Resumo

Quantification and evaluation of the spatiotemporal changes in soil quality is important to understand soil degradation mechanisms and restore the damaged land productivity. However, the effects of coal mining subsidence on the spatial and temporal characteristics of soil quality are not well understood. We investigated the contents of pH, organic matter (OM), total nitrogen (TN), nitrate nitrogen (NN), ammonia nitrogen (AN), total phosphorus (TP), available phosphorus (AP), available potassium (AK), total potassium (TK), cation exchange capacity (CEC), sucrase activity (SA), urease activity (UA), phosphatase activity (PA), catalase activity (CA) and dehydrogenase activity (DA) in the coal mining subsided area. The results showed that the contents of TN, NN, AN, TP, AK, TK, SA, UA, PA, CA and DA exhibited significant (P < 0.05) differences among the four seasons. Compared with the upper layer (0-20 cm), the lower layer (20-40 cm) contained higher contents of AN, NN, TN, TP and TK but lower contents of SA, UA, PA, CA and DA. The NN, AP, TP, AK and UA were identified as key indicators in the minimum dataset using principal component analysis. The seasonal changes of soil quality index (SQI) were in the following order: winter (0.707), spring (0.681), summer (0.616), and autumn (0.563). The spatial changes of SQI were highest for middle slope position 3 (0.508), followed by lower slope position 4 (0.507), top slope position 1 (0.446), upper slope position 2 (0.442), and bottom slope position 5 (0.437). Based on these spatiotemporal changes in soil quality, it was suggested that the application of multiple land use types may be a useful method for land reclamation and the interest of local farmers in the coal mining subsided area.

A quantificação e avaliação das mudanças espaço-temporais na qualidade do solo são importantes para compreender os mecanismos de degradação do solo e restaurar a produtividade da terra danificada. Contudo, os efeitos da subsidência da mineração de carvão nas características espaciais e temporais da qualidade do solo não são bem compreendidos. Foram investigados os teores de pH, matéria orgânica (MO), nitrogênio total (NT), nitrogênio nitrato (NN), nitrogênio amoniacal (AN), fósforo total (TP), fósforo disponível (FA), potássio disponível (AK), total potássio (TK), capacidade de troca catiônica (CEC), atividade de sacarase (SA), atividade de urease (UA), atividade de fosfatase (PA), atividade de catalase (CA) e atividade de desidrogenase (DA) na área subsidiada de mineração de carvão. Os resultados mostraram que os teores de TN, NN, AN, TP, AK, TK, SA, UA, PA, CA e DA apresentaram diferenças significativas (P < 0,05) entre as quatro estações. Comparada com a camada superior (0-20 cm), a camada inferior (20-40 cm) continha maiores teores de AN, NN, TN, TP e TK, mas menores teores de SA, UA, PA, CA e DA. Os NN, AP, TP, AK e UA foram identificados como indicadores-chave no conjunto mínimo de dados utilizando análise de componentes principais. As mudanças sazonais no índice de qualidade do solo (IQS) ocorreram na seguinte ordem: inverno (0,707), primavera (0,681), verão (0,616) e outono (0,563). O valor do IQF foi mais alto para a posição 3 do declive médio (0,508), seguido pela posição 4 do declive inferior (0,507), posição 1 do declive superior (0,446), posição 2 do declive superior (0,442) e posição 5 do declive inferior (0,437). Com base nestas mudanças espaço-temporais na qualidade do solo, foi sugerido que a aplicação de múltiplos tipos de uso da terra pode ser um método útil para a recuperação de terras e o interesse dos agricultores locais na área subsidiada de mineração de carvão.

Resumo

This study analyses body condition and digestive/metabolic parameters of Odontesthesargentinensis from Mar Chiquita Coastal Lagoon (MChCL) during different ovary maturity phases (II: developing; III: spawning capable; IIIas: actively spawning subphase). Silverside individuals in phases II and III maintained their body condition, while it improved in actively spawning subphase. Total weight and Fulton's condition factor increase in 70% and 50%, respectively. No changes were observed during the ovary maturation phases in hepatosomatic index and intestinal coefficient. Maltase activity in the intestine remained unchanged, while Aminopeptidase-N was higher, about 300%, in the spawning capable phase (III). Alkaline phosphatase in the intestine was unchanged pointing out the maintenance of intestinal homeostasis. Liver glycogen concentration decreased, about 40%, in the actively spawning subphase (IIIas), while muscle glycogen abruptly decreased in phase III and recovered in subphase IIIas. In intestinal fat, triglycerides concentration was lower 70% in subphase IIIas, while no changes occurred in liver and muscle. Muscle protein concentration decreased about 50% in actively spawning subphase. The findings shed light on the remarkable adaptability of this population of O. argentinensis from MChCL to support its gonadal maturation and active spawning maintaining and even improving its physical condition.

Este trabajo analiza los parámetros digestivo/metabólicos y de condición corporal de Odontesthes argentinensis de la Laguna Costera Mar Chiquita (LCMCh) en diferentes fases de madurez ovárica (II: maduración; III: capacidad de desove; IIIas: subfase activo desovante). Pejerreyes en fases II y III mantuvieron su condición corporal, mientras que la misma mejoró en la subfase activo desovante. El peso total y el factor de condición de Fulton aumentaron en un 50% y 70% respectivamente. No se observaron cambios en el índice hepatosomático ni en el coeficiente intestinal en las diferentes fases de maduración ovárica. La actividad de maltasa en el intestino no varió, mientras que la actividad de N-aminopeptidasa fue 300% mayor en la fase con capacidad de desove (III). La actividad de fosfatasa alcalina en intestino no cambió, indicando el mantenimiento de la homeostasis intestinal. La concentración de glucógeno en hígado disminuyó un 40% en la subfase activo desovante (IIIas), mientras que el glucógeno en músculo disminuyó abruptamente en la fase III y se recuperó en la subfase IIIas. En grasa intestinal, la concentración de triglicéridos fue 70% menor en la subfase IIIas mientras que no hubo cambios en hígado y músculo. La concentración de proteínas en músculo disminuyó un 50% en la subfase activo desovante. Estos resultados destacan la capacidad de adaptación de esta población de O. argentinensis de la LCMCh para sostener la maduración gonadal y el desove manteniendo e incluso mejorando la condición corporal.

