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Tropical biomes such as Brazilian Cerrado and Amazon Forest have a great diversity of fungi and insects. Interactions between these organisms can be beneficial to both partners. In streams, these interactions contribute to litter decomposition. Studying the digestive tract (DT) of shredder insects as a habitat for fungal microorganisms is an opportunity to obtain fungal strains with biotechnological potential, which may help to understand the symbiotic relationships between these organisms in tropical forests. This study investigated the fungal community in the DT of larvae of Triplectides (Trichoptera: Leptoceridae) collected in low-order streams in the Cerrado and Amazon Forest biomes in Brazil. Forty-nine fungal isolates were obtained and identified among 32 species and 12 genera. The genus Roussoella was only found in the DT of insects in Amazon Forest streams, while 7 genera only occurred in the DT of insects in Cerrado streams. The genus Penicillium (40%) was the most frequent. In the Cerrado, 78% were producers of CMCase, more than two-fold that in the Amazon Forest (35%). And 62% were producers of xylanase, in the Cerrado and 71% in the Amazon Forest. In this context, the fungal community in the DT of Triplectides larvae may play an important role in the insect diet by breaking down lignocellulosic material.(AU)

Biomas tropicais como o Cerrado brasileiro e a Floresta Amazônica apresentam uma grande diversidade de fungos e insetos. As interações entre esses organismos podem ser benéficas para ambos os parceiros. Em riachos, essas interações contribuem para a decomposição da serapilheira. O estudo do trato digestório (TD) de insetos como um habitat para microrganismos fúngicos é uma oportunidade para obtenção de linhagens fúngicas com potencial biotecnológico, podendo trazer luz para o entendimento das relações simbióticas entre esses organismos em florestas tropicais. Esse estudo investigou a comunidade fúngica do TD de larvas de Triplectides (Trichoptera: Leptoceridae) coletados em riachos de baixa ordem nos biomas Cerrado e Floresta Amazônica no Brasil. Foram obtidos 49 isolados fúngicos e identificados entre 32 espécies de 12 gêneros. O gênero Roussoella foi encontrado apenas no DT de insetos em riachos da Floresta Amazônica, enquanto sete gêneros ocorreram apenas no DT de insetos em riachos do Cerrado. O gênero Penicillium (40%) foi o mais frequente. No Cerrado, 78% foram produtoras de CMCase, mais que o dobro da Floresta Amazônica (35%). E 62% foram produtoras de xilanase, no Cerrado, e 71% na Floresta Amazônica. Nesse contexto, a comunidade fúngica do TD de larvas Triplectides pode desempenhar um papel importante na dieta de insetos por quebrar o material lignocelulósico.(AU)

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Fungi are capable of sensing light from ultraviolet to far-red and they use light as a source of information about the environment anticipating stress and adverse conditions. Lentinus crinitus is a lignin-degrading fungus which produces laccase and other enzymes of biotechnological interest. The effect of blue light on fungal enzymatic activity has been studied; however, it has not been found studies on the effect of the blue light on carbohydrate-active enzymes and on mycelial biomass production of L. crinitus. We aimed to investigate carbohydrate-active enzymes activity and mycelial biomass production of L. crinitus cultivated under continuous illumination with blue light. L. crinitus was cultivated in malt extract medium in the dark, without agitation, and under continuous illumination with blue light-emitting diodes. The blue light reduced the total cellulase, pectinase and xylanase activities but increased the endoglucanase activity. Blue light reduced the mycelial growth of L. crinitus in 26% and the enzymatic activity-to-mycelial biomass ratio (U mg-1 dry basis) increased in 10% total cellulase, 33% endoglucanase, and 16% pectinase activities. Also, it is suggested that L. crinitus has a photosensory system and it could lead to new process of obtaining enzymes of biotechnological interest.

Fungos são capazes de sentir a luz com comprimentos de onda que variam do ultravioleta ao infravermelho e usam a luz como fonte de informação sobre o ambiente, antecipando condições adversas e de estresse. Lentinus crinitus é um fungo ligninolítico que produz lacase e outras enzimas de interesse biotecnológico. O efeito da luz azul na atividade enzimática de fungos já foi estudado, contudo, ainda não há estudos sobre o efeito da luz azul na produção de enzimas ativas sobre carboidratos (CAZymes, carbohydrate-active enzymes) e de biomassa micelial de L. crinitus. O objetivo deste estudo foi investigar a avitivade de CAZymes e a produção de biomassa micelial de L. crinitus cultivado sob iluminação continua com luz azul. L. crinitus foi cultivado em meio extrato de malte, sem agitação, na ausência de luz e sob luz continua fornecida por diodos emissores de luz azul. A luz azul reduziu a atividade de cellulase total, pectinase e xilanase, mas aumentou a atividade de endoglucanase. A luz azul reduziu o crescimento micelial de L. crinitus em 26% e aumentou a razão atividade enzimática/biomassa micelial (U mg-1 em base seca) de cellulase total em 10%, endoglucanase em 33% e pectinase em 16%. Além disso, sugere-se que L. crinitus possua um sistema fotossensorial que poderia ser explorado para a otimização de bioprocessos que visam a obtenção de enzimas de interesse biotecnológico.

