Production of mycelial biomass, proteases and protease inhibitors by Ganoderma lucidum under different submerged fermentation conditions / Produção de biomassa micelial, proteases e inibidores de proteases por Ganoderma lucidum cultivado sob diferentes condições de fermentação submersa

Ganoderma lucidum is a medicinal mushroom widely recognized as a source of biomolecules with pharmacological properties, however, little is known about the factors that influence the synthesis of bioactive proteins by this fungus when cultivated under submerged fermentation. The objective of this work was to evaluate the production of mycelial biomass and intracellular proteases and protease inhibitors by G. lucidum cultivated under different submerged fermentation conditions. The cultivation was carried out in a medium composed of glucose (10 or 20 g.L-1), soy peptone (2.5 or 5 g.L-1) and yeast extract (5 g.L-1), with incubation under agitation (120 rpm) and non-agitation, totaling 8 experimental conditions. Biomass production was determined from the dry weight, while glucose consumption was estimated by quantification of reducing sugars. The proteins were extracted in NaCl (0.15 M), and the protein extracts were submitted to protein quantification by the Bradford method, total proteolytic activity using azocasein, caseinolytic and fibrinolytic activity in Petri dishes, activity of serine (trypsin and chymotrypsin) and cysteine (papain) protease inhibitors. Cultivation in agitated condition showed higher biomass production with a maximum value of 7 g.L-1, in addition to higher activities of trypsin, chymotrypsin and papain inhibitors, with 154 IU.mg-1, 153 IU.mg-1 e 343 IU.mg-1 of protein, respectively. The non-agitated condition showed a greater potential for obtaining proteins, total proteases, caseinolytic and fibrinolytic enzymes, with maximum values of 433 mg.g-1 of extract, 71 U.mL-1 of extract, 63.62 mm2 and 50.27 mm2, respectively. Thus, a medium composed of soy peptone, yest extract and glucose in a 1:2:4 proportion is recommended, under agitation to produce protease inhibitors, and the non-agitated condition when the target is, mainly caseinolytic and fibrinolytic enzymes.

Ganoderma lucidum é um cogumelo medicinal amplamente reconhecido como fonte de biomoléculas com propriedades farmacológicas, entretanto, pouco se conhece acerca dos fatores que influenciam a síntese de proteínas bioativas por esse fungo, quando cultivado sob fermentação submersa. O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de biomassa micelial e de proteases e inibidores de proteases intracelulares por G. lucidum cultivado em diferentes condições de fermentação submersa. O cultivo foi realizado em meio contendo glicose (10 ou 20 g.L-1), peptona de soja (2,5 ou 5 g.L-1) e extrato de levedura (5 g.L-1), com incubação sob agitação (120 rpm) ou não-agitado, totalizando 8 condições experimentais. A produção de biomassa foi determinada a partir do peso seco e o consumo de glicose a partir da quantificação de açúcares redutores. As proteínas foram extraídas em NaCl (0,15 M) e os extratos proteicos foram submetidos à quantificação de proteínas pelo método de Bradford, atividade proteolítica total usando azocaseína, atividade caseinolítica e fibrinolítica em placa de Petri, atividade de inibidores de serino-proteases (tripsina e quimotripsina) e cisteíno-protease (papaína). O cultivo em condição agitada apresentou maior produção de biomassa com valor máximo de 7g.L-1, além de maiores atividades de inibidores de tripsina, quimotripsina e papaína, com 154 UI.mg-1, 153 UI.mg-1 e 343 UI.mg-1 de proteína, respectivamente. A condição não-agitada demonstrou maior potencial para a obtenção de proteínas, proteases totais, enzimas caseinolíticas e fibrinolíticas, com valores máximos de 433 mg.g-1 de extrato, 71 U.mL-1 de extrato, 63,62 mm2 e 50,27 mm2, respectivamente. Assim, recomenda-se o meio composto de peptona de soja, extrato de levedura e glicose na proporção 1:2:4, em condição agitada para a produção de inibidores de proteases, e a condição não-agitada para a síntese de proteases, principalmente enzimas caseinolíticas e fibrinolíticas.