Resumo

Current analysis were performed to investigate the activity of various digestive enzymes, such as lipases, proteases and amylases in gut and their relationship to the other morphometric variables in a wild marine fish, Terapon jarbua. The descriptive data of the studied traits included fish weight, fish total length, gut weight, gut length, relative gut length, relative gut mass, Fulton's condition factor, standard length and Zihler's index. Gut length showed positive correlation with fish total length and gut weight, relative gut length (RGL) showed positive correlation with gut length. Relative gut mass (RGM) also showed positive correlation with total length (TL), gut weight (GW) and gut length (GL). Fulton's condition factor showed positive correlation with fish weight, while negative correlation with fish total length and relative gut mass. Standard length displayed positive correlation with gut weight and gut length while, it showed negative correlation with Fulton's factor. Zihler's Index displayed positive correlation with gut length, RGL and Zihler's RGM while, while showed negative correlation with Fulton's factor and fish weight. Lipase showed negative correlation with gut weight. Amylase and protease activity have no correlation with other studied traits. Lipase activity displayed negative significant correlation with gut weight. Lipase activity showed significantly negative effect on gut-weight. Amylase activity on y-axis (PC2) contributed 13% in variation but not significantly correlated with first two principal components. It showed non-significant negative correlation with fish weight, fish length and Fulton's factor while positive but not-significant correlation with other traits. Protease has positive and non-significant correlation with fish weight, RGL, Fulton's factor, lipase and amylase while non-significant negative correlation with all other traits.

No presente estudo, as análises atuais foram realizadas para investigar a atividade de várias enzimas digestivas, como lipases, proteases e amilases no intestino e sua relação com as outras variáveis morfométricas em um peixe marinho selvagem denominado "Terapon jarbua". Os dados descritivos das características estudadas incluíram o peso e o comprimento total do peixe, o peso e o comprimento do intestino, o comprimento e a massa relativos do intestino, o fator de condição de Fulton, o comprimento padrão e o índice de Zihler. O comprimento do intestino apresentou correlação positiva com o comprimento total e o peso do intestino dos peixes, o comprimento relativo do intestino (RGL) mostrou correlação positiva com o comprimento do intestino. A massa relativa do intestino (RGM) também apresentou correlação positiva com comprimento total (TL), peso do intestino (GW) e comprimento do intestino (CG). O fator de condição de Fulton apresentou correlação positiva com o peso do peixe, enquanto correlação negativa com o comprimento total do peixe e a massa relativa do intestino. O comprimento padrão apresentou correlação positiva com o peso e o comprimento do intestino, enquanto apresentou correlação negativa com o fator de Fulton. O índice de Zihler apresentou correlação positiva com o comprimento do intestino, RGL e RGM de Zihler, enquanto apresentou correlação negativa com o fator de Fulton e o peso do peixe. A lipase mostrou correlação negativa com o peso do intestino. A atividade de amilase e protease não tem correlação com outras características estudadas. Já a atividade da lipase apresentou correlação negativa em relação ao peso do intestino. A atividade da lipase mostrou um efeito significativamente negativo no peso do intestino. A atividade da amilase no eixo y (PC2) contribuiu com 13% na variação, mas não se correlacionou significativamente com os dois primeiros componentes principais, demonstrando correlação negativa e não significativa em relação ao peso e comprimento e fator de Fulton, enquanto correlação positiva, mas não significativa com outras características. A protease tem correlação positiva e não significativa com o peso do peixe, RGL, fator de Fulton, lipase e amilase, enquanto correlação negativa não significativa com todas as outras características.

Resumo

O presente estudo teve como objetivo avaliar como a adição crescente de enzima fibrolítica exógena na dieta de borregas influencia o consumo alimentar, a capacidade digestiva e os metabólitos sanguíneos. O ensaio foi realizado em um quadrado latino (5x5) com cinco tratamentos e cinco repetições, utilizando borregas mestiças Santa Inês x Dorper com peso inicial médio de 46,48 ± 5,60 kg e aproximadamente sete meses de idade. Durante o período de sessenta dias, os animais foram alojados em gaiolas metabólicas individuais. Os tratamentos consistiram em uma dieta controle e quatro níveis crescentes de inclusão de enzima fibrolítica (FIBROZYME®) (0,5%, 1,0%, 1,5% e 2,0% da matéria seca), administrados diariamente no momento de oferta da dieta. Os resultados mostraram que não houve diferença significativa nos consumos de nutrientes (g animal-1 dia-1), peso vivo (%PV-1) e peso metabólico (PV0,75) entre os tratamentos. Também não houve diferença significativa na digestibilidade aparente da matéria seca, no peso das fezes e no escore fecal. No entanto, houve diferença significativa no metabólito sanguíneo creatinina, mas não na glicemia dos animais. Conclui-se que a adição de enzima fibrolítica exógena não influencia o consumo alimentar e a glicemia das borregas, mas altera a creatinina plasmática.(AU)

