Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://hdl.handle.net/11612/4415
Autor(a): Romão, Tiago Carnevalle
Orientador: Morais, Paula Benevides de
Título: Fungos filamentosos associados ao trato intestinal de insetos detritívoros: uma avaliação do potencial enzimático biotecnológico
Palavras-chave: Fungos; Amilases; Bioetanol; Atividade antioxidante; Biotecnologia; Fungi; Amylases; Bioethanol; Antioxidant activity; Biotechnology
Data do documento: 4-Out-2022
Editor: Universidade Federal do Tocantins
Programa: Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade e Biotecnologia da Amazônia Legal - Bionorte
Citação: ROMÃO, Tiago Carnevalle. Fungos filamentosos associados ao trato intestinal de insetos detritívoros: uma avaliação do potencial enzimático biotecnológico. 2022. 74f. Tese (Doutorado em Biotecnologia e Biodiversidade) – Universidade Federal do Tocantins, Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade e Biotecnologia Rede Bionorte, Palmas, 2022.
Resumo: Fungos são organismos versáteis, decompositores de matéria orgânica e capazes de transformar substâncias em nutrientes úteis para animais e plantas. O estudo das enzimas fúngicas chama a atenção de pesquisadores por sua aplicação potencial em material vegetal ricos em amido, celulose, lignocelulose que possam ser utilizados como fontes para produção de biocombustíveis. Além disso, os fungos são micro-organismos que produzem metabólitos com ação antioxidante úteis na prevenção de efeitos fisiológicos indesejáveis. O objetivo desse estudo foi identificar fungos associados ao trato digestório de inseto e avaliar o potencial amilolítico como possível fonte de aplicações biotecnológicas. As linhagens de fungos filamentosos foram inoculadas em solução mineral para produção de extrato enzimático. O extrato enzimático de cada linhagem foi analisado em teste colorimétrico para selecionar as linhagens melhores produtoras de enzimas de interesse. Foram selecionadas e identificadas quatro linhagens por sequenciamento genético: Endomelanconiopsis endophytica (CCR T2PB10), Myxospora musae (CCR T5PC4), Neopestalotiopsis cubana (CCR T6PC1) e Fusarium pseudocircinatum (CCR T6PA6). As linhagens CCR T2PB10, CCR T6PC1 e CCR T6PA6 foram submetidos a ensaios para atividade enzimática específica por método colorimétrico, caracterização de temperatura e pH ótimos e quantificação de bioetanol em ensaio cromatográfico a gás. Foi aplicado extrato enzimático de cada isolado sobre fécula da batata-doce para sacarificação e fermentação simultâneos e produção de bioetanol. 17,3 -88,1 % de bioetanol foram produzidos em relação ao rendimento teórico esperado. Adicionalmente, foram realizados ensaios de atividade antioxidante, análise de grupos químicos e morfologia para as linhagens CCR T2PB10, CCR T5PC4, CCR T6PC1 e CCR T6PA6. A morfologia foi realizada por microscopia óptica corada com Azul de Toluidina e a mensuração realizada no programa ImageJ. A atividade antioxidante realizada em CCD e por método quantitativo para os radicais DPPH e peróxido de hidrogênio (H2O2). Na CCD foi evidenciado várias manchas com fase móvel acetona/clorofórmio e reveladores UV 254 nm e vapor de I2. Os extratos fúngicos demonstram ação antioxidante para redução do radical livre DPPH e em especial para H2O2 acima de 50%, respectivamente, CCR T2PB10 - 91,6%, CCR T5PC4 - 87,8%, CCR T6PC1 - 89,5% e 92,3% para CCR T6PA6. Este estudo demonstrou que os fungos apresentaram eficientes produção de etanol e compostos químicos com atividade antioxidante. Assim, trabalhos futuros deverão ser realizados avaliando essas quatro linhagens para uso industrial.
Abstract: Fungi are versatile organisms, decomposers of organic matter and capable of transforming substances into useful nutrients for animals and plants. The study of enzymes draws the attention of researchers for their potential application in plant material rich in starch, cellulose, lignocellulose that can be used as sources for biofuel production. In addition, fungi are microorganisms that produce antioxidant metabolites useful in preventing undesirable physiological effects. The objective was to identify fungi associated with the insect digestive tract and to evaluate the amylolytic potential of fungi as a possible source of biotechnological applications. The filamentous fungal strains were inoculated in mineral solution for enzyme extract production. The enzyme extract of each strain was analyzed in a colorimetric test to select the best strains producing enzymes of interest. Four strains were selected and identified by genetical sequencing: Endomelanconiopsis endophytica (CRC T2PB10), Myxospora musae (CRC T5PC4), Neopestalotiopsis cubana (CRC T6PC1) e Fusarium pseudocircinatum (CRC T6PA6). The strains CRC T2PB10, CRC T6PC1 e CRC T6PA6 were submitted to assays for specific enzymatic activity by colorimetric method, characterization of optimal temperature and pH, and quantification of bioethanol in gas chromatographic assay. Enzyme extract of each isolate was applied on sweet potato starch for simultaneous saccharification and fermentation for bioethanol production. 17.3 - 88.1 % bioethanol was produced in relation to the theoretical expected yield. Additionally, antioxidant activity, chemical group analysis, and morphology assays were performed on the strains CRC T2PB10, CRC T5PC4, CRC T6PC1 e CRC T6PA6. Morphology was performed by optical microscopy stained with Toluidine Blue and measurement performed using the ImageJ software. . Antioxidant activity performed in TLC and by quantitative method for DPPH and hydrogen peroxide (H2O2) radicals. The TLC showed several spots with acetone/chloroform mobile phase and UV 254 nm developers and I2 vapor. Fungal extracts demonstrate antioxidant action to reduce the DPPH free radical and especially for H2O2 above 50%, repectively, CRC T2PB10 – 91.6%, CRC T5PC4 – 87.8%, CRC T6PC1 – 89.5% and 92.3% for CRC T6PA6. This study demonstrated that the fungi showed efficient ethanol production and chemical compounds with antioxidant activity. Thus, work, should be carried out evaluating these four species for industrial use.
URI: http://hdl.handle.net/11612/4415
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