Cinética micelial dos fungos comestíveis Pleurotus ostreatus e Lentinula edodes em resíduos lignocelulósicos / Mycelial kinetics of edible fungi Pleurotus ostreatus and Lentinula edodes in lignocellulosic residues

O objetivo do trabalho foi avaliar o crescimento micelial, em placa de Petri, de dois fungos comestíveis (Pleurotus ostreatus e Lentinula edodes) em seis meios de cultura [(malte-ágar, serragemdextrose-ágar-marupá (SDA-MA), serragem-dextrose-ágar-cajuí (SDA-CA), serragem-dextroseágar-açaí (SDA-AÇA), serragem-dextrose-ágar-banana 50% (BAN 50%) e serragem-dextroseágar-banana 100% (BAN 100%)]. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, em esquema fatorial 6 x 2. Cada tratamento constou de seis repetições, correspondente a uma placa de Petri, totalizando 72 unidades experimentais. Verificou-se que, em todos os meios à base de resíduos, o P. ostreatus apresentou um melhor desenvolvimento micelial (81,00; 64,66; 81,00; 50,16; e 33,33 mm, para SDA-MA, SDA-CA, SDA-AÇA, BAN 50% e BAN 100%, respectivamente) que o L. edodes (32,00; 31,66; 27,66; 37,33; e 21,83 mm, para SDA-MA, SDA-CA, SDA-AÇA, BAN 50% e BAN 100%, respectivamente). Também constatou-se que, para os L. edodes, não houve vantagem, em relação ao crescimento micelial, no uso de meios à base de resíduos comparado ao meio malteágar (testemunha), o qual obteve o melhor desempenho (62,17mm). Já para o P. ostreatus, os meios SDA-MA e SDA-AÇA apresentaram as maiores médias de crescimento (81 mm), o que representa um incremento de crescimento de 34% em relação ao meio testemunha (malte-ágar), cujo média de crescimento foi de 60,33mm. Assim, de uma forma geral, os resíduos testados indicam potencial de aproveitamento na fungicultura, especialmente para o cultivo de P. ostreatus.

The objective of this work was to evaluate the mycelial growth of 2 edible fungi (Pleurotus ostreatus and Lentinula edodes) in 6 culture media [(malt-agar, sawdustdextrose-agar-marupá (SDA-MA), sawdust-dextrose-agar-cajuí (SDA-CA), sawdust-dextrose-agaraçaí (SDA-AÇA), sawdust-dextrose-agar-banana 50% (BAN 50%) and sawdust-dextrose-agar-banana 100% (BAN 100%)], in Petri dishes. The experimental design was totally randomized, in a 6x2 factorial scheme. Each treatment consisted of six repetitions in 1 Petri dish, totaling 72 experimental units. It was verified that P. ostreatus presented better mycelial development (81.00; 64.66; 81.00; 50.16 and 33.33mm for SDA-MA, SDA-CA, SDA-AÇA, BAN 50% and BAN 100%, respectively) than L. edodes (32.00; 31.66; 27.66; 37.33 and 21.83mm for SDA-MA, SDA-CA, SDA-AÇA, BAN 50% and BAN 100%, respectively). It was also verified that there was no advantage for L. edodes in relation to mycelial growth, when media based on residues were used, compared to malt-agar medium (control), which obtained the best performance (62.17mm). As for P. ostreatus, SDA-MA and SDA-AÇA medium presented the highest growth averages (81 mm), representing a growth increase of 34% in relation to the control medium (malt-agar), whose growth average was 60.33mm. Thus, the residues tested present potential to be used in fungiculture, especially for the cultivation of P. ostreatus.