O presente estudo teve como objetivo avaliar como a adição crescente de enzima fibrolítica exógena na dieta de borregas influencia o consumo alimentar, a capacidade digestiva e os metabólitos sanguíneos. O ensaio foi realizado em um quadrado latino (5x5) com cinco tratamentos e cinco repetições, utilizando borregas mestiças Santa Inês x Dorper com peso inicial médio de 46,48 ± 5,60 kg e aproximadamente sete meses de idade. Durante o período de sessenta dias, os animais foram alojados em gaiolas metabólicas individuais. Os tratamentos consistiram em uma dieta controle e quatro níveis crescentes de inclusão de enzima fibrolítica (FIBROZYME®) (0,5%, 1,0%, 1,5% e 2,0% da matéria seca), administrados diariamente no momento de oferta da dieta. Os resultados mostraram que não houve diferença significativa nos consumos de nutrientes (g animal-1 dia-1), peso vivo (%PV-1) e peso metabólico (PV0,75) entre os tratamentos. Também não houve diferença significativa na digestibilidade aparente da matéria seca, no peso das fezes e no escore fecal. No entanto, houve diferença significativa no metabólito sanguíneo creatinina, mas não na glicemia dos animais. Conclui-se que a adição de enzima fibrolítica exógena não influencia o consumo alimentar e a glicemia das borregas, mas altera a creatinina plasmática.(AU)

Resumo

Poultry slaughterhouse wastewater (PSW) has substantial organic load and nutrient contents, which must be removed before discharge due to being sanitary and environmental hazards. The present study is the first to analyze the individual and synergistic influences of combined hydrogen peroxide (H2O2), different ultraviolet lights (UV-A/UV-C), inorganic compound catalysts of titanium and zinc oxides (TiO2/ZnO), and ultrasound (US) processes on ammonia and phosphorus elimination from PSW using a Taguchi L36 orthogonal array. The results showed that, compared to other processes in isolation, the integrated process of H2O2, US, and heterogeneous photocatalysis (HPC) is significantly more effective at treating PSW in terms of N4 + -N removal (52.0%) and PO4-P elimination (59.5%). Furthermore, electrical energy consumption at 2.67 g-1 N4 + -N US$ and 2.14 g-1 PO4-P US$ was determined to be the most significant factor in the operating cost of the system, while the average chemical cost under optimal conditions was 0.34 US$/g. In general, the results indicate that the effectiveness of removing pollutants is directly influenced by the pH, catalyst concentration, and duration of the operation. Additionally, the presence of different types of pollutants in real wastewater might lead to reduced nutrient removal efficiencies.(AU)

Resumo

As microalgas são organismos cuja biomassa possui biomoléculas abundantes como carboidratos, lipídeos, proteínas, pigmentos, vitaminas, minerais e compostos antioxidantes, com inúmeras aplicações industriais com destaque para os segmentos de alimentos, nutricional, farmacológico, cosmético e de energia, na produção de biocombustíveis. Entretanto, o acesso de forma integra a essas biomoléculas pode ser dificultado pela rigidez estrutural de sua parede celular, sendo necessário a aplicação de um pré-tratamento que promova a lise celular. As diferentes técnicas de ruptura celular aplicáveis à biomassa microalgal descritas na literatura podem ser de natureza mecânica, com destaque para as técnicas de moagem em moinho de bolas e homogeneização à alta pressão (HAP) ou não mecânica (química, térmica e enzimática), cada uma com vantagens e desvantagens. Assim, o objetivo da presente revisão narrativa é descrever o uso de diferentes métodos para o rompimento de células de microalgas, com suas vantagens, desvantagens e seus desafios.

Microalgae are organisms whose biomass contains different biomolecules, such as carbohydrates, lipids, proteins, pigments, vitamins, minerals, and antioxidant compounds, with numerous industrial applications, highlighting the food, nutritional, cosmetic, pharmacological, and biofuel segments. However, access to these biomolecules in an integrated manner is often hampered due to the structural rigidity of their cell wall, requiring the application of a pre-treatment that promotes cell lysis. Various cell rupture techniques applied to microalgae biomass have been reported. These methods can be mechanical, especially ball milling techniques and high-pressure homogenization (HPH), or non-mechanical, such as chemical, thermal, and enzymatic procedures, each with advantages and disadvantages. Thus, this review addressed the different methods of cell disruption, listing their advantages and disadvantages, applications in cell biomass, and challenges.

Resumo

The present study explored the potential of leaf litter as a source of fungi able to produce ligninolytic enzymes for the biodegradation of anthraquinone dyes. Within the colonies isolated from the leaf litter, only three colonies of two species Trametes were selected based on the detection of oxidation and decolorization halos in Petri dishes with PDA (potato-dextrose-agar) + Guaicol and PDA + RBBR (Remazol Brilliant Blue R). The identification of the colonies was done through sequencing of the ITS region. The enzymatic activity of Lac (lacase), MnP (manganês peroxidase) and LiP (lignina peroxidase) was analyzed by spectrophotometry during fermentation in PD+RBBR imedium. Isolates A1SSI01 and A1SSI02 were identified as Trametes flavida, while A5SS01 was identified as Trametes sp. Laccase showed the highest enzymatic activity, reaching 452.13 IU.L-1 (A1SSI01, 0.05% RBBR) after 96h. Isolate A1SSI02 reached the highest percentage of decolorization, achieving 89.28% in seven days. The results imply that these Trametes isolates can be highly effective in waste treatment systems containing toxic anthraquinone dyes. Keywords: laccase, peroxidases, basidiomycete, litter and biodecolorization.