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Filamentous fungi have been targeted by bioprospecting studies because they are effective producers of extracellular enzymes that can potentially be used by the bioindustry. In this study, we isolated filamentous fungi from the guts of Amazonian aquatic insect larvae to evaluate their cellulolytic activity. We collected 69 larvae of shredder insects of three genera: Phylloicus (Trichoptera: Calamoceratidae), Triplectides (Trichoptera: Leptoceridae) and Stenochironomus (Diptera: Chironomidae) in ten streams from a protected area in the central Brazilian Amazon. Production of mycelia was elaborated in PDA (Potato Dextrose Agar) medium. The isolates were transferred to a synthetic medium with carboxymethyl cellulose, and Congo red was used to determine the enzymatic index. The hydrolysis halo, indicating the production of cellulases, was observed in 175 fungal isolates (70% of the total), of which 25 had an enzymatic index 2.0 and belonged to seven fungal genera. The fungal taxa Cladosporium, Gliocephalotrichum, Penicillium, Pestalotiopsis, Talaromyces, Trichoderma and Umbelopsis were isolated from guts of Phylloicus, Triplectides and Stenochironomus, which are traditionally used in biotechnological applications. Our results indicate the cellulolytic potential of fungi associated with the guts of aquatic Amazonian insects.(AU)

Fungos filamentosos tem sido alvo de estudos de bioprospecção devido à sua grande eficiencia em produzir enzimas extracelulares, as quais tem grande potencial para uso em bioindústrias. Neste estudo, fungos filamentosos foram isolados do intestino de larvas de insetos aquáticos da Amazônia, para avaliar sua atividade celulolítica. Foram coletadas 69 larvas de insetos aquáticos fragmentadores de três gêneros: Phylloicus (Trichoptera: Calamoceratidae), Triplectides (Trichoptera: Leptoceridae) e Stenochironomus (Diptera: Chironomidae) em dez igarapés de uma área protegida na Amazônia central brasileira. O crescimento dos fungos isolados foi feito em meio de cultura Ágar Batata Dextrose (BDA). Os isolados fúngicos foram transferidos para o meio sintético com Carboximetil celulose e utilizou-se vermelho Congo para determinar o índice enzimático. O halo de hidrólise, indicando a produção de celulases, foi observado em 175 isolados fúngicos (70% do total), dos quais 25 tiveram um índice enzimático 2,0 e pertencem a sete gêneros fúngicos. Os táxons fúngicos Cladosporium, Gliocephalotrichum, Penicillium, Pestalotiopsis, Talaromyces, Trichoderma e Umbelopsis foram isolados dos intestinos das larvas de Phylloicus, Triplectides e Stenochironomus e são tradicionalmente utilizados em aplicações biotecnológicas. Os resultados indicam um potencial celulolítco destes fungos associados ao intestino de insetos aquáticos amazônicos.(AU)

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Endoglucanases are enzymes widely employed in different industrial fields, albeit with high production costs. Studies on new microbial sources and low-cost substrates are highly relevant, including those on agro-industrial. Current analysis evaluates peanut hull (PH) and sawdust (SD) as substrates for submerged cultures of 14 endophytic fungi isolated from grapevine (Vitis labrusca L.) cultivars Bordô and Concord. Endophytes were grown on a carboxymethylcellulose (CMC) medium and the cup plate assay showed that eight strains (belonging to genera Cochliobolus, Diaporthe, Fusarium and Phoma) had positive results: enzymatic halos ranged from 10.8±0.02to 15.5±0.07 mm in diameter. Diaporthe sp. strains (GenBank accession codes KM362392, KM362368 and KM362378) and Fusariumculmorum KM362384 were highlighted as the most promising sources. Further, PH and SD as substrates for the fermentation of these fungi were evaluated by the cup plate assay and endoglucanase activity assay. Highest halo diameters were obtained for Diaporthe sp. KM362392: 16.1±0.01 mm (CMC), 14.5±0.01 mm (PH) and 14.7±0.03 mm (SD). The fungus also presented the highest levels of endoglucanase activity: analysis of variance revealed that CMC (3.52±0.98 µmol/min), PH (2.93±0.23 µmol/min) and SD (3.26±0.38 µmol/min) were similarly efficient as substrates. Results deepen knowledge on V. labrusca endophytes that may be endoglucanase sources, eventhough further optimizations in submerged cultures with PH and SD should be undertaken to increase theenzymatic production from these wastes.

Endoglucanases são enzimas amplamente empregadas em diferentes setores industriais; embora sua produção apresente custos elevados. Estudos sobre novas fontes microbianas e substratos mais baratos são de grande importância, incluindo os resíduos agroindustriais. Nesse estudo, casca de amendoim (CA) e serragem (SE) foram testadas como substratos para o cultivo submerso de 14 fungos endofíticos isolados das cultivares Bordô e Concord de videira (Vitis labrusca L.) Os endófitos foram crescidos em meio contendo carboximetilcelulose (CMC) e o ensaio cup plate mostrou resultados positivos para oito fungos (pertencentes aos gêneros Cochliobolus, Diaporthe, Fusarium and Phoma); os halos enzimáticos variaram entre 10,8±0,02 e 15,5±0,07 mm de diâmetro. Linhagens de Diaporthe sp. (códigos de acesso no GenBank KM362392, KM362368 e KM362378) e Fusariumculmorum KM362384 se destacaram como produtores mais promissores. Então, o uso de CA e SE como substratos para a fermentação desses fungos foi avaliado pelo ensaio cup plate e pela quantificação da atividade de endoglucanase. Os maiores halos enzimáticos foram obtidos para Diaporthe sp. KM362392: 16,1±0,01 mm (CMC), 14,5±0,01 mm (CA) e 14,7±0,03 mm (SE). Esse fungo também apresentou os maiores níveis de endoglucanase: a análise de variância revelou que CMC (3,52±0,98 µmol/min), CA (2,93±0,23 µmol/min) e SE (3,26±0,38 µmol/min) foram substratos similarmente eficientes. Esses resultados expandem o conhecimento sobre endófitos de V. labrusca que são fontes de endoglucanases; futuras otimizações quanto ao cultivo submerso com CA e SE podem ser utilizadas para aumentar a produção enzimática a partir do uso desses resíduos.