Efeito de fungos contaminantes na produtividade de dois isolados de Agaricus blazei em duas formulações de composto / Effect of contaminant on the productivity of two Agaricus blazei isolates in two compost formulations

O efeito dos fungos contaminantes Trichoderma sp. e Chaetomium olivacearum foi avaliado no cultivo dos isolados ABL 99/30 e ABL 04/49 de A. blazei, em duas formulações de composto, à base de palhas de tyfton (Cynodom dactylon) e aveia (Avena sativa). O delineamento experimental foi em esquema fatorial 2 x 2 x 3, inteiramente casualizado, com 6 repetições cada. A unidade experimental constou de 12 ­ 12,5 kg de composto úmido. Nos tratamentos envolvendo o Trichoderma sp. e o C. olivacearum durante a inoculação do A. blazei, foram adicionados 150 g de inóculo de cada um destes fungos contaminantes no momento da inoculação do A. blazei. O experimento foi conduzido em câmara climatizada, com umidade relativa entre 75-90% e temperatura média de 28 ºC. De acordo com os resultados obtidos, verificou-se que as médias de produtividade do isolado ABL 99/30 de A. blazei foram superiores às do isolado ABL 04/49; os fungos contaminantes C. olivacearum e Trichoderma sp. influenciaram negativamente na produção do A. blazei e os diferentes compostos (à base de palha de tyfton e aveia) não influenciaram na produção de basidiomas.

The effect of the contaminant fungi Trichoderma sp. and Chaetomium olivacearum on the cultivation of the ABL 99/30 and ABL 04/49 isolates of A. blazei in two compost formulations made up with tyfton (Cynodom dactylon) and oat (Avena sativa) was evaluated. The experimental design was a totally randomized 2 x 2 x 3 factorial design with 6 repetitions. The experimental unit consisted of 12-12.5 kg of wet compost. During the spawning, 150 g of Trichoderma sp. and C. olivacearum were added to the compost. The experiment was carried out in a climatized room, with humidity between 75-90% and temperature of 28º C. The productivity averages of the ABL 99/30 isolate of A. blazei were higher than those of ABL 04/49 and Trichoderma sp. and C. olivacearum negatively influenced the production of A. blazei. The different composts (based on tyfton and oat straw) did not influence the production of basidiomata.

EFEITO DE FUNGOS CONTAMINANTES NA PRODUTIVIDADE DE DOIS ISOLADOS DE AGARICUS BLAZEI EM DUAS FORMULAÇÕES DE COMPOSTO

ABSTRACT The effect of the contaminant fungi Trichoderma sp. and Chaetomium olivacearum on the cultivation of the ABL 99/30 and ABL 04/49 isolates of A. blazei in two compost formulations made up with tyfton (Cynodom dactylon) and oat (Avena sativa) was evaluated. The experimental design was a totally randomized 2 x 2 x 3 factorial design with 6 repetitions. The experimental unit consisted of 12-12.5 kg of wet compost. During the spawning, 150 g of Trichoderma sp. and C. olivacearum were added to the compost. The experiment was carried out in a climatized room, with humidity between 75-90% and temperature of 28º C. The productivity averages of the ABL 99/30 isolate of A. blazei were higher than those of ABL 04/49 and Trichoderma sp. and C. olivacearum negatively influenced the production of A. blazei. The different composts (based on tyfton and oat straw) did not influence the production of basidiomata.

RESUMO O efeito dos fungos contaminantes Trichoderma sp. e Chaetomium olivacearum foi avaliado no cultivo dos isolados ABL 99/30 e ABL 04/49 de A. blazei, em duas formulações de composto, à base de palhas de tyfton (Cynodom dactylon) e aveia (Avena sativa). O delineamento experimental foi em esquema fatorial 2 x 2 x 3, inteiramente casualizado, com 6 repetições cada. A unidade experimental constou de 12 12,5 kg de composto úmido. Nos tratamentos envolvendo o Trichoderma sp. e o C. olivacearum durante a inoculação do A. blazei, foram adicionados 150 g de inóculo de cada um destes fungos contaminantes no momento da inoculação do A. blazei. O experimento foi conduzido em câmara climatizada, com umidade relativa entre 75-90% e temperatura média de 28 ºC. De acordo com os resultados obtidos, verificou-se que as médias de produtividade do isolado ABL 99/30 de A. blazei foram superiores às do isolado ABL 04/49; os fungos contaminantes C. olivacearum e Trichoderma sp. influenciaram negativamente na produção do A. blazei e os diferentes compostos (à base de palha de tyfton e aveia) não influenciaram na produção de basidiomas.

