribution of the Acidobacteriota phylum and its interactions with plants and biogeochemical processes. This exploration revealed distinct ecological roles for individual taxonomic groups within this phylum, providing valuable insights for future research. Overall, our thesis contributes to a better understanding of slow-growing bacteria, their ecological significance, and their potential applications in agriculture, offering insights into ecosystem functioning and plant interactions. Keywords: Agriculture. Slow-growing bacteria. Ecosystems. Genomics. Microbe-plant interactions. MicrobiologyItem Análise de condições in vitro para produção de metabólitos secundários por Streptomyces noursei CAB-C 50(Universidade Federal de Viçosa, 2023-03-01) Assis, Maria Eduarda Leandro; Bazzolli, Denise Mara Soares; http://lattes.cnpq.br/9364282078997934A busca por novos bioinsumos que impulsionam a consolidação de uma agricultura mais sustentável é uma realidade crescente em escala global. Os insumos bioativos ou bioinsumos são produtos de origem vegetal, animal ou microbiana, que agregam benefícios ao setor agropecuário, seja no controle de pragas e doenças ou na promoção do desenvolvimento vegetal. Entre os microrganismos promissores para formulação de bioinsumos podemos destacar o gênero Streptomyces devido a sua capacidade de produzir uma ampla gama de metabólitos secundários de potencial uso biotecnológico. Este trabalho teve como objetivo investigar a produção de metabólitos secundários pela linhagem Streptomyces noursei CAB-C 50 em meios de cultivo suplementados e não suplementados com o extrato de composto orgânico (ECO) produzido pela empresa Sítio Barreiras, Bahia - Brasil. Desta forma, foram utilizados os meios de cultura: ISP-2, ISP-2+ECO, M+G+ECO, M+G, M+ECO. Para estas condições foi aferido alterações de pH, análise de unidades formadoras de colônia (UFC.mL-1 ), alterações morfológicas com auxílio do microscópio eletrônico de varredura (MEV) e produção de biomassa. Posteriormente, foi obtido o extrato orgânico utilizando acetato de etila e os metabolitos secundários foram caracterizados por cromatografia de camada delgada (CCD) e identificados por cromatografia liquida de ultra eficiência (UHPLC) acoplado ao espectrofotômetro de massas (HRMS). Realizamos atividade de biocontrole de Fusarium oxysporum f. sp. cubense (Foc) com o sobrenadante e o extrato obtido após o crescimento de S. noursei CAB-C50. Inspecionamos o genoma de S. noursei CAB-C50 para detecção de grupos gênicos codificadores de metabolitos secundários com os bancos de dados antiSMASH 7.0 e BAGEL4. Verificamos que espécie S. noursei CAB-C 50 quando cultivadas em meio ISP-2 e ISP-2+ECO o pH final foi mais alcalino, os demais meios o pH final ficou mais próximo a neutralidade. Observou-se alteração na pigmentação após quatorze dias de crescimento, não sendo influenciado pela presença ou não de ECO. Nos meios de cultura ISP-2 e ISP- 2+ECO, a produção de massa seca foi maior que nos meios M+G+ECO, M+G e M+ECO. Os meios ISP-2, ISP-2+ECO e M+G+ECO apresentaram uma população de 106 UFC.mL -1 e os meios de cultivos M+G e M+ECO uma população de 104 UFC.mL -1. Essa diferença pode estar relacionada a maior produção dos esporos. A análise de MEV revelou hifas com padrão de enovelado e produção de esporos de aspecto espiculado em todas as condições investigadas. A maior taxa de inibição de Foc foram observadas nos extratos e sobrenadantes obtidos a partir do cultivo em meio ISP-2. A atividade do sobrenadante foi maior do que o extrato. Através das análises de UHPLC- HRMS foi possível identificar a presença de duas substâncias de interesse biotecnológico produzidas por S. noursei CAB-C 50, a anisomicina e um alcaloíde bisindólico. A predição de genes envolvidos na biossíntese de metabólitos por S. noursei CAB-C 50 revelou um grande arsenal para