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A atividade enzimática do solo reflete a atividade dos microrganismos que decompõem a matéria orgânica e liberam nutrientes às plantas. O objetivo foi avaliar a atividade enzimática no solo em pastagens de cultivares de Urochloa manejados sob as ofertas de forragem de 4, 7, 10 e 13 kg de matéria seca (MS)/100 kg de peso corporal (PC). O método de pastejo adotado foi mob-stocking, com quatro ciclos de pastejo (entre dezembro de 2008 e fevereiro de 2009). Também foi realizada uma amostragem em junho de 2009 para melhor caracterização, pois a mineralização da matéria orgânica no solo ocorre em longo prazo. Assim, as datas de coleta de solo para análise foram descritas como dias de avaliações e não como pastejos: 1 (de 17 a 20 de dezembro de 2008), 21 (de 07 a 10 de janeiro de 2009), 42 (de 28 a 31 de janeiro de 2009), 63 (de 18 a 21 de fevereiro de 2009), 183 (de 18 a 20 de junho de 2009). Foi avaliada a atividade enzimática no solo da desidrogenase, protease, arilsulfatase e celulase. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com três repetições por oferta. Foi realizada a análise de variância e teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade, para comparação de médias, utilizando-se o procedimento o programa estatístico R. As análises foram realizadas de maneira individual para cada cultivar. De modo geral, nas pastagens das três cultivares estudadas, a atividade da desidrogenase foi maior (P<0,05) aos 63 dias e da protease no último dia de avaliação. O decorrer do período experimental implicou em mudanças na atividade da arilsulfatase e da celulase em relação às ofertas de forragem, mas sem um padrão de comportamento definido. As ofertas de forragem mostraram efeito sobre a atividade das enzimas ao longo do período de avaliação, porém sem padrão de comportamento definido, sendo observadas oscilações cíclicas da atividade dessas enzimas. As ofertas de forragem estudadas afetaram a atividade enzimática da desidrogenase, protease, arilsulfatase e...

Soil enzymatic activity reflects the activity microorganisms that decompose the organic matter and release nutrients into the soil that can be used by plants. The objective of this study was to evaluate soil enzymatic activity in Urochloa cultivar pastures managed under forage allowances of 4, 7, 10 and 13 kg dry matter/100 kg body weight. The grazing method adopted was mob-stocking, with four grazing cycles (between December 2008 and February 2009). Soil sampling was performed in June 2009 for better characterization since the mineralization of soil organic matter is a long-term process. Thus, the dates of soil sampling for analysis are reported as evaluation days and not as grazing: 1 (December 17 to 20, 2008), 21 (January 7 to 10, 2009), 42 (January 28 to 31, 2009), 63 (February 18 to 21, 2009), 183 (June 18 to 20, 2009). The soil enzymatic activity of dehydrogenase, protease, arylsulfatase, and cellulase was evaluated. The experimental design was completely randomized, with three replications per forage allowance. Analysis of variance and Tukey’s test at the 5% probability level were applied to compare means using the R statistical program. The analyses were performed individually for each cultivar. Overall, in pastures of the three cultivars studied, dehydrogenase activity was higher (P<0.05) on day 63 and protease on the last day of evaluation. The experimental period implied changes in the activity of arylsulfatase and cellulase according to forage allowance, but without a defined pattern. Forage allowances exerted an effect on the activity of the enzymes throughout the evaluation period, but there was no defined pattern. Cyclic oscillations in the activity of these enzymes were observed. The forage allowances studied affected the soil enzymatic activity of dehydrogenase, protease, arylsulfatase and cellulase in Urochloa pastures of the Marandu, Xaraes and Mulato varieties, but no pattern was found in...

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A atividade enzimática do solo reflete a atividade dos microrganismos que decompõem a matéria orgânica e liberam nutrientes às plantas. O objetivo foi avaliar a atividade enzimática no solo em pastagens de cultivares de Urochloa manejados sob as ofertas de forragem de 4, 7, 10 e 13 kg de matéria seca (MS)/100 kg de peso corporal (PC). O método de pastejo adotado foi mob-stocking, com quatro ciclos de pastejo (entre dezembro de 2008 e fevereiro de 2009). Também foi realizada uma amostragem em junho de 2009 para melhor caracterização, pois a mineralização da matéria orgânica no solo ocorre em longo prazo. Assim, as datas de coleta de solo para análise foram descritas como dias de avaliações e não como pastejos: 1 (de 17 a 20 de dezembro de 2008), 21 (de 07 a 10 de janeiro de 2009), 42 (de 28 a 31 de janeiro de 2009), 63 (de 18 a 21 de fevereiro de 2009), 183 (de 18 a 20 de junho de 2009). Foi avaliada a atividade enzimática no solo da desidrogenase, protease, arilsulfatase e celulase. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com três repetições por oferta. Foi realizada a análise de variância e teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade, para comparação de médias, utilizando-se o procedimento o programa estatístico R. As análises foram realizadas de maneira individual para cada cultivar. De modo geral, nas pastagens das três cultivares estudadas, a atividade da desidrogenase foi maior (P<0,05) aos 63 dias e da protease no último dia de avaliação. O decorrer do período experimental implicou em mudanças na atividade da arilsulfatase e da celulase em relação às ofertas de forragem, mas sem um padrão de comportamento definido. As ofertas de forragem mostraram efeito sobre a atividade das enzimas ao longo do período de avaliação, porém sem padrão de comportamento definido, sendo observadas oscilações cíclicas da atividade dessas enzimas. As ofertas de forragem estudadas afetaram a atividade enzimática da desidrogenase, protease, arilsulfatase e...(AU)

