Academic literature on the topic 'Filamentous fungi Aspergillus'

O Brasil apresenta cerca de 10 a 17,6% da biodiversidade mundial e apenas uma fração dela é conhecida. Os fungos filamentosos são bons produtores de enzimas e despertam um grande interesse biotecnológico. O amido é o principal carboidrato de reserva das plantas. Dentre as enzimas amilolíticas estão as glucoamilases, que catalisam a hidrólise das ligações -1,4 e -1,6 das extremidades da cadeia do amido liberando glucose. Neste trabalho foram isolados 25 fungos filamentosos de amostras de materiais em decomposição da Mata Atlântica. Dos micro-organismos com alta atividade amilolítica foram selecionados e identificados Aspergillus brasiliensis e Rhizopus oryzae. Foi realizada a otimização do cultivo e caracterização das amilases do extrato bruto de ambos os fungos. Após a obtenção destes dados foi selecionado A. brasiliensis, pois, sua amilase é mais termoestável e ainda não reportada na literatura. Após purificação a enzima foi identificada como glucoamilase, a qual é monomérica com 69 kDa e contém aproximadamente 21% de carboidratos. Apresenta um domínio de ligação ao amido na porção terminal e estrutura secundária rica em -hélice. Sua atividade ótima ocorre em pH 4,5 a 60°C, seu pI é de 3,21, pode ser ativada com a adição de Mn2+, e é inibida por glucose em concentrações maiores que 0,1 M. A glucoamilase apresenta excelente estabilidade ao pH e boa estabilidade a temperatura (a 50°C mantém 67% de atividade após 7 horas; a 55°C a meia vida é de 147 minutos). Com amido de batata a enzima apresentou as seguintes constantes cinéticas (km 2,21 mg/mL; Vmáx 155 U/mg; kcat 179 s-1; kcat/km 81,06). A glucoamilase foi imobilizada em DEAE-PEG com ativação de 12 vezes e possibilidade de reuso de 10 vezes com perda de apenas 31% de atividade. O derivado demostrou maior facilidade para hidrolisar a amilopectina do que à amilose. Também foi realizada uma análise de neighbor joining, que agrupou a glucoamilase de A. brasiliensis próxima às glucoamilases de espécies de Aspergillus, que são consideradas as mais derivadas.<br>Brazil holds about 10-17.6% of the world\'s biodiversity and just a percentage of it is known. Filamentous fungi are enzyme producers that have great biotechnological application. Starch is the main reserve carbohydrate in plants. Among the amylolytic enzymes there are the glucoamylases, that catalyze the hydrolysis of -1,4 and -1,6 linkages of the end of starch chains, and releases glucose. In this research 25 filamentous fungi from Atlantic forest decaying material samples were isolated. Among microorganisms with high amylolytic activity Aspergillus brasiliensis and Rhizoupus oryzae were selected and identified. The cultivation parameters were optimized and the enzymes of crude extract were characterized. Considering the previous data Aspergillus brasiliensis was selected because its amylases are more thermostable and it has not been described in the literature yet. After purification the enzyme was identified as a glucoamylase, which is monomeric with 69 kDa and about 21% of carbohydrates in its composition. The enzyme has a starch binding domain in the terminal position and its secondary structure is rich in -helix. The optimum pH for glucoamylase activity is 4.5, the temperature is 60ºC and its pI is 3.21. The enzyme can be activated by the addition of Mn+2, and inhibited in concentrations above 0,1M glucose. The glucoamylase has an excellent pH stability and a good temperature stability (at 50ºC 67% of the activity was retained after 7 hours; at 55°C its half-life was 147 minutes). The best kinetic values were obtained with potato starch (km 2.21 mg/mL; Vmax 155 U/mg; kcat 179 s-1; kcat/km 81,06). The glucoamylase was immobilized on DEAE-PEG, with an activation of 12 times and enzyme reuse 10 times with just 31% loss of its activity. The immobilized enzyme has a greater activity on amylopectin than amylose. A neighbor joining analysis with glucoamylases from filamentous fungi species was made and Aspergillus brasiliensis glucoamylase was grouped close to the glucoamylases of Aspergillus species, which are considered the most derivative.