Este estudo investigou o potencial da serapilheira como fonte de fungos capazes de produzir enzimas ligninolíticas para a biodegaradação de corante antraquinônico. Entre as colônias isoladas do material de serapilheira, apenas três colônias de duas espécies de Trametes. foram selecionados com base na detecção de halos de oxidação e descoloração em placas de Petri com PDA (Batata-Dextrose-Ágar) + Guaicol e PDA + RBBR (Azul Brilhante de Remazol R). A identificação das colônias foi através do sequenciamento da região ITS. A atividade enzimática de Lac (lacase), MnP (manganês peroxidase) e LiP (lignina peroxidase) foi avaliada por espectrofotometria durante a fermentação em meio BD+RBBR. Os isolados A1SSI01 e A1SSI02 foram identificados como Trametes flavida, enquanto A5SS01 foi identificado como Trametes sp. A lacase mostrou a maior atividade enzimática, atingindo 452,13 UI.L-1 (A1SSI01, 0,05% RBBR) após 96h. O isolado A1SSI02 alcançou o maior percentual de descoloração, atingindo 89,28% em sete dias. Os resultados sugerem que esses isolados de Trametes podem ser eficazes em sistemas de tratamento de resíduos contendo corantes antraquinônicos tóxicos.

Resumo

Ganoderma lingzhi is widely reported for its medicinal properties, presenting several bioactive substances with potential pharmaceutical and industrial application. This study aimed to evaluate the production of mycelial biomass, extracellular enzymes and antioxidant compounds by G. lingzhi under submerged fermentation. G. lingzhi was cultured in Polysaccharide (POL) and Melin-Norkrans (MNM) media for 7 days. The cellulases, xylanases, pectinases, laccases, and proteases activities were quantified in the culture broth, while the antioxidant potential was evaluated for the mycelial biomass. G. lingzhi showed higher biomass production in MNM. However, it exhibited similar microstructural characteristics in both culture media. In the POL there was greater activity of CMCase (0.229 U/mL), xylanase (0.780 U/mL), pectinase (0.447 U/mL) and proteases (16.13 U/mL). FPase did not differ (0.01 U/mL), and laccase was detected only in MNM (0.122 U/mL). The biomass water extract from MNM showed high levels of phenolic compounds (951.97 mg AGE/100 g). DPPH• inhibition (90.55%) and reducing power (0.456) were higher in MNM medium, while ABTS•+ inhibition (99.95%) and chelating ability (54.86%) were higher in POL. Thus, the MNM medium was more favorable to the production of mycelial biomass and phenolic compounds, while the POL medium favored the synthesis and excretion of hydrolytic enzymes.

O Ganoderma lingzhi é amplamente conhecido por suas propriedades medicinais, apresentando diversas substâncias bioativas com potencial aplicação farmacêutica e industrial. Este estudo teve como objetivo avaliar a produção de biomassa micelial, enzimas extracelulares e compostos antioxidantes por G. lingzhi através de fermentação submersa. G. lingzhi foi cultivado em meios de Polissacarídeo (POL) e Melin-Norkrans (MNM) por 7 dias. As atividades de celulases, xilanases, pectinases, lacases e proteases foram quantificadas no caldo de cultura, enquanto o potencial antioxidante foi avaliado para a biomassa micelial. G. lingzhi mostrou maior produção de biomassa em MNM. No entanto, exibiu características microestruturais semelhantes em ambos os meios de cultura. No POL, houve maior atividade de CMCase (0,229 U/mL), xilanase (0,780 U/mL), pectinase (0,447 U/mL) e proteases (16,13 U/mL). FPase não diferiu (0,01 U/mL), e lacase foi detectada apenas em MNM (0,122 U/mL). O extrato aquoso de biomassa de MNM apresentou altos níveis de compostos fenólicos (951,97 mg AGE/100 g). A inibição do DPPH• (90,55%) e o poder redutor (0,456) foram maiores no meio MNM, enquanto a inibição do ABTS•+ (99,95%) e a capacidade quelante (54,86%) foram maiores no POL. Assim, o meio MNM foi mais favorável para a produção de biomassa micelial e compostos fenólicos, enquanto o meio POL favoreceu a síntese e excreção de enzimas hidrolíticas.

Resumo

Millions of tons of fish are filleted each year, and a significant portion of unwanted carcasses is discarded worldwide. An alternative approach to use these materials is through hydrolysis reactions, which allow for the production of compounds with modified technological properties such as solubility, emulsification capacity, foam formation ability, and viscosity. In addition, they may exhibit different biological activities with beneficial effects such as antioxidant, antihypertensive, anticarcinogenic, lipid profile-lowering, and neuroprotective properties. Thus, these compounds can be included in food formulations as promising adjuncts in treatments, with health benefits to consumers. This study discussed the different enzymatic hydrolyses used in the treatment of fish waste and evaluate the compounds and their effects.

Milhões de toneladas de peixes são cortados em filés todos os anos, e uma porção significativa de carcaças indesejadas é descartada em todo o mundo. Uma abordagem alternativa para utilização desses materiais é por meio de reações de hidrólise, que permitem a produção de compostos com propriedades tecnológicas modificadas como solubilidade, capacidade de emulsificação, de formação de espuma e viscosidade. Além disso, podem apresentar diferentes atividades biológicas com efeitos benéficos, como propriedades antioxidantes, anti-hipertensivas, anticarcinogênicas, redutoras do perfil lipídico e neuroprotetoras. Assim, esses compostos podem ser incluídos em formulações de alimentos como coadjuvantes promissores em tratamentos, com benefícios à saúde dos consumidores. Este estudo teve como objetivo discutir as diferentes hidrólises enzimáticas utilizadas no tratamento de resíduos de pescado e avaliar os compostos e seus efeitos.