Soil enzymatic activity reflects the activity microorganisms that decompose the organic matter and release nutrients into the soil that can be used by plants. The objective of this study was to evaluate soil enzymatic activity in Urochloa cultivar pastures managed under forage allowances of 4, 7, 10 and 13 kg dry matter/100 kg body weight. The grazing method adopted was mob-stocking, with four grazing cycles (between December 2008 and February 2009). Soil sampling was performed in June 2009 for better characterization since the mineralization of soil organic matter is a long-term process. Thus, the dates of soil sampling for analysis are reported as evaluation days and not as grazing: 1 (December 17 to 20, 2008), 21 (January 7 to 10, 2009), 42 (January 28 to 31, 2009), 63 (February 18 to 21, 2009), 183 (June 18 to 20, 2009). The soil enzymatic activity of dehydrogenase, protease, arylsulfatase, and cellulase was evaluated. The experimental design was completely randomized, with three replications per forage allowance. Analysis of variance and Tukeys test at the 5% probability level were applied to compare means using the R statistical program. The analyses were performed individually for each cultivar. Overall, in pastures of the three cultivars studied, dehydrogenase activity was higher (P<0.05) on day 63 and protease on the last day of evaluation. The experimental period implied changes in the activity of arylsulfatase and cellulase according to forage allowance, but without a defined pattern. Forage allowances exerted an effect on the activity of the enzymes throughout the evaluation period, but there was no defined pattern. Cyclic oscillations in the activity of these enzymes were observed. The forage allowances studied affected the soil enzymatic activity of dehydrogenase, protease, arylsulfatase and cellulase in Urochloa pastures of the Marandu, Xaraes and Mulato varieties, but no pattern was found in...(AU)

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Os objetivos deste trabalho foram os de produzir e caracterizar um complexo enzimático (CE) de Humicola grisea e avaliar seu efeito na digestibilidade verdadeira da matéria seca de forragem de milho. Observou-se que o fungo produziu as enzimas celulases, xilanase e b-glicosidase. A caracterização bioquímica mostrou que a celulase e xilanase produzidas apresentaram maior atividade a 50ºC. A temperatura ótima de b-glicosidase ficou entre 50 e 60ºC. O pH ótimo de celulase e xilanase foi 6,0. Quanto à b-glicosidase, a enzima revelou maior atividade em pH 6,5. A celulase permaneceu estável após incubação por 60 minutos, a 39ºC. As xilanase e b-glicosidase produzidas mantiveram 99,2 e 88,2 % de sua atividade, a 50ºC, durante 240 minutos, respectivamente. Os tratamentos foram: controle (10 mL de água esterilizada); nível 1 (2,5 mL do CE); nível 2 (5,0 mL do CE) e nível 3 (10 mL do CE). No ensaio de digestibilidade, verificou-se interação entre níveis enzimáticos e períodos de incubação no rúmen. Para 12; 24; 48 e 96 horas de incubação, 10 mL do CE aumentou a digestibilidade em 10,58; 12,52; 9,05 e 6,81%, em relação ao controle. O fungo Humicolagrisea é produtor de enzimas de interesse na alimentação de ruminantes.

The objectives of this research were to produce and characterize an enzyme complex (EC), using the fungus Humicola grisea, and evaluate its effect on true digestibility of forage maize dry matter. We observed that the fungus produced cellulase, b-glucosidase and xylanase enzymes. The cellulase and xylanase activities were high at the temperature of 50º C. The optimum temperature of b-glucosidase was between 50 and 60º C. The optimum pH of cellulase and xylanase enzyme was 6.0. As for b-glucosidase, the enzyme showed higher activity at pH 6.5. Cellulase remained stable for 60 minutes at 39º C. Xylanase and b-glucosidase maintained 99.2 and 88.2% of their activity at 50º C for 240 minutes, respectively. The treatments were as follows: control (10 mL of sterile water), level 1 (2.5 mL EC), level 2 (5.0 mL EC) and level 3 (10 mL EC). In the digestibility experiment, there was interaction between enzyme levels and time of incubation in the rumen. The addition of 10 mL of the fibrolytic enzymes improved the digestibility at 10.58; 12.52; 9.05 and 6.81% compared to control for 12; 24; 48 and 96 hours of incubation, respectively. The fungus Humicola grisea is an enzyme producer that is important in ruminant feed.

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Os objetivos deste trabalho foram os de produzir e caracterizar um complexo enzimático (CE) de Humicola grisea e avaliar seu efeito na digestibilidade verdadeira da matéria seca de forragem de milho. Observou-se que o fungo produziu as enzimas celulases, xilanase e b-glicosidase. A caracterização bioquímica mostrou que a celulase e xilanase produzidas apresentaram maior atividade a 50ºC. A temperatura ótima de b-glicosidase ficou entre 50 e 60ºC. O pH ótimo de celulase e xilanase foi 6,0. Quanto à b-glicosidase, a enzima revelou maior atividade em pH 6,5. A celulase permaneceu estável após incubação por 60 minutos, a 39ºC. As xilanase e b-glicosidase produzidas mantiveram 99,2 e 88,2 % de sua atividade, a 50ºC, durante 240 minutos, respectivamente. Os tratamentos foram: controle (10 mL de água esterilizada); nível 1 (2,5 mL do CE); nível 2 (5,0 mL do CE) e nível 3 (10 mL do CE). No ensaio de digestibilidade, verificou-se interação entre níveis enzimáticos e períodos de incubação no rúmen. Para 12; 24; 48 e 96 horas de incubação, 10 mL do CE aumentou a digestibilidade em 10,58; 12,52; 9,05 e 6,81%, em relação ao controle. O fungo Humicolagrisea é produtor de enzimas de interesse na alimentação de ruminantes.(AU)