Orientador: Luis Henrique Souza Guimarães<br>Banca: Saulo Santesso Garrido<br>Banca: Hamilton Cabral<br>Resumo: As invertases ou β-D-frutofuranosidases (EC 3.2.1.26) são responsáveis pela produção da mistura equimolar de glicose e frutose, conhecida como açúcar invertido, através da hidrólise da ligação β 2-1 da molécula de sacarose. Essa mistura apresenta sabor mais doce que a sacarose e é destinada à diversos fins na indústria alimentícia (doces, xaropes, leite condensado e bebidas). É importante destacar que o produto obtido por hidrólise enzimática é bastante superior ao obtido por hidrólise ácida. A hidrólise catalisada pela enzima β-D-frutofuranosidase produz um xarope de alta qualidade com ausência de hidroximetilfurfural e sem desenvolvimento de cor. Diante do interesse industrial e biotecnológico, e das diversas aplicações dessa enzima, o objetivo deste trabalho foi investigar a produção de β-D-frutofuranosidase extracelular pelo fungo filamentoso Aspergillus niveus através de Fermentação em Estado Sólido (FES) purificando-a e caracterizando-a bioquimicamente. Entre os substratos testados em FES, a maior produção β-D-frutofuranosidásica foi obtida em casca de mandioca, com granulometria de 10 mesh, umidificada na proporção de 1:1 com água de torneira, a uma temperatura de 30ºC com umidade relativa de 30%, por um período de 9 dias de incubação. A β-D-frutofuranosidase extracelular obtida em FES foi purificada 6,53 vezes com recuperação de 5,27%, obtendo-se em SDS-PAGE 8% uma única banda protéica (37 kDa), e massa molecular nativa de 91,2 kDa estimada por Sepharose CL-6B. A temp... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)<br>Abstract: The invertases or β-D-fructofuranosidases (EC 3.2.1.26) are responsible for the production of an equimolar mixture of glucose and fructose, known as invert sugar, by hydrolysis of β 2-1 bond of the sucrose molecule. This mixture is sweeter than sucrose and is intended for various purposes in the food industry (sweets, syrup, condensed milk and drinks). It is important to note that the product obtained by enzymatic hydrolysis is much higher than that obtained by acid hydrolysis. The hydrolysis catalyzed by β-D-fructofuranosidase enzyme produces a high-quality syrup without hydroxymethylfurfural and color development. Before the industrial and biotechnological interest, and the various applications of this enzyme, the aim of this study was to investigate the production of the extracellular β-D-fructofuranosidase by filamentous fungus Aspergillus niveus under Solid Fermentation State (SSF) purifying it and characterizing it biochemically. Among the substrates tested in the SSF, the highest yield of β-D-fructofuranosidase was obtained in cassava hulls with a particle size of 10 mesh, humidified in the ratio 1:1 with tap water and maintained at 30°C with a relative humidity of 30%, for 9 days of incubation. The extracellular β-Dfructofuranosidase obtained in SSF was purified 6.53-folds with a recovery of 5.27%. A single protein band (37 kDa) was obtained in 8% SDS-PAGE and the native molecular mass was estimated as 91.2 kDa by Sepharose CL-6B. The optimum temperature and pH for ac... (Complete abstract click electronic access below)<br>Mestre

Orientador: Luis Henrique Souza Guimarães<br>Banca: Rosimeire Cristina Linhari Rodrigues Pietro<br>Banca: Douglas Chodi Masui<br>Resumo: Os microrganismos, de modo especial os fungos filamentosos, possuem papel fundamental na decomposição de matéria orgânica, sendo interessantes como modelos para realização de diferentes estudos biológicos. Além disso, são de fácil manejo e as condições de cultivo podem ser facilmente adaptadas em laboratório. Outra vantagem é, geralmente, o baixo custo e o fácil acesso aos nutrientes necessários para o crescimento dos mesmos. Entre os microrganismos, os fungos filamentosos têm se destacado na obtenção de enzimas de interesse biotecnológico, como é o caso das invertases, as quais podem ser empregadas nas indústrias de alimentos e bebidas. As invertases (EC 3.2.1.26) são hidrolases que podem ser encontradas em uma grande variedade de organismos, realizando a hidrólise da ligação - D-frutofuranosídica, agindo sobre a