Resumo

In advanced biotechnology, the utilization of enzymes to achieve new or modified compounds with antibacterial, fungicidal, and anti-cancer specifications is crucial. Mushroom lactases are a hopeful biocatalyst for the synthesis and modification of different compounds. They are an accessible and inexpensive enzyme for the preparation of reaction objects and have recently received attention. Laccase purification was performed from basidiomycete Lentinus strigosus (LS) in several stages: Stage 1. On ion-exchange chromatography on TEAE Servacell 23 (400 ml), two distinctly separated laccase activity peaks were observed, eluted from the carrier at 0.21 and 0.27 M NaCl. In order to reduce the loss of enzymes, all fractions with laccase activity were collected, concentrated, and desalted using an ultrafiltration cell (Amicon, United States) with a UM-10 membrane. Stage 2. The resulting preparation with laccase activity was applied to a Q-Sepharose column (60 ml). Two well-separated peaks with laccase activity were obtained during the elution: laccase I (0.12 M NaCl) and laccase II (0.2 M NaCl). Stage 3. In the course of further purification of both enzymes, carried out on anion-exchange carrier Resource Q (6 ml), a broken gradient was used: 0 - 10%, 10 - 20%, and 20 - 100% with 1M NaCl. Stage 4. Both laccase I and laccase II, obtained after Resource Q, were desalted, concentrated to 1 ml each, and applied to a Superdex 75 gel filtration column. As a result, two laccases were obtained in a homogeneous form.

Na biotecnologia moderna, o uso de enzimas para obter compostos novos ou modificados com propriedades antibacterianas, antifúngicas e anticancerígenas é crucial. Lactases de cogumelos são biocatalisadores promissores para síntese e modificação de diferentes compostos, por serem enzimas baratas e disponíveis para a preparação de componentes de reação, e vem recebendo a devida atenção recentemente. A purificação da lacase foi realizada a partir do basidiomiceto Lentinus strigosus em vários estágios: Etapa 1 - na cromatografia de troca iônica em TEAE Servacell 23 (400 ml), foram observados dois picos de atividade da lacase distintamente separados, com eluição do transportador a 0,21 e 0,27 M de NaCl. Para reduzir a perda de enzimas, todas as frações com atividade de lacase foram coletadas, concentradas e dessalinizadas em uma célula de ultrafiltração (Amicon, Estados Unidos) com membrana UM-10; Etapa 2 - a preparação resultante com atividade de lacase foi aplicada a uma coluna Q-Sepharose (60 ml). Durante a eluição, foram obtidos dois picos bem separados com atividade de lacase: lacase I (NaCl 0,12 M) e lacase II (NaCl 0,2 M); Etapa 3 - no decurso da purificação adicional de ambas as enzimas, realizada no Recurso Q de transportador de troca aniônica (6 ml), um gradiente quebrado foi usado: 0-10%, 10-20% e 20-100% com NaCl 1M; Etapa 4 - tanto a lacase I como a lacase II, obtidas após o Recurso Q, foram dessalinizadas e concentradas para 1 ml cada e aplicadas a uma coluna de filtração em gel Superdex 75. Como resultado, duas lacases foram obtidas de forma homogênea.

Resumo

The current research was designed to reach extracellular protease production potential in different strains of Sordaria fimicola which were previously obtained from Dr. Lamb (Imperial College, London) from North Facing Slope and South Facing Slope of Evolution Canyon. After initial and secondary screening, two hyper-producers strains S2 and N6 were selected for submerged fermentation and cultural conditions including temperature, pH, incubation period, inoculum size, substrate concentration, and different carbon and nitrogen sources were optimized for enzyme production. S2 strain showed maximum protease production of 3.291 U/mL after 14 days of incubation at 30 °C with 7 pH, 1% substrate concentration and 1 mL inoculum, While N6 strain showed maximum protease production of 1.929 U/mL under fermentation optimized conditions. Another aim of the present research was to underpin the biodiversity of genetics and post-translational modifications (PTMs) of protease DPAP (peptidyl-aminopeptidase) in Sordaria fimicola. Five polymorphic sites were observed in amino acid sequence of S. fimicola strains with reference to Neurospora crassa. PTMs prediction from bioinformatics tools predicted 38 phosphorylation sites on serine residues for protease peptidyl-aminopeptidase in S1 strain of S. fimicola while 45 phosphorylation sites on serine in N7 strain and 47 serine phosphorylation modifications were predicted in N. crassa. Current research gave an insight that change in genetic makeup effected PTMs which ultimately affected the production of protease enzyme in different strains of same organism (S. fimicola). The production and molecular data of the research revealed that environmental stress has strong effects on the specific genes through mutations which may cause genetic diversity. S. fimicola is non- pathogenic fungus and has a short life cycle. This fungus can be chosen to produce protease enzyme on a commercial scale.

A pesquisa atual foi projetada para alcançar o potencial de produção de protease extracelular em diferentes cepas de Sordaria fimicola que foram previamente obtidas do Dr. Lamb (Imperial College, Londres) de North Facing Slope e South Facing Slope de Evolution Canyon. Após a triagem inicial e secundária, duas cepas hiperprodutoras S2 e N6 foram selecionadas para fermentação submersa e condições culturais, incluindo temperatura, pH, período de incubação, tamanho do inóculo, concentração de substrato, e diferentes fontes de carbono e nitrogênio foram otimizadas para produção de enzima. A cepa S2 apresentou produção máxima de protease de 3,291 U/mL após 14 dias de incubação a 30 °C com pH 7, concentração de substrato de 1% e inóculo de 1 mL, enquanto a cepa N6 apresentou produção máxima de protease de 1,929 U/mL em condições otimizadas de fermentação. Outro objetivo da presente pesquisa foi sustentar a biodiversidade da genética e modificações pós-tradicionais (PTMs) da protease DPAP (peptidil-aminopeptidase) em Sordaria fimicola. Cinco sítios polimórficos foram observados na sequência de aminoácidos de cepas de S. fimicola com referência a Neurospora crassa. A previsão de PTMs a partir de ferramentas de bioinformática previu 38 locais de fosforilação em resíduos de serina para protease peptidil-aminopeptidase na cepa S1 de S. fimicola, enquanto 45 locais de fosforilação em serina na cepa N7 e 47 modificações de fosforilação de serina foram previstas em N. crassa. A pesquisa atual deu uma ideia de que a mudança na composição genética afetou os PTMs que, em última análise, afetaram a produção da enzima protease em diferentes cepas do mesmo organismo (S. fimicola). A produção e os dados moleculares da pesquisa revelaram que o estresse ambiental tem fortes efeitos sobre genes específicos por meio de mutações que podem causar diversidade genética. S. fimicola é um fungo não patogênico e tem um ciclo de vida curto. Esse fungo pode ser escolhido para produzir enzima protease em escala comercial.

