Avaliação do potencial de fungos endofíticos e fitopatogênicos em relação à produção da enzima cutinase
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Texto Completo: | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13450 |
Resumo: | The use of plastic started in the last century and has been increasingly used over the years causing extremely relevant impacts related to environmental contamination. Nowadays, the most widely used approach for removing this material from circulation is the waste disposal in landfills or dumps. The use of enzymes capable of degrading this material stands out as a sustainable strategy to help reduce this worldwide problem of plastic waste accumulation. The aim of this study was to identify the capacity of endophytic fungi and phytopathogenic fungi (genus Fusarium) in relation to cutinase production, in order to select a prominent strain for application in the polyethylene terephthalate (PET) hydrolysis. For this the fungi were cultivated in solid and submerged state, containing different carbon sources and nutrients. For both bioprocesses, the results obtained by phytopathogenic strains were superior to those obtained by endophytic strains. For the submerged cultivation, the strain Fusarium oxysporum stood out reaching an enzyme activity of 17.2 IU / mL after 48 h of cultivation, but there was no experimental reproducibility for this condition. Solid state cultivation was promising for the production of cutinase in the absence of nutrient solution, positive result was obtained for 4 of the 5 strains tested. The best cutinase activity obtained using wheat bran and distilled water was for the strain Fusarium poliferatum with an activity of 228 IU/g after 120 h of cultivation. When plastic (PET) was added to the medium, the strain Fusarium solani stood out with the best cutinase activity reaching 318 IU / g. The results indicate that the strains used in the present work are promising for the production of cutinase, with PET being a potential inducer in the production of this enzyme when used in solid cultivation. |
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The use of enzymes capable of degrading this material stands out as a sustainable strategy to help reduce this worldwide problem of plastic waste accumulation. The aim of this study was to identify the capacity of endophytic fungi and phytopathogenic fungi (genus Fusarium) in relation to cutinase production, in order to select a prominent strain for application in the polyethylene terephthalate (PET) hydrolysis. For this the fungi were cultivated in solid and submerged state, containing different carbon sources and nutrients. For both bioprocesses, the results obtained by phytopathogenic strains were superior to those obtained by endophytic strains. For the submerged cultivation, the strain Fusarium oxysporum stood out reaching an enzyme activity of 17.2 IU / mL after 48 h of cultivation, but there was no experimental reproducibility for this condition. Solid state cultivation was promising for the production of cutinase in the absence of nutrient solution, positive result was obtained for 4 of the 5 strains tested. The best cutinase activity obtained using wheat bran and distilled water was for the strain Fusarium poliferatum with an activity of 228 IU/g after 120 h of cultivation. When plastic (PET) was added to the medium, the strain Fusarium solani stood out with the best cutinase activity reaching 318 IU / g. The results indicate that the strains used in the present work are promising for the production of cutinase, with PET being a potential inducer in the production of this enzyme when used in solid cultivation.O uso do plástico teve início no século passado e carrega impactos relacionados à contaminação ambiental extremamente relevantes, isso porque esse tipo de material vem sendo cada vez mais utilizado ao passar dos anos. Atualmente, a abordagem mais utilizada para retirada desse material de circulação é o depósito em aterros sanitários ou lixões. O uso de enzimas capazes degradar esse material destaca-se como uma estratégia sustentável para auxiliar na redução deste problema mundial de acúmulo de resíduos plásticos, sendo que as cutinases se destacam com um grande potencial na hidrólise do plástico. Dentro desse contexto, o objetivo desse estudo foi avaliar a viabilidade da utilização de fungos endofíticos e fitopatogênicos do gênero Fusarium em relação à produção de cutinase. Para isso, foram utilizados dois métodos de cultivos distintos, o sólido e o submerso, contendo diferentes fontes de carbono e micronutrientes, visando à seleção de uma linhagem microbiana de destaque para posterior aplicação do extrato enzimático na hidrólise de politereftalato de etileno (PET). Para ambas as técnicas de cultivo, os resultados obtidos pelas linhagens fitopatogênicas foram superiores aos obtidos pelas linhagens endofíticas. No cultivo submerso, uma linhagem de Fusarium oxysporum destacou-se com uma atividade máxima de 17,2 UI/mL após 48 h de cultivo, porém não houve reprodutibilidade para os experimentos realizados com esta linhagem nessa condição experimental. A fermentação em estado sólido revelou-se promissora para a produção de cutinase na ausência de solução nutriente, influenciando positivamente 4 das 5 linhagens testadas. A linhagem destaque para o cultivo em estado sólido utilizando-se farelo de trigo e água destilada foi uma de Fusarium proliferatum com uma atividade de 228 UI/g após 120 h de cultivo. Quando adicionado plástico a este meio de cultivo sólido, nas mesmas condições de umidade, tempo e temperatura, houve destaque para a linhagem de Fusarium solani com atividade de cutinase de 318 UI/g. Os resultados indicam que as linhagens utilizadas no presente trabalho são promissoras para a produção de cutinase, sendo o PET um potencial indutor na produção desta enzima quando utilizado no cultivo sólido.