produção de compostos bioativos caracterizados e alguns ainda não descobertos. Streptomyces noursei CAB-C 50 é uma linhagem promissora para aplicação biotecnológica, tendo a capacidade para produção de uma gama de bioativos que precisa ser explorada e investigada em condições in vivo. Palavras-chave: Actinobactérias. Bioinsumos. Fusariose. Bananicultura.Item Obtenção de linhagens de Streptococcus equinus HC5 com produção aumentada de bovicina HC5 por evolução adaptativa em laboratório(Universidade Federal de Viçosa, 2022-10-25) Dias, Rodrigo Gonçalves; Mantovani, Hilário Cuquetto; http://lattes.cnpq.br/6990992577566729A bacteriocina bovicina HC5, sintetizada por Streptococcus equinus HC5, é capaz de inibir o crescimento de diversos microrganismos patogênicos e deteriorantes de alimentos. Além disso, o peptídeo é termotolerante, resistente ao pH ácido e apresenta baixa toxicidade in vivo, o que confere vantagens para sua aplicação industrial. Obter maior rendimento de produção e efetiva recuperação é um dos principais gargalos para viabilizar o uso da bovicina HC5. Neste projeto, S. equinus HC5 foi submetido a diferentes temperaturas de incubação para avaliar os efeitos do estresse térmico no crescimento deste microrganismo. Posteriormente, foi utilizado a técnica de evolução adaptativa em laboratório (EAL) por estresse térmico com o objetivo de selecionar linhagens de S. equinus HC5 com maior produção de bovicina HC5. Foi observado, neste estudo, que a temperatura ótima de crescimento do S. equinus HC5 é 42 °C e que temperaturas maiores que 49 °C inibem completamente o crescimento da cultura. O processo de EAL em batelada foi mantido por 400 gerações (100 dias) em temperaturas de 47 °C e 48 °C. Oito linhagens com fenótipos distintos foram selecionadas, sendo que destas, duas apresentaram produção aumentada de bovicina HC5 entre 26% e 140% (P < 0,05). A linhagem com a maior produção da bacteriocina apresentou expressão diferencial dos genes biossintéticos da bovicina HC5, e foi observado maiores níveis de expressão do gene que codifica para o peptídeo precursor (bvcA) (P < 0,05). Além disso, as linhagens adaptadas apresentaram modificação na composição dos ácidos graxos de membrana, com aumento da concentração de ácidos graxos saturados (P < 0,05). A linhagem obtida ao final do processo de evolução apresentou maior resistência ao estresse térmico, demonstrando maior taxa de crescimento específico (µ = 1,33 ± 0,02 h -1) e biomassa (DO600nm = 4,03 ± 0,06) a 48 °C em relação à linhagem selvagem (µ = 0,98 ± 0,04 h - e DO600nm = 1,96 ± 0,12) (P < 0,05). Os resultados desta pesquisa indicam que a EAL é uma estratégia eficaz para a seleção de linhagens de S. equinus HC5 com produção aumentada da bacteriocina bovicina HC5.Palavras-chave: Bacteriocinas. Bactérias lácticas. Estresse térmico.Item Análise in silico e funcional do cluster gênico biossintético de esclerotiorina e derivados em Penicillium sp.(Universidade Federal de Viçosa, 2021-10-04) Sousa, Thiago Fernandes; Queiroz, Marisa Vieira de; http://lattes.cnpq.br/9919745458551767Fungos do gênero Penicillium sect. sclerotiora possuem como principal característica a presença de pigmentação laranja no micélio, que foi associada ao metabólito secundário clorado da classe das azafilonas, denominado de esclerotiorina. Este metabólito possui diversas atividades biológicas, tais como antidiabete, antioxidante, anti-inflamatório, antialzheimer, antiviral e antimicrobiana. Moléculas da classe das azafilonas são produzidas via policetídeos sintases e posteriormente modificadas por enzimas chamadas de “enzimas pós-PKS”, que são codificadas por genes que estão presentes em clusters gênicos biossintéticos (BGCs). Com os avanços do sequenciamento de nova geração (NGS), hoje é possível investigar os genes envolvidos na biossíntese de produtos naturais por meio