The objectives of this research were to produce and characterize an enzyme complex (EC), using the fungus Humicola grisea, and evaluate its effect on true digestibility of forage maize dry matter. We observed that the fungus produced cellulase, b-glucosidase and xylanase enzymes. The cellulase and xylanase activities were high at the temperature of 50º C. The optimum temperature of b-glucosidase was between 50 and 60º C. The optimum pH of cellulase and xylanase enzyme was 6.0. As for b-glucosidase, the enzyme showed higher activity at pH 6.5. Cellulase remained stable for 60 minutes at 39º C. Xylanase and b-glucosidase maintained 99.2 and 88.2% of their activity at 50º C for 240 minutes, respectively. The treatments were as follows: control (10 mL of sterile water), level 1 (2.5 mL EC), level 2 (5.0 mL EC) and level 3 (10 mL EC). In the digestibility experiment, there was interaction between enzyme levels and time of incubation in the rumen. The addition of 10 mL of the fibrolytic enzymes improved the digestibility at 10.58; 12.52; 9.05 and 6.81% compared to control for 12; 24; 48 and 96 hours of incubation, respectively. The fungus Humicola grisea is an enzyme producer that is important in ruminant feed.(AU)

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Estudou-se o efeito da adição de enzimas fibrolíticas (celulase e xilanase) sobre a degradabilidade in situ da matéria seca (MS), proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido (FDA) e hemicelulose da silagem de milho (SM) e da palha de arroz (PA), utilizando seis bovinos fistulados no rúmen. Também foi avaliada a proporção de nitrogênio (N) insolúvel em detergente ácido em relação ao N total (NIDA/N total). As enzimas fibrolíticas foram extraídas dos fungos Aspergillus niger e Trichoderma longibrachiatum, sendo fornecido 0,75 g kg-1 de MS animal-1 dia-1, via cânula ruminal. Os tempos de incubação foram: 0, 3, 6, 12, 24, 48, 72 e 96 h. Os resíduos de incubação foram comparados por meio da microscopia eletrônica de varredura (MEV). A fração solúvel da MS e da PB da silagem de milho aumentou com a adição de enzimas fibrolíticas. Não houve efeito das enzimas sobre a degradação da parede celular dos volumosos. A adição de enzimas não alterou o teor de NIDA/N total da silagem de milho, porém aumentou esta proporção nos resíduos da palha de arroz incubados durante 12 e 48 h. As observações ao MEV indicaram aumento da colonização bacteriana sobre a parede celular dos volumosos, mas sem efeito sobre a degradação ruminal. (AU)

This study evaluated the effect of fibrolytic enzyme addition (cellulase and xylanase) on the dry matter (DM), crude protein (CP), neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF) and hemicellulose in situ degradability of corn silage (CS) and rice straw (RS), using six cattle cannulated on the rumen. Acid detergent insoluble nitrogen (ADIN/total N) was evaluated. The fibrolytic enzymes were extracted from Aspergillus niger and Trichoderma longibrachiatum fungi, supplied at 0.75 g kg-1 of DM animal-1 day-1, through ruminal cannula. The incubation times were 0, 3, 6, 12, 24, 48, 72 and 96 hours. The incubation residues were compared by scanning electron micrograph (SEM). Soluble fraction of DM and CP corn silage increased with enzyme supplementation. There was no effect of enzymes on the cell wall degradation of roughages. The enzyme addition did not alter the ADIN/total N level of corn silage; however, this ratio was increased on the rice straw incubated during 12 and 48 h. In general, the SEM observations showed increased bacterial colonization on the cell wall of roughages with fibrolytic enzymes addition, although without effect on ruminal degradation. (AU)

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Estudou-se o efeito da adição de enzimas fibrolíticas (celulase e xilanase) sobre a degradabilidade in situ da matéria seca (MS), proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido (FDA) e hemicelulose da silagem de milho (SM) e da palha de arroz (PA), utilizando seis bovinos fistulados no rúmen. Também foi avaliada a proporção de nitrogênio (N) insolúvel em detergente ácido em relação ao N total (NIDA/N total). As enzimas fibrolíticas foram extraídas dos fungos Aspergillus niger e Trichoderma longibrachiatum, sendo fornecido 0,75 g kg-1 de MS animal-1 dia-1, via cânula ruminal. Os tempos de incubação foram: 0, 3, 6, 12, 24, 48, 72 e 96 h. Os resíduos de incubação foram comparados por meio da microscopia eletrônica de varredura (MEV). A fração solúvel da MS e da PB da silagem de milho aumentou com a adição de enzimas fibrolíticas. Não houve efeito das enzimas sobre a degradação da parede celular dos volumosos. A adição de enzimas não alterou o teor de NIDA/N total da silagem de milho, porém aumentou esta proporção nos resíduos da palha de arroz incubados durante 12 e 48 h. As observações ao MEV indicaram aumento da colonização bacteriana sobre a parede celular dos volumosos, mas sem efeito sobre a degradação ruminal.

This study evaluated the effect of fibrolytic enzyme addition (cellulase and xylanase) on the dry matter (DM), crude protein (CP), neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF) and hemicellulose in situ degradability of corn silage (CS) and rice straw (RS), using six cattle cannulated on the rumen. Acid detergent insoluble nitrogen (ADIN/total N) was evaluated. The fibrolytic enzymes were extracted from Aspergillus niger and Trichoderma longibrachiatum fungi, supplied at 0.75 g kg-1 of DM animal-1 day-1, through ruminal cannula. The incubation times were 0, 3, 6, 12, 24, 48, 72 and 96 hours. The incubation residues were compared by scanning electron micrograph (SEM). Soluble fraction of DM and CP corn silage increased with enzyme supplementation. There was no effect of enzymes on the cell wall degradation of roughages. The enzyme addition did not alter the ADIN/total N level of corn silage; however, this ratio was increased on the rice straw incubated during 12 and 48 h. In general, the SEM observations showed increased bacterial colonization on the cell wall of roughages with fibrolytic enzymes addition, although without effect on ruminal degradation.