sacarose, gerando como produtos D-glicose e D-frutose, em quantidades equimolares. Essa mistura é conhecida como açúcar invertido e é geralmente utilizada pelas indústrias de alimentos. Desta maneira, o objetivo deste trabalho foi estudar a produção de invertase extracelular pelo fungo filamentoso Aspergillus terreus, em fermentação submersa e em fermentação em substrato sólido, bem como purificar e caracterizar a enzima bioquimicamente. Entre os diversos meios de cultura testados em FSbm, a maior produção invertásica foi obtida em meio M5 mantido em agitação orbital (100 rpm) a uma temperatura de 30ºC, por um período de 48 horas de incubação. Já na FSS, o melhor período de incubação foi de 72 horas, também a 30ºC. Entre todas as fontes de carbono testadas, a maior produção invertásica foi obtida utilizandose farinha de centeio para a FSbm e soja moída para FSS. A enzima iv extracelular obtida em FSbm foi purificada 139 vezes com uma recuperação de 11%. A invertase extracelular... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)<br>Abstract: The microorganisms, especially filamentous fungi, have a fundamental role in the decomposition of organic matter, and they are interesting as models for carrying out different biological studies. Moreover, they are easy to handle, and their growing conditions can be easily adapted in the laboratory. Another advantage is, generally, the low cost and easy access to the nutrients needed for their growth. Among the microorganisms, filamentous fungi have been essential in obtaining enzymes of biotechnological interest, such as invertase, which may be employed in the food and beverage industries. The invertases (EC 3.2.1.26) are hydrolases that can be found in a great variety of organisms, performing the hydrolysis of the -D fructofuranosidic bond acting on sucrose, generating products such as D-glucose and D-fructose, in equimolar amounts. This mixture is known as inverted sugar and it is commonly used by food industries. This way, the aim of this work was to study the production of extracellular invertase by the filamentous fungus Aspergillus terreus in submerged fermentation and solid state fermentation, as well as its purification and biochemical characterization. Among the various media tested in FSbm, the highest yield of invertase was obtained by using M5 medium under orbital agitation (100 rpm) at 30°C for 48 hours of incubation. In the FSS, the best incubation period was 72 hours, also at 30°C. Among all carbon sources tested, the highest invertase production was obtained using rye flour for FSbm and soybean meal for FSS. The extracellular enzyme obtained from FSbm was purified 139 fold with 11% recovery. The extracellular invertase of A. terreus is a heterodimer of native vi molecular mass of 74.67 kDa consisting of two subunits, one of 46.77 kDa and another of 26.92 kDa determined... (Complete abstract click electronic access below)<br>Mestre

O estudo teve por finalidade avaliar a contaminação por aflatoxinas (AF) em três espécies de peixes no Estado de São Paulo, avaliando também a micobiota e a ocorrência das toxinas nas rações. Foram coletadas amostras de ração, em uso e em estoque, e amostras dos peixes lambari (Astyanax altiparanae), matrinxã (Brycon cephalus) e pacu (Piaractus mesopotamicus) em cinco pisciculturas localizadas no Estado de São Paulo. As amostras de ração foram avaliadas quanto à contaminação fúngica, classificando os Aspergillus quanto à espécie e ao potencial toxigênico. A contagem de bolores variou de 1,0 x 102 UFC/g até 4,0 x 104 UFC/g, sendo o maior valor encontrado em rações em uso. A atividade de água variou de 0,45 a 0,72. Na análise da micobiota da ração, o gênero Aspergillus foi encontrado em 100% das amostras avaliadas, além dos gêneros Penicillium, Fusarium e Cladosporium. Dentre os isolados de Aspergillus seção Flavi, 84,2% produziram aflatoxinas. Foram identificadas diferentes espécies de Aspergillus, sendo 42,1% classificados como Aspergillus flavus. A detecção e quantificação de aflatoxinas foram efetuadas por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) em amostras de ração, tecido muscular e fígado dos peixes. AFB1 e AFG2 foram detectadas em 8,34% e 16,67% das amostras de ração, respectivamente. No tecido muscular, apenas uma amostra apresentou 5,4 &micro;g AFM1/kg. Nas amostras de fígado, 50% apresentaram AFM1, variando de 2,3 a 17,1 &micro;g/kg, e 16,67% apresentaram AFB1 em níveis de 8,9 a 12,7 &micro;g/kg. Embora tenham sido encontrados níveis baixos de aflatoxinas na ração das propriedades investigadas, a detecção nos tecidos dos peixes sugere que os animais ingeriram a toxina em algum momento. Assim, pode-se concluir que o risco de contaminação por aflatoxinas em pisciculturas no estado de São Paulo existe e deve ser controlado.