Cinética micelial dos fungos comestíveis Pleurotus ostreatus e Lentinula edodes em resíduos lignocelulósicos.

ABSTRACT The objective of this work was to evaluate the mycelial growth of 2 edible fungi (Pleurotus ostreatus and Lentinula edodes) in 6 culture media [(malt-agar, sawdust-dextrose-agar-marupá (SDA-MA), sawdust-dextrose-agar-cajuí (SDA-CA), sawdust-dextrose-agar-açaí (SDA-AÇA), sawdust-dextrose-agar-banana 50% (BAN 50%) and sawdust-dextrose-agar-banana 100% (BAN 100%)], in Petri dishes. The experimental design was totally randomized, in a 6x2 factorial scheme. Each treatment consisted of six repetitions in 1 Petri dish, totaling 72 experimental units. It was verified that P. ostreatus presented better mycelial development (81.00; 64.66; 81.00; 50.16 and 33.33mm for SDA-MA, SDA-CA, SDA-AÇA, BAN 50% and BAN 100%, respectively) than L. edodes (32.00; 31.66; 27.66; 37.33 and 21.83mm for SDA-MA, SDA-CA, SDA-AÇA, BAN 50% and BAN 100%, respectively). It was also verified that there was no advantage for L. edodes in relation to mycelial growth, when media based on residues were used, compared to malt-agar medium (control), which obtained the best performance (62.17mm). As for P. ostreatus, SDA-MA and SDA-AÇA medium presented the highest growth averages (81 mm), representing a growth increase of 34% in relation to the control medium (malt-agar), whose growth average was 60.33mm. Thus, the residues tested present potential to be used in fungiculture, especially for the cultivation of P. ostreatus.

RESUMO O objetivo do trabalho foi avaliar o crescimento micelial, em placa de Petri, de dois fungos comestíveis (Pleurotus ostreatus e Lentinula edodes) em seis meios de cultura [(malte-ágar, serragem-dextrose-ágar-marupá (SDA-MA), serragem-dextrose-ágar-cajuí (SDA-CA), serragem-dextrose-ágar-açaí (SDA-AÇA), serragem-dextrose-ágar-banana 50% (BAN 50%) e serragem-dextrose-ágar-banana 100% (BAN 100%)]. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, em esquema fatorial 6 x 2. Cada tratamento constou de seis repetições, correspondente a uma placa de Petri, totalizando 72 unidades experimentais. Verificou-se que, em todos os meios à base de resíduos, o P. ostreatus apresentou um melhor desenvolvimento micelial (81,00; 64,66; 81,00; 50,16; e 33,33 mm, para SDA-MA, SDA-CA, SDA-AÇA, BAN 50% e BAN 100%, respectivamente) que o L. edodes (32,00; 31,66; 27,66; 37,33; e 21,83 mm, para SDA-MA, SDA-CA, SDA-AÇA, BAN 50% e BAN 100%, respectivamente). Também constatou-se que, para os L. edodes, não houve vantagem, em relação ao crescimento micelial, no uso de meios à base de resíduos comparado ao meio malte-ágar (testemunha), o qual obteve o melhor desempenho (62,17mm). Já para o P. ostreatus, os meios SDA-MA e SDA-AÇA apresentaram as maiores médias de crescimento (81 mm), o que representa um incremento de crescimento de 34% em relação ao meio testemunha (malte-ágar), cujo média de crescimento foi de 60,33mm. Assim, de uma forma geral, os resíduos testados indicam potencial de aproveitamento na fungicultura, especialmente para o cultivo de P. ostreatus.