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Cellulase is a complex enzyme system, commercially produced by filamentous fungi under solid-state and submerged cultivation. It has wide applicability in textile, food and beverage industry for effective saccharification process. In this study, cellulolytic enzyme activity, particularly endoglucanase of 26 Streptomyces strains isolated from garden soil was examined, including two isolates selected on the basis of potential cellulolytic activity on Bennett's agar medium. To enhance the endoglucanase formation in broth culture, different conditions including carbon and nitrogen sources, and growth conditions were tested. The maximum endoglucanase activity (11.25-11.90 U/mL) was achieved within 72-88 h in fermentation medium containing Tween-80, followed by phosphate sources. Both cellulolytic Streptomyces isolates gave almost equal quantity of enzyme in all trials. However the effect of medium ingredients on endoglucanase induction diverged with strains in some extent.

A celulase é um sistema enzimático complexo, produzido comercialmente a partir de fungos filamentosos através de cultivo em estádio sólido e submerso. Tem uma grande aplicação na indústria têxtil e de alimentos e bebidas no processo de sacarificação. Nesse estudo, examinou-se a atividade celulolítica, especialmente de englucanase, de 26 cepas de Streptomyces isoladas de solo, incluindo duas cepas selecionadas por sua atividade celulolítica no ágar Bennett. Para estimular a produção de englucanase em meio de cultura, diferentes condições de cultivo, incluindo fonte de carbono e nitrogênio e condições de crescimento, foram avaliadas. A atividade máxima de glucanase (11,25 a 11,90 U/mL) foi obtida em 72-88h em meio de cultura contendo Tween-80, seguido por fontes de fosfato. Ambas as cepas celulolíticas de Streptomyces produziram quase a mesma quantidade de enzima em todos os experimentos. Entretanto, o efeito dos ingredientes do meio na indução da glucanase divergiu de acordo com a cepa.

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Cellulase is a complex enzyme system, commercially produced by filamentous fungi under solid-state and submerged cultivation. It has wide applicability in textile, food and beverage industry for effective saccharification process. In this study, cellulolytic enzyme activity, particularly endoglucanase of 26 Streptomyces strains isolated from garden soil was examined, including two isolates selected on the basis of potential cellulolytic activity on Bennett's agar medium. To enhance the endoglucanase formation in broth culture, different conditions including carbon and nitrogen sources, and growth conditions were tested. The maximum endoglucanase activity (11.25-11.90 U/mL) was achieved within 72-88 h in fermentation medium containing Tween-80, followed by phosphate sources. Both cellulolytic Streptomyces isolates gave almost equal quantity of enzyme in all trials. However the effect of medium ingredients on endoglucanase induction diverged with strains in some extent.

A celulase é um sistema enzimático complexo, produzido comercialmente a partir de fungos filamentosos através de cultivo em estádio sólido e submerso. Tem uma grande aplicação na indústria têxtil e de alimentos e bebidas no processo de sacarificação. Nesse estudo, examinou-se a atividade celulolítica, especialmente de englucanase, de 26 cepas de Streptomyces isoladas de solo, incluindo duas cepas selecionadas por sua atividade celulolítica no ágar Bennett. Para estimular a produção de englucanase em meio de cultura, diferentes condições de cultivo, incluindo fonte de carbono e nitrogênio e condições de crescimento, foram avaliadas. A atividade máxima de glucanase (11,25 a 11,90 U/mL) foi obtida em 72-88h em meio de cultura contendo Tween-80, seguido por fontes de fosfato. Ambas as cepas celulolíticas de Streptomyces produziram quase a mesma quantidade de enzima em todos os experimentos. Entretanto, o efeito dos ingredientes do meio na indução da glucanase divergiu de acordo com a cepa.

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Decomposition of lignocellulosic detritus at enzymatic level is the rate-limiting step during aquatic macrophyte decomposition. Assays were carried out to evaluate cellulase activity during decomposition of Utricularia breviscapa; the assays included the following C-sources: leachate, lignocellulosic matrix and integral detritus. The incubations comprised U. breviscapa C-sources added to Óleo lagoon (21º 36'S and 47º 49'W) water maintained in the dark under anaerobic condition at 15ºC, 20ºC, 25ºC and 30ºC. Cellulase activity were monitored during 180 days, with the activity showing a time evolution that depended on the temperature and type of detritus: (i) cellulase activity tended to occur earlier with increasing temperatures, but it was less intense than at lower temperatures, (ii) no activity was observed in incubations with leachate, (iii) cellulase activity was observed in the incubation with integral detritus and lignocellulosic matrix and (iv) higher cellulase activity was observed in the incubations with integral detritus at 15ºC (P 0.05).

A decomposição dos detritos lignocelulósicos em nível enzimático é uma etapa limitante da decomposição de macrófitas aquáticas. Experimentos foram realizados para avaliar a atividade da celulase durante a decomposição de diferentes fontes de carbono provenientes de Utricularia breviscapa: lixiviado, matriz lignocelulósica e detritos íntegros. As incubações compreenderam as fontes de carbono de U. breviscapa adicionadas à água da lagoa do Óleo (21º 36'S e 47º 49'W) mantida no escuro à 15ºC, 20ºC, 25ºC e 30ºC. As atividades da celulase foram monitoradas durante 180 dias, apresentando uma evolução temporal dependente da temperatura e do tipo de detrito: (i) a atividade da celulase tendeu a ocorrer mais cedo nas temperaturas mais elevadas, porém foram menos intensas, que nas temperaturas mais baixas, (ii) nenhuma atividade foi observada nas incubações com lixiviado, (iii) as atividades da celulase foram observadas nas incubações com detritos integrais e com matriz lignocelulósica e (iv) as atividades da celulase foram mais elevadas nas incubações com detritos integrais à 15ºC (P 0,05).