<br>The study aimed to evaluate the contamination by aflatoxins (AF) in three species of fish in the state of Sao Paulo, evaluating also the mycobiota and the occurrence of toxins in feed. It were collected feed samples, in use and stored, and fish samples: lambari (Astyanax altiparanae), matrinxã (Brycon cephalus) and pacu (Piaractus mesopotamicus) in five fish farming from state of Sao Paulo. Feed samples were evaluated for fungal contamination, classifying Aspergillus at species and their toxigenic potential. The mold count ranged from 1.0 x 102 CFU/g to 4.0 x 104 CFU/g, and the highest value was found in feed in use. The water activity ranged from 0.45 to 0.72. Regarding mycobiota analysis, the genus Aspergillus was found in 100% of the samples, as well Penicillium, Fusarium and Cladosporium genus were noted. Among the isolates of Aspergillus section Flavi, 84.2% produced aflatoxins. Different Aspergillus species were identified, with 42.1% classified as Aspergillus flavus. The detection and quantitation of aflatoxins in feed samples, fish muscle and fish liver were performed by high performance liquid chromatography (HPLC). AFB1 and AFG2 were detected in 8.34% and 16.67% of feed samples, respectively. In fish muscle, only one sample showed 5.4 &micro;g AFM1/kg. In the liver samples, 50% presented AFM1, ranging from 2.3 to 17.1 &micro;g/kg, and 16.67% had AFB1 at levels from 8.9 to 12.7 &micro;g/kg. Despite the low levels of aflatoxin in the fish feed from the investigated properties, the detection in fish tissues suggests that animals could have ingested the toxin anytime. Thus, it can be concluded that the risk of aflatoxin contamination in fish farming in the state of Sao Paulo exists and it must be controlled.

Asthma is a heterogeneous condition characterised by variable airflow obstruction, airway inflammation and hyper-responsiveness. Fungal sensitisation has been associated with asthma severity; and airways colonisation by the pathogenic fungus Aspergillus fumigatus has been associated with a progressive lung function decline in allergic bronchopulmonary aspergillosis. Interest in the home environment as a source of fungal exposure is increasing; however, there are still no accepted guidelines or standardised methods for the quantification of indoor fungal levels. We sought to i) investigate typical airborne fungal spore concentrations in homes and to compare exposure levels in asthma patients grouped according to either A. fumigatus sensitisation or sputum culture; ii) fully characterise the fungal biota capable of colonising the airways in patients with asthma; and iii) define the clinical characteristics of fungal colonisation. Aspergillus/Penicillium-type conidia exhibited indoor predominance and independence of season, and were highest in old, terraced, non-insulated properties. A. fumigatus was the predominant fungus isolated from sputum and IgE sensitisation to A. fumigatus was associated with reduced post-bronchodilator FEV1 in patients with asthma. Sputum culture of filamentous fungi was also associated with reduced lung function, with predominant fungi comprising Aspergillus and Penicillium species; notably Penicillium piceum and species of Aspergillus section Nigri. Higher levels of airborne A. fumigatus were detected in homes of asthmatics with a positive sputum culture for A. fumigatus. In conclusion, sensitisation to A. fumigatus and airways colonisation by fungi are associated with reduced lung function in moderate to severe asthma; and this study provides a direct link between home exposure and airways colonisation.