Resumo

Many anuran amphibians deposit their eggs in foam nests, biostructures that help protect the eggs and tadpoles from predators. Currently, there are no other identification and description studies of the cultivable microbiota role in the nests of the Leptodactylid frogs such as Physalaemus cuvieri, Leptodactylus vastus and Adenomera hylaedactyla. This study aimed to isolate and identify the culturable bacteria from these three anuran species' nests, as well as to prospect enzymes produced by this microbiota. Foam nests samples and environmental samples were diluted and viable cell count was determined. Bacterial morphotypes from foam nest samples were isolated through spread plate technique. Isolates' DNAs were extracted followed by rRNA 16S gene amplification and Sanger sequencing. To evaluate their enzymatic potential, the isolates were cultured in ATGE medium supplemented with starch (0.1% w/v), gelatin (3% w/v) and skimmed milk (1% w/v), to verify amylase and protease activity. A total of 183 bacterial morphotypes were isolated, comprising 33 bacterial genera. Proteobacteria phylum was the most abundant in all the three nests (79%). The genera Pseudomonas and Aeromonas were the most abundant taxon in P. cuvieri and L. vastus. In A. Hylaedactyla, were Enterobacter and Bacillus. Regarding enzymatic activities, 130 isolates displayed protease activity and 45 isolates were positive for amylase activity. Our results provide unprecedented information concerning culturable bacterial microbiota of the foam nests of the Leptodactylid frogs, as well as their potential for biomolecules of biotechnological interest.

Muitos anfíbios anuros depositam seus ovos em ninhos de espuma, bioestruturas que ajudam a proteger os ovos e girinos de predadores. Atualmente, não existem relatos de identificação e descrição do papel da microbiota cultivável nos ninhos de sapos da família Leptodactylidae, como Physalaemus cuvieri, Leptodactylus vastus e Adenomera hylaedactyla. Este estudo teve como objetivo isolar e identificar as bactérias cultiváveis presentes nos ninhos dessas três espécies de anuros, além de prospectar enzimas produzidas por essa microbiota. Amostras de ninhos de espuma e amostras ambientais foram diluídas, e a contagem de células viáveis foi determinada. Os morfotipos bacterianos das amostras de ninhos de espuma foram isolados por meio da técnica de spread plate. O DNA dos isolados foram extraídos, seguidos pela amplificação do gene rRNA 16S e sequenciamento Sanger. Para avaliar o potencial enzimático, os isolados foram cultivados em meio ATGE suplementado com amido (0,1% p/v), gelatina (3% p/v) e leite desnatado (1% p/v), para verificar a atividade de amilase e proteases. Um total de 183 morfotipos bacterianos foi isolado, abrangendo 33 gêneros bacterianos. O filo Proteobacteria foi o mais abundante em todos os três ninhos (79%). Os gêneros Pseudomonas e Aeromonas foram os taxons mais abundantes em P. cuvieri e L. vastus. Em A. hylaedactyla, foram Enterobacter e Bacillus. Em relação às atividades enzimáticas, 130 isolados exibiram atividade de protease e 45 isolados foram positivos para atividade de amilase. Nossos resultados fornecem informações inéditas sobre a microbiota bacteriana cultivável dos ninhos de espuma dos sapos da família Leptodactylidae, bem como seu potencial para biomoléculas de interesse biotecnológico.

Resumo

Plants play an essential role in the ecological cycle; however, they face numerous global biotic and abiotic stress factors. The capacity of plants to survive in adverse conditions is called stress tolerance. Drought stress is among the major stresses faced by plants, as arid conditions affect plant development and productivity, crop yield, relative water content, nutrient intake, photosynthesis, dry matter accumulation, and respiration. Hormones play an essential role in plant stress metabolism. Until recently, it was thought that plant hormones consisted of five groups: auxin, gibberellin, cytokinin, abscisic acid, and ethylene. However, other substances synthesized by plants, such as jasmonates, brassinosteroids, salicylic acid, and nitric oxide, have also shown critical vital functions in the plant, like the hormones. Another hormone in these substances is strigolactone (SL), which has been reported to perform essential functions in stress physiology. This research investigated the effects of SL applications on drought stress on 1103 Paulsen American Grapevine Rootstock. GR24, a synthetic analog of SLs, was applied to grapevine rootstock. Physical and biochemical changes were determined (chlorophyll, membrane injurity, prolin, lipid peroxidation, soluble protein, superoxide dismutase, ascorbate peroxidase activities, phenolic compounds, plant hormones, and mineral elements). The results show that GR24 applications effectively alleviate the harmful effects of drought stress in most features.