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Avaliaram-se o crescimento da população, a atividade in vitro da enzima 1,4-b-endoglucanase e a taxa de digestão de celulose em culturas de Ruminococcus flavefaciens FD1 na presença de 50, 100, 200 e 400µg/ml de taninos purificado das leguminosas Mimosa hostilis (Jurema Preta), Mimosa caesalpinifolia (Sabiá) e Bauhinia cheilantha (Mororó). O crescimento bacteriano, a atividade da endoglucanase e a digestão de celulose foram fortemente inibidos pela presença dos taninos condensados purificados das três espécies, entretanto, a intensidade da inibição foi variável em função da espécie da leguminosa e da concentração de tanino.(AU)

The effects of tannin levels in three Brazilian browse legumes Mimosa hostilis (Jurema Preta), Mimosa caesalpinifolia (Sabiá) e Bauhinia cheilantha (Mororó) on growth and endoglucanase activity of Ruminococcus flavefaciens FD1 were evaluated. Isolated cultures of Ruminococcus flavefaciens FD1 were used to assess cellular growth, 1, 4-b-endoglucanase activity, and cellulose digestion in the presence of 50, 100, 200 and 400µg/ml of purified tannins from the three legume species. Growth of FD1, 1, 4-b-endoglucanase activity and cellulose digestion were highly inhibited by the presence of purified tannins of the three legume species. However, the intensity of inhibition varied in according to the legume species and tannin concentration.(AU)

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Aerenchyma formation is known as one of the most important anatomical adaptations of plants submitted to oxygen shortage. This tissue develops by action of degrading enzymes and resulting in cell wall loosening. This work was conducted with the objective of verifying aerenchyma development in corn seedlings cv. Saracura - BRS 4154, submitted to hypoxia. The development of aerenchyma was observed in association to cellulase activity. The seedlings were submitted to the hypoxia treatments 4 days after germination , by immersion in a flooding buffer, in the absence and presence of calcium. After 0, 1, 2, 3 and 4 days under hypoxic conditions the evaluation of aerenchyma formation was made by transversal sections of coleoptiles apex , where the development of damages caused by hypoxia were also observed, and the intermediary region of roots. The material for the cellulase assays was collected after each of the hypoxia periods. The activity of cellulase was measured by the viscosimetric method. Aerenchyma formation in the roots increased immediately after the induction of hypoxia and reached 50% of the total cortex area at the fourth day of hipoxia. This organ presented an average aerenchyma area seven times higher than coleoptiles, where the area of intercellular spaces reached 15% of the cortex; cell injuries were observed on 65% of the total seedlings. Cellulase activity showed an initial decrease due to the forced stress, but subsequently increased along with the aerenchyma development. The presence of calcium apparently inhibited the aerenchyma development without affecting the enzymatic activity.

A formação de aerênquimas é conhecida como uma das mais importantes adaptações anatômicas pelas quais as plantas passam quando são submetidas à deficiência de oxigênio. Esse tecido se desenvolve pela ação de enzimas de degradação ou afrouxamento da parede celular. Este trabalho foi conduzido com o objetivo de verificar o desenvolvimento de aerênquima em plântulas de milho cv. Saracura- BRS 4154, submetidas à hipoxia. Associou-se, ao desenvolvimento dessa estrutura, a atividade da celulase. Para tanto, plântulas com 4 dias de idade foram submetidas aos tratamentos de hipoxia, pela imersão em tampão de alagamento, na ausência e presença de cálcio. Após 0, 1, 2, 3 e 4 dias da aplicação dos tratamentos, foram feitos cortes anatômicos na região apical dos coleóptiles e na região intermediária da raiz para a avaliação da formação de aerênquimas, e coletado o material para os ensaios enzimáticos de celulase. A atividade celulase foi medida através de método viscosimétrico. Nas raízes, a formação de aerênquima aumentou logo após a hipoxia e atingiu 50% do total do córtex ao quarto dia de hipoxia. Este órgão apresentou uma área cortical com aerênquima em média sete vezes maior que nos coleóptiles, onde a área de espaços intercelulares atingiu 15% do córtex. A atividade da celulase em coleóptiles e raízes sofreu, inicialmente, um decréscimo devido ao estresse, aumentando em seguida, acompanhando os resultados de aerênquima. Na presença de cálcio o desenvolvimento de aerênquima foi inibido; no entanto, a atividade enzimática foi induzida.

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Aerenchyma formation is known as one of the most important anatomical adaptations of plants submitted to oxygen shortage. This tissue develops by action of degrading enzymes and resulting in cell wall loosening. This work was conducted with the objective of verifying aerenchyma development in corn seedlings cv. Saracura - BRS 4154, submitted to hypoxia. The development of aerenchyma was observed in association to cellulase activity. The seedlings were submitted to the hypoxia treatments 4 days after germination , by immersion in a flooding buffer, in the absence and presence of calcium. After 0, 1, 2, 3 and 4 days under hypoxic conditions the evaluation of aerenchyma formation was made by transversal sections of coleoptiles apex , where the development of damages caused by hypoxia were also observed, and the intermediary region of roots. The material for the cellulase assays was collected after each of the hypoxia periods. The activity of cellulase was measured by the viscosimetric method. Aerenchyma formation in the roots increased immediately after the induction of hypoxia and reached 50% of the total cortex area at the fourth day of hipoxia. This organ presented an average aerenchyma area seven times higher than coleoptiles, where the area of intercellular spaces reached 15% of the cortex; cell injuries were observed on 65% of the total seedlings. Cellulase activity showed an initial decrease due to the forced stress, but subsequently increased along with the aerenchyma development. The presence of calcium apparently inhibited the aerenchyma development without affecting the enzymatic activity.