de mineração genômica, análise funcional em conjunto com dados de metabolômica. Contudo, no caso da esclerotiorina, embora sua estrutura tenha sido identificada há mais de 80 anos, até o presente momento a via de biossíntese está sendo descrita pela primeira vez neste trabalho em um isolado do gênero Penicillium MMSRG058. A mineração genômica de Penicillium sp. MMSRG058 permitiu a identificação do putativo cluster de esclerotiorina contendo duas PKS e 11 genes localizado no scaffold 28, para determinar se este BGC é o responsável pela via de síntese de esclorotiorina, foi realizado com sucesso o knockout das duas PKSs (genes core) e a análise comparativa do perfil metabolômica de mutantes e selvagem. Essas abordagens permitiram ainda a identificar outros metabólitos que são produzidos por esta mesma via, tais como: Isocromofilonas I e VI, esclerotioramina, ocrefilona A e clorogeumsanol. Os resultados aqui obtidos abrem portas para trabalhos visando à engenharia metabólica para superexpressão ou modificações estruturais para obtenção de novas moléculas. Palavras-chave: Esclerotiorina. Azafilonas. Deleção de genes.Item Viabilidade da produção de lipídios por Papiliotrema laurentii UFV-1 em soro de ricota(Universidade Federal de Viçosa, 2021-10-25) Cotrim, Keyla Cristina Francisco; Silveira, Wendel Batista da; http://lattes.cnpq.br/7020284043545534O soro de ricota é um resíduo da indústria de laticínios geralmente descartado no ambiente sem tratamento. A sua utilização como meio de fermentação para a produção de lipídios por leveduras oleaginosas é considerada uma alternativa promissora para o seu aproveitamento. Os lipídios microbianos podem ser utilizados como fontes alternativas aos óleos vegetais para produção de oleoquímicos e biocombustíveis derivados de ácidos graxos, como, por exemplo, o biodiesel. Atualmente, os óleos comestíveis são utilizados como fontes de triacilgliceróis para a produção de biodiesel, mas, a produção desses óleos compete com produção de alimentos por terras agricultáveis e recursos hídricos. Neste contexto, a levedura Papiliotrema laurentii pode ser utilizada como uma fonte de lipídios, pois, além de acumular mais de 20% da sua massa seca na forma de lipídios, assimila a lactose do soro de ricota como fonte de carbono e energia. Portanto, este trabalho avaliou o efeito dos fatores biomassa inicial, pH e razão Volume do meio/Volume do frasco (VM/F) sobre a produção de lipídios por P. laurentii UFV-1 em soro de ricota. O delineamento experimental utilizado foi o Fatorial 23+1 sob o Delineamento Inteiramente Casualizado (DIC), com 8 combinações entre os fatores estudados e três repetições no ponto central, totalizando 11 ensaios, para avaliar seus efeitos sobre o teor lipídico (%) utilizando a Metodologia de Superfície de Resposta (RSM). Os maiores valores de teor de lipídios, produção de lipídios e formação de biomassa, os quais correspondem a 46,0 %, 9,3 g.L-1 e 20,1 g.L-1, respectivamente, foram obtidos na seguinte condição: pH inicial igual a 5, biomassa inicial, representada pela densidade óptica de células igual a 1, e a razão VM/F 50/500 (0,1). Na condição de cultivo que favoreceu o acúmulo de lipídios por P. laurentii UFV-1, os ácidos graxos mais abundantes foram os C16 (31,4 %) e os C18 (67,2 %), os quais são os mais importantes para a qualidade do biodiesel. A qualidade do biodiesel produzido com esse óleo microbiano atende as normas europeias (EN 14214), americanas (ASTM D 6751) e brasileiras (RANP 45) de qualidade, com valores de Índice de Iodo (IV) de 67,9, Número de Cetanos (CN) 59,6, Maior Valor de Aquecimento (HHV) 39,4 MJ/kg, Viscosidade Cinemática 3,9 mm2/s, Ponto de Nuvem 9,9 ºC e Densidade 0,87 g/cm3. Palavras-chave: Biodiesel. Lactose. Soro de ricota. Leveduras oleaginosas. Teor de lipídios.
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