Os fungos filamentosos são utilizados em larga escala na produção de produtos biotecnológicos na indústria devido a sua versatilidade e um dos exemplos são as peptidases que representam uma das principais classes de enzimas hidrolíticas. As peptidases são hidrolases que catalisam a quebra das ligações peptídicas das proteínas e que nos microrganismos são responsáveis por funções fisiológicas e patológicas, além de ter muitas aplicações em diversos campos industriais. Neste estudo foram analisados diferentes bioprocessos fermentativos para produção de peptidases pelo fungo Aspergillus terreus. Este microrganismo foi capaz de produzir peptidases em ambos os bioprocessos, sólido ou submerso, obtendo melhor performance e o pico de produção no bioprocesso fermentativo sólido de valor 677U/mL, nas condições 5g de farelo de trigo, 72 horas, 30°C e 75% de umidade. Utilizando o bioprocesso fermentativo submerso também obtivemos resultados satisfatórios com pico de atividade de 360U/mL, nas condições de meio padrão suplementado com Caseína 0,5%, 72 horas e 35°C. A caracterização bioquímica parcial dos extratos dos dois bioprocessos mostrou semelhanças entre algumas características das enzimas produzidas como a faixa extensa de pH ótimo abrangendo regiões ácidas, neutra e alcalinas, temperatura ótima pontual de 55°C e perfil de inibição pelo PMSF e EDTA. Contudo, os perfis de estabilidade (pH e temperatura) e comportamento frente a adição de íons apresentaram respostas diferentes entre si, o que sugere a produção de enzimas diferentes produzidas pelo mesmo fungo em meios distintos. A microencapsulação por Spray Drying como processo de estabilização foi satisfatória obtendo rendimentos de 37,5-58,2% e com níveis acima de 50% de atividade enzimática. Em contrapartida, a imobilização enzimática demonstrou ser eficaz na etapa de ligação ao suporte, mas não foi capaz de estabilizar a enzima presente no extrato, o que ficou caracterizado pela perda de atividade proteolítica.<br>Filamentous fungi are extensively used in the production of biotechnological products in industry because of their versatility and one of the examples are peptidases which constitute a major class of hydrolytic enzymes. The peptidases are hydrolases which catalyze the cleavage of peptide bonds of proteins and microorganisms that are responsible for the physiological and pathological roles, in addition to having many applications in various industrial fields. This study evaluated various bioprocesses for fermentative production of peptidases by the fungus Aspergillus terreus. This microorganism was able to produce peptidase in both bioprocess, solid or submerged, achieving better performance in the solid bioprocess with peak of production of 677U/mL under the conditions 5g wheat bran, 72 hours, 30°C and 75% humidity . Using submerged fermentation bioprocess we also obtained satisfactory results with peak of activity of 360U/mL with conditions of standard medium supplemented with 0.5% casein, 72 hours and 35°C. Biochemical characterization of the two partial purified extracts showed similarities between some characteristics of the enzymes produced, as large optimum pH range spanning regions acidic, neutral and alkaline point temperature optimum of 55 ° C and the inhibition profile of PMSF and EDTA. However, the stability profiles (pH and temperature) and behavior in addition ions showed different responses to each extract, which suggests the production of different enzymes in different ways. Microencapsulation by Spray Drying and stabilization process was obtaining satisfactory yields of 37.5 to 58.2%, with levels above 50% of enzyme activity. In contrast, the enzyme immobilization step was effective in bonding the support, but was not able to stabilize the enzyme present in the extract, which was characterized by the loss of proteolytic activity