A formação de aerênquimas é conhecida como uma das mais importantes adaptações anatômicas pelas quais as plantas passam quando são submetidas à deficiência de oxigênio. Esse tecido se desenvolve pela ação de enzimas de degradação ou afrouxamento da parede celular. Este trabalho foi conduzido com o objetivo de verificar o desenvolvimento de aerênquima em plântulas de milho cv. Saracura- BRS 4154, submetidas à hipoxia. Associou-se, ao desenvolvimento dessa estrutura, a atividade da celulase. Para tanto, plântulas com 4 dias de idade foram submetidas aos tratamentos de hipoxia, pela imersão em tampão de alagamento, na ausência e presença de cálcio. Após 0, 1, 2, 3 e 4 dias da aplicação dos tratamentos, foram feitos cortes anatômicos na região apical dos coleóptiles e na região intermediária da raiz para a avaliação da formação de aerênquimas, e coletado o material para os ensaios enzimáticos de celulase. A atividade celulase foi medida através de método viscosimétrico. Nas raízes, a formação de aerênquima aumentou logo após a hipoxia e atingiu 50% do total do córtex ao quarto dia de hipoxia. Este órgão apresentou uma área cortical com aerênquima em média sete vezes maior que nos coleóptiles, onde a área de espaços intercelulares atingiu 15% do córtex. A atividade da celulase em coleóptiles e raízes sofreu, inicialmente, um decréscimo devido ao estresse, aumentando em seguida, acompanhando os resultados de aerênquima. Na presença de cálcio o desenvolvimento de aerênquima foi inibido; no entanto, a atividade enzimática foi induzida.

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With the object to decrease the glucose inhibitory effect over cellulose, Trichoderma reesei QM 9414 was cultivated in the presence of 72,000 units (4g) of glucose-oxidase per liter culture media. Measurements were made for enzyme activity, protein and residual cellulose for all the fermentations in the presence or in the absence of glucose-oxidase. Analysis of va­riance (F-testj had shown that the enzyme activity and specific activity were not statistically significant at 5% level (p

A produção de celulose, especificamente a de origem fúngica, é de grande interesse econômico uma vez que ela representa uma alternativa viável para obtenção de alimentos e energia. Bons resultados têm sido conseguidos utilizando-se mutantes do Trichoderma reesei, meios enriquecidos, controle de pH e elevando-se os níveis de celulose no meio de cultivo. A biossíntese da celulase, apesar de intensamente estudada, ainda é limitada pelo efeito de repressão catabólica. Visando-se a diminuir o efeito inibitório da glucose sobre a celulase, cultivou-se o microorganismo Trichoderma reesei QM-9414 em presença de 72.000 unidades (4g) de glucose-oxidase por litro de cultura. Determinações de atividade enzimática, proteína, atividade específica e celulose residual foram feitas em todas as preparações obtidas de fermentações em presença e ausência de glucose-oxidase. Análise de variança (teste F) aplicado aos dados obtidos para atividade enzimática e específica, mostrou que não há diferença significativa, ao nível de 5% de probabilidade, nas duas diferentes condições de fermentação. Propõe-se adicionar, em estudos posteriores, outras enzimas, entre elas a glucose-isomerase com a finalidade de converter a glucose, liberada durante a hidrólise da celulose, em frutose para diminuir o efeito inibitório sobre a celulase.

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Comercial Cellulose was utilized for pretreatment of cassava for energy use. Am economic index proposed had shown that 1% (1,00 71. U/g) enzyme substrate relation conjugated with 8 hours reaction time could be recomended at the laboratory level. 

Utilização da Celulase comercial no pré-tratamento da mandioca para fins energéticos, uma vez que é conhecida a possibilidade de aumento na liberação do amido intracelular pelo rompimento da parede celular lignocelulósica. Um índice econômico proposto mostrou que a relação enzima-substrato de 1% (1,0071 UI/g) conjugada a um tempo de ação de 8 horas pode ser recomendada, pelo menos a nível laboratorial.

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Comercial Cellulose was utilized for pretreatment of cassava for energy use. Am economic index proposed had shown that 1% (1,00 71. U/g) enzyme substrate relation conjugated with 8 hours reaction time could be recomended at the laboratory level.

Utilização da Celulase comercial no pré-tratamento da mandioca para fins energéticos, uma vez que é conhecida a possibilidade de aumento na liberação do amido intracelular pelo rompimento da parede celular lignocelulósica. Um índice econômico proposto mostrou que a relação enzima-substrato de 1% (1,0071 UI/g) conjugada a um tempo de ação de 8 horas pode ser recomendada, pelo menos a nível laboratorial.

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With the object to decrease the glucose inhibitory effect over cellulose, Trichoderma reesei QM 9414 was cultivated in the presence of 72,000 units (4g) of glucose-oxidase per liter culture media. Measurements were made for enzyme activity, protein and residual cellulose for all the fermentations in the presence or in the absence of glucose-oxidase. Analysis of va­riance (F-testj had shown that the enzyme activity and specific activity were not statistically significant at 5% level (p

A produção de celulose, especificamente a de origem fúngica, é de grande interesse econômico uma vez que ela representa uma alternativa viável para obtenção de alimentos e energia. Bons resultados têm sido conseguidos utilizando-se mutantes do Trichoderma reesei, meios enriquecidos, controle de pH e elevando-se os níveis de celulose no meio de cultivo. A biossíntese da celulase, apesar de intensamente estudada, ainda é limitada pelo efeito de repressão catabólica. Visando-se a diminuir o efeito inibitório da glucose sobre a celulase, cultivou-se o microorganismo Trichoderma reesei QM-9414 em presença de 72.000 unidades (4g) de glucose-oxidase por litro de cultura. Determinações de atividade enzimática, proteína, atividade específica e celulose residual foram feitas em todas as preparações obtidas de fermentações em presença e ausência de glucose-oxidase. Análise de variança (teste F) aplicado aos dados obtidos para atividade enzimática e específica, mostrou que não há diferença significativa, ao nível de 5% de probabilidade, nas duas diferentes condições de fermentação. Propõe-se adicionar, em estudos posteriores, outras enzimas, entre elas a glucose-isomerase com a finalidade de converter a glucose, liberada durante a hidrólise da celulose, em frutose para diminuir o efeito inibitório sobre a celulase.