Resumo

Enzymatic (glutathione S-transferase, GST and catalase, CAT) and histological biomarkers in S. herzbergii are important for the analysis of impacted estuaries in port regions of the Brazilian Amazon coast. Fish specimens were collected in two areas in the rainy and dry seasons: Porto Grande (potentially impacted region) and Ilha dos Caranguejos (less impacted region). Sediment samples were collected for chemical analysis. Morphometric, histological, and enzymatic biomarker analyzes were performed. The analysis of the sediments collected in the potentially impacted region showed levels of iron, aluminum and polycyclic aromatic hydrocarbons above the limits allowed by CONAMA legislation. Histological changes in the gills and liver, as well as GST and CAT activities, were high in fish collected at the port. Analyzes suggest that fish in the potentially impacted region are subject to pollutants that compromise their health.

Biomarcadores enzimáticos (glutationa S-transferase, GST e catalase, CAT) e histológicos em S. herzbergii são importantes para a análise de estuários impactados em regiões portuárias da costa amazônica brasileira. Espécimes de peixes foram coletados em duas áreas nas estações chuvosa e seca: Porto Grande (região potencialmente impactada) e Ilha dos Caranguejos (região menos impactada). Amostras de sedimento foram coletadas para análise química. Análises morfométricas, histológicas e de biomarcadores enzimáticos foram realizadas. A análise dos sedimentos coletados na região potencialmente impactada mostrou teores de ferro, alumínio e hidrocarbonetos aromáticos policíclicos acima dos limites permitidos pela legislação do CONAMA. As alterações histológicas nas brânquias e no fígado, bem como as atividades de GST e CAT, foram elevadas nos peixes coletados no porto. As análises sugerem que os peixes da região potencialmente impactada estão sujeitos a poluentes que comprometem sua saúde.

Resumo

The objective of this study was to evaluate the activity of antioxidant enzymes, the functioning of the photosystem II and quality of C. xanthocarpa seedlings cultivated under intermittent water deficit and shading levels and the influence of shading on recovery potential after suspension of the stress conditions. The seedlings were subjected to three levels of shading (0, 30, and 70%), six periods of evaluation (start: 0 days; 1st and 2nd photosynthesis zero: 1st and 2nd P0; 1st and 2nd recovery: 1stand 2nd REC; and END), and two forms of irrigation (control: periodically irrigated to maintain 70% substrate water retention capacity, and intermittent irrigation: suspension of irrigation). The plants subjected to intermittent irrigation conditions at 0% shading showed a reduction in water potential (Ψw) and potential quantum efficiency of photosystem II (Fv/Fm) and maximum efficiency of the photochemical process (Fv/F0) and an increase in basal quantum production of the non-photochemical processes (F0/Fm). Superoxide dismutase (SOD) activity was higher in the leaves than in the roots. The C. xanthocarpa is a species sensitive to water deficit but presents strategies to adapt to an environment under temporary water restriction, which are more temporary are most efficient under shading. The seedlings with water deficit at all levels of shading exhibited higher protective antioxidant activity and lower quality at 0% shading. The shading minimizes prevents permanent damage to the photosystem II and after the re-irrigation, the evaluated characteristics showed recovery with respect to the control group, except POD and SOD activities in the leaves.

O objetivo deste estudo foi avaliar a atividade de enzimas antioxidantes, o funcionamento do fotossistema II e a qualidade de mudas de C. xanthocarpa cultivadas sob déficit hídrico intermitente e níveis de sombreamento e a influência do sombreamento sobre o potencial de recuperação após suspensão das condições de estresse. As mudas foram submetidas a três níveis de sombreamento (0, 30 e 70%), seis períodos de avaliação (início: 0 dias; 1ª e 2ª fotossíntese zero: 1ª e 2ª P0; 1ª e 2ª recuperação: 1ª e 2ª REC; e final), e duas formas de irrigação (controle: periodicamente irrigado para manter 70% da capacidade de retenção de água do substrato, e irrigação intermitente: suspensão da irrigação). As plantas submetidas às condições de irrigação intermitente a 0% de sombreamento apresentaram redução do potencial hídrico (Ψw) e eficiência quântica potencial do fotossistema II (Fv/Fm) e máxima eficiência do processo fotoquímico (Fv/F0) e aumento da produção quantica basal dos processos não fotoquímicos (F0/Fm). A atividade da superóxido dismutase (SOD) foi maior nas folhas do que nas raízes. C. xanthocarpa é uma espécie sensível ao déficit hídrico, mas apresenta estratégias para se adaptar a um ambiente com restrição hídrica temporária, sendo mais eficientes sob sombreamento. As mudas com déficit hídrico em todos os níveis de sombreamento exibiram maior atividade antioxidante protetora e menor qualidade no sombreamento 0%. O sombreamento minimiza danos permanentes ao fotossistema II e após a re-irrigação, as características avaliadas apresentaram recuperação em relação ao grupo controle, exceto atividades de POD e SOD nas folhas.

Resumo

Yeast's beta-galactosidase is an intracellular enzyme, through which it is possible to determine in vivo its activity as a biocatalyst in the lactose hydrolysis. Permeabilization process was used for transforming the microorganisms cells into biocatalysts with an enhanced enzyme activity. The potential application of this enzyme technology in industrial process depends mainly on the enzyme activity. Beta-galactosidase enzyme that hydrolyzes lactose, for instance, is largely dependent on the reaction time and its stability under different physical conditions, such as pH, temperature and enzyme concentration. The objective of this study was to optimize the cellular permeabilization process of Kluyveromyces marxianusCCT 3172 and Saccharomyces fragilisCCT 7586 cultured in cheese whey for lactose hydrolysis. Box-Behnken design was carried out for cell permeabilization with three independent variables, ethanol concentration, permeabilization time and temperature. The best permeability conditions for K. marxianusCCT 3172 were 27% (v v-1) ethanol, 3 min at 20ºC, with specific enzymatic activity of 0.98 U mg-1.For S. fragilisCCT 7586, a specific enzymatic activity of 1.31 U mg-1was achieved using 45% (v v-1) of ethanol, 17 min. of reaction under 17ºC. Thus, it was concluded that cellular permeabilization with ethanolis an efficient process to determine beta-galactosidase activity.(AU)

