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Tese em Português | VETTESES | ID: vtt-213482

Resumo

A Caatinga, região exclusivamente brasileira, possui 47 unidades de conservação, entre estas, o Parque Nacional do Vale do Catimbau. O Parque é composto por inúmeras espécies endêmicas, entre elas, Mandevilla catimbauensis, uma espécie rara, pertencente à família Apocynaceae, e que está classificada como vulnerável à extinção. Os fungos endofíticos vivem no interior dos vegetais, sem lhes causar danos. Alguns endófitos possuem potencial para produzir substâncias bioativas como a enzima L-asparaginase. A L-asparaginase é utilizada no tratamento de diversos cânceres em humanos e outros animais. É também utilizada na indústria alimentícia para redução dos níveis de acrilamida dos alimentos. Pequisadores buscam fontes eucarióticas capazes de produzir L-asparaginase com menores efeitos colaterais. O objetivo desse estudo foi estimar a diversidade de fungos endofíticos presentes em M. catimbauensis e avaliar o potencial biotecnológico desses fungos na produção de L-asparaginase. Um total de 66 isolados foram obtidos e, a taxa de colonização dos fragmentos foi de 11,78%. As análises filogenéticas utilizando sequências de ITS e/ou LSU do DNAr revelaram a presença de sete ordens do filo Ascomycota. Um total de 18 táxons foi identificados. Os endófitos mais fequentemente isolados foram membros do gênero Phyllosticta (45,10%). A curva de acumulação de espécies não alcançou o ponto de estabilização. Uma nova espécie do gênero Phyllosticta foi descoberta, descrita e publicada como Phyllosticta catimbauensis. A produção de L-asparaginase foi estudada por 20 isolados. Um total de 14 fungos apresentou capacidade de produzir a enzima (0,48 U g-1 2,22 U g-1). A espécie P. catimbauensis exibiu capacidade significativa, e foi selecionada para realizar um planejamento fatorial 23. A melhor produção enzimática foi 2,25 U g-1, utilizando 1,5 g de L-asparagina, pH 5 e 1,5 g inóculo. Posteriormente, uma sequência experimental foi realizada e foi possível obter um aumento significativo na produção de L-asparaginase de 3,50 U g-1, utilizando 3,5 g de L-asparagina, pH 4,2 e 1 g de inóculo. Esse é o primeiro estudo sobre os fungos endofíticos de M. catimbauensis e também da produção de L-asparaginase por esses fungos. Essa pesquisa, poderá contribuir com o conhecimento da comunidade fúngica presente em M. catimbaunensis, além de auxiliar futuros estudos sobre a produção enzimática desses endófitos.


The Caatinga, an exclusively Brazilian region, has 47 conservation units, among them, the Catimbau Valley National Park. The park is compound of numerous endemic species, including Mandevilla catimbauensis, a rare species belonging to the family Apocynaceae, which is classified as vulnerable to extinction. Endophytic fungi live inside the plants without causing them harm. Some endophytes have the potential to produce bioactive substances like the enzyme L-asparaginase. L-asparaginase is used to treatment various cancers in humans and other animals. It is also used in the food industry to reduce the levels of acrylamide in food. Researchers pursue for eukaryotic sources capable of producing L-asparaginase with lower side effects. The aim of this study was to estimate the diversity of endophytic fungi present in M. catimbauensis and to evaluate the biotechnological potential of these fungi in the production of L-asparaginase. A total of 66 isolates were obtained and the rate of colonization of the fragments was 11.78%. Phylogenetic analyzes using ITS and / or LSU sequences of rDNA revealed the presence of seven orders of the Ascomycota phylum. A total of 18 taxa were identified. The most commonly isolated endophytes were members of the genus Phyllosticta (45.10%). The curve of species accumulation did not reach the point of stabilization. A new species of the genus Phyllosticta was discovered, described and published as Phyllosticta catimbauensis. The production of L-asparaginase was studied by 20 isolates. A total of 14 fungi were efficient to produce the enzyme (0,48 U g-1 2,22 U g-1). The species P. catimbauensis exhibited significant capacity and was selected to perform a factorial design 23. The best enzymatic production was 2,25 U g-1, using 1,5 g of L-asparagine, pH 5 and 1,5 g inoculum . Subsequently, an experimental sequence was performed and a significant increase in L-asparaginase production of 3,50 U g-1 was obtained using 3,5 g of L-asparagine, pH 4,2 and 1 g of inoculum. This is the first study on the endophytic fungi of M. catimbauensis and also on the production of L-asparaginase by these fungi. This research may contribute to the knowledge of the fungal community present in M. catimbaunensis, besides helping future studies on the enzymatic production of these endophytes.

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