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)CAPES: 88882.426519/2019-01porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Biotecnologia - PPGBiotecUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessFitopatógenosEndófitosCutinasePETPhytopathogenEndophytCutinaseCIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA::BIOQUIMICA DOS MICROORGANISMOSCIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA::ENZIMOLOGIACIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIAAvaliação do potencial de fungos endofíticos e fitopatogênicos em relação à produção da enzima cutinaseEvaluation of endophytic and phytopathogenic fungi of cutinase productioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis600600dd9ceb6c-d509-421a-a31e-bcb55bb21e02reponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALDissertação - Monique Caetano (PDF).pdfDissertação - Monique Caetano (PDF).pdfapplication/pdf2007610https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13450/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20-%20Monique%20Caetano%20%28PDF%29.pdf75e55ace2e127e52a2f1591676ac75f3MD51Carta do Orientador - Cristiane Sanchez Farinas.pdfCarta do Orientador - Cristiane Sanchez Farinas.pdfapplication/pdf447892https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13450/3/Carta%20do%20Orientador%20-%20Cristiane%20Sanchez%20Farinas.pdf02aeb250fb15659ef13d3e54870f6145MD53CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13450/4/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD54TEXTDissertação - Monique Caetano (PDF).pdf.txtDissertação - Monique Caetano (PDF).pdf.txtExtracted texttext/plain100631https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13450/5/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20-%20Monique%20Caetano%20%28PDF%29.pdf.txt083b2de43486956d3b504099b2a56012MD55Carta do Orientador - Cristiane Sanchez Farinas.pdf.txtCarta do Orientador - Cristiane Sanchez Farinas.pdf.txtExtracted texttext/plain1283https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13450/7/Carta%20do%20Orientador%20-%20Cristiane%20Sanchez%20Farinas.pdf.txtd22090cc060c0e7020ae4636a1e44669MD57THUMBNAILDissertação - Monique Caetano (PDF).pdf.jpgDissertação - Monique Caetano (PDF).pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg5904https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13450/6/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20-%20Monique%20Caetano%20%28PDF%29.pdf.jpga73ed45c054370bece20c8cc1bf8ec53MD56Carta do Orientador - Cristiane Sanchez Farinas.pdf.jpgCarta do Orientador - Cristiane Sanchez Farinas.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg5995https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13450/8/Carta%20do%20Orientador%20-%20Cristiane%20Sanchez%20Farinas.pdf.jpgc2fe27586c57c04b5671ccb29c913a81MD58ufscar/134502023-09-18 18:32:03.804oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/13450Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:32:03Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false |
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The use of plastic started in the last century and has been increasingly used over the years causing extremely relevant impacts related to environmental contamination. Nowadays, the most widely used approach for removing this material from circulation is the waste disposal in landfills or dumps. The use of enzymes capable of degrading this material stands out as a sustainable strategy to help reduce this worldwide problem of plastic waste accumulation. The aim of this study was to identify the capacity of endophytic fungi and phytopathogenic fungi (genus Fusarium) in relation to cutinase production, in order to select a prominent strain for application in the polyethylene terephthalate (PET) hydrolysis. For this the fungi were cultivated in solid and submerged state, containing different carbon sources and nutrients. For both bioprocesses, the results obtained by phytopathogenic strains were superior to those obtained by endophytic strains. For the submerged cultivation, the strain Fusarium oxysporum stood out reaching an enzyme activity of 17.2 IU / mL after 48 h of cultivation, but there was no experimental reproducibility for this condition. Solid state cultivation was promising for the production of cutinase in the absence of nutrient solution, positive result was obtained for 4 of the 5 strains tested. The best cutinase activity obtained using wheat bran and distilled water was for the strain Fusarium poliferatum with an activity of 228 IU/g after 120 h of cultivation. When plastic (PET) was added to the medium, the strain Fusarium solani stood out with the best cutinase activity reaching 318 IU / g. The results indicate that the strains used in the present work are promising for the production of cutinase, with PET being a potential inducer in the production of this enzyme when used in solid cultivation. |
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