Temperatura e meio de cultura mais favoráveis ao crescimento micelial de uma linhagem de Lentinus strigosus de ocorrência na Amazônia / Most favorable temperature and culture medium for the mycelial growth of a strain of Lentinus strigosus from the Amazon region

O objetivo do trabalho foi avaliar o crescimento micelial de uma linhagem de Lentinus strigosus, de ocorrência na Amazônia, em cinco meios de cultura à base de malte, serragem de marupá (Simarouba amara), serragem de pau de balsa (Ochroma piramidale), estipe de pupunheira (Bactris gasipaes Kunth) e bagaço de cana-de-açúcar (Saccharum officinarum), submetidos às temperaturas de 20, 25, 30, 35, 40, 45 e 50º C. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, em esquema fatorial 5 x 7. Cada tratamento constou de quatro repetições, correspondente a uma placa de Petri, totalizando 140 unidades experimentais. Verificou-se que a temperatura de 35° C foi a mais favorável para o crescimento micelial de L. strigosus e que o meio à base de estipe de pupunheira foi o mais promissor para o cultivo deste fungo.

The objective of this work was to evaluate the mycelial growth of a strain of Lentinus strigosus occurring in the Amazon region in five culture mediums made on the basis of malt, "marupá" sawdust (Simarouba amara), "pau de balsa" sawdust (Ochroma piramidale), peach palm stipe (Bactris gasipaes Kunth) and crushed sugarcane (Saccharum officinarum), when submitted to different temperatures (20, 25, 30, 35, 40, 45 and 50º C). The experimental design was totally randomized, in a 5 x 7 factorial scheme. Each treatment corresponded to a Petri dish with four repetitions, totaling 140 experimental units. The temperature of 35º C was found to be the most favorable for the mycelial growth of L. strigosus, and the medium with peach palm stipe was the most promising for the cultivation of this fungus.

TEMPERATURA E MEIO DE CULTURA MAIS FAVORÁVEIS AO CRESCIMENTO MICELIAL DE UMA LINHAGEM DE LENTINUS STRIGOSUS DE OCORRÊNCIA NA AMAZÔNIA

ABSTRACT The objective of this work was to evaluate the mycelial growth of a strain of Lentinus strigosus occurring in the Amazon region in five culture mediums made on the basis of malt, marupá sawdust (Simarouba amara), pau de balsa sawdust (Ochroma piramidale), peach palm stipe (Bactris gasipaes Kunth) and crushed sugarcane (Saccharum officinarum), when submitted to different temperatures (20, 25, 30, 35, 40, 45 and 50º C). The experimental design was totally randomized, in a 5 x 7 factorial scheme. Each treatment corresponded to a Petri dish with four repetitions, totaling 140 experimental units. The temperature of 35º C was found to be the most favorable for the mycelial growth of L. strigosus, and the medium with peach palm stipe was the most promising for the cultivation of this fungus.

RESUMO O objetivo do trabalho foi avaliar o crescimento micelial de uma linhagem de Lentinus strigosus, de ocorrência na Amazônia, em cinco meios de cultura à base de malte, serragem de marupá (Simarouba amara), serragem de pau de balsa (Ochroma piramidale), estipe de pupunheira (Bactris gasipaes Kunth) e bagaço de cana-de-açúcar (Saccharum officinarum), submetidos às temperaturas de 20, 25, 30, 35, 40, 45 e 50º C. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, em esquema fatorial 5 x 7. Cada tratamento constou de quatro repetições, correspondente a uma placa de Petri, totalizando 140 unidades experimentais. Verificou-se que a temperatura de 35° C foi a mais favorável para o crescimento micelial de L. strigosus e que o meio à base de estipe de pupunheira foi o mais promissor para o cultivo deste fungo.