Resumo

Abstract This study aimed to evaluate the effects of adding levels of emulsifier based on soy lecithin and enzymatic complex (xylanase, ß-glucanase;-glucanase, galactosidase, protease, amylase, and ß-mannanase) on the basal diet during the raising of free-range broiler chickens. The experimental design was completely randomized, with five treatments and six replications. Treatments were: T1: control diet, without enzymatic complex and emulsifier; T2: 0.2 kg t-1 of enzymatic complex; T3: 0.5 kg t-1 of emulsifier; T4: 0.2 kg t-1 of enzymatic complex + 0.5 kg t-1 of emulsifier; and T5: 0.3 kg t-1 of enzymatic complex + 1 kg t-1 of emulsifier. Performance data were collected every 14 days, and the animals were euthanized at 70 days to obtain carcass, breast, drumstick, and thigh yield and intestine collection for pH analysis and morphometry. The periods from 1 to 56 and 1 to 70 days showed a difference (P<0.05) in the parameters of zootechnical performance, the feed intake was lower in T4 and T5, and weight gain was better in T1, T2, T3, and T4. Feed conversion was better in T1, T2, and T4. No difference (P>0.05) was observed for poultry livability, carcass yield, viscera, and pH of duodenum and cecum. A difference was found for intestinal morphometry (P<0.05), and T5 showed the best villus/crypt ratio. The level with 0.3 kg t-1 of enzymatic complex and 1 kg t-1 of emulsifier indicated a better relationship between villi and crypts. However, the level with 0.2 kg t-1 of enzymatic complex and 0.5 kg t-1 of emulsifier added to the commercial diet led to benefits such as decreased feed intake, without affecting weight gain, thus inducing a good feed conversion.

Resumo Objetivou-se avaliar os efeitos da adição de níveis de emulsificante à base de lecitina de soja e complexo enzimático (Xilanase, ß-Glucanase, Galactosidase, Protease, Amilase, ß-Mananase) na ração basal durante a criação de frangos de corte de linhagem caipira. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com 5 tratamentos e 6 repetições. Os tratamentos foram: T1: ração controle, sem complexo enzimático e emulsificante; T2: 0,2 kg t-1 de complexo enzimático; T3: 0,5 kg t-1 de emulsificante; T4: 0,2 kg t-1 de complexo enzimático + 0,5 kg t-1 de emulsificante; T5: 0,3 kg t-1 de complexo enzimático + 1 kg t-1 de emulsificante. A cada 14 dias foram coletados os dados do desempenho zootécnico e após 70 dias as aves foram eutanasiadas para obtenção do rendimento de carcaça, peito, coxa, sobrecoxa e coleta do intestino para análise de pH e morfometria. Nos períodos de 1 a 56 e 1 a 70 dias houve diferença (P<0,05) nos parâmetros de desempenho zootécnico, o consumo de ração foi menor no T4 e T5, e o ganho de peso foi melhor no T1, T2, T3 e T4. A conversão foi melhor em T1, T2 e T4. Não houve diferença (P>0,05) na viabilidade das aves, no rendimento de carcaça, cortes de vísceras e no pH de duodeno e cecos. Houve diferença na morfometria intestinal (P<0,05), sendo o T5 o que obteve melhor relação vilo/cripta. O nível 0,3 kg t-1 complexo enzimático com 1 kg t-1 emulsificante indicou melhor efeito na relação vilosidade e criptas. O nível com 0,2 kg t-1 do complexo enzimático com 0,5 kg t-1 do emulsificante adicionado a dieta comercial trouxe benefícios como diminuição do consumo de ração, sem afetar o ganho de peso, tendo assim uma boa conversão alimentar.

Resumo

O desmame é caracterizado como o período mais crítico da produção de suínos devido à imaturidade digestiva e à baixa concentração de enzimas digestivas, como carboidrases, proteases e fitases, nas primeiras semanas do pós-desmame, o que ocasiona o baixo desempenho dos leitões. Neste caso, há a necessidade de suplementação exógena de enzimas que atuam na degradação de frações do alimento, aumentando o aproveitamento da dieta. A nutrição enzimática exógena tem sido considerada uma alternativa eficaz frente à baixa concentração de enzimas endógenas nas primeiras semanas após o desmame por contribuir para o aumento na digestibilidade das dietas sólidas e, deste modo, para um maior aproveitamento dos ingredientes. Na nutrição de suínos, as enzimas exógenas mais utilizadas são as carboidrases, as proteases e as fitases. Ademais, a utilização de blends enzimáticos também é considerada uma ótima alternativa, pois contribui para a inibição de fatores antinutricionais, os quais são responsáveis por indisponibilizar nutrientes necessários para o desenvolvimento e desempenho dos animais. Diante do exposto, o objetivo deste estudo foi apresentar as principais enzimas exógenas utilizadas na nutrição de leitões desmamados, bem como seus efeitos no desempenho animal.

Weaning is characterized as the most critical period in swine production due to digestive immaturity and low concentration of digestive enzymes, such as carbohydrases, proteases, and phytases, in the first weeks after weaning, which causes poor performance of piglets. In this case, there is the need for exogenous supplementation of enzymes that act on the degradation of food fractions, increasing diet utilization. Exogenous enzyme nutrition has been considered an effective alternative to the low concentration of endogenous enzymes in the first weeks after weaning, as it contributes to an increase in the digestibility of solid diets and, consequently, greater use of the ingredients. In swine nutrition, the most used exogenous enzymes are carbohydrases, proteases, and phytases. Furthermore, the use of enzymatic blends is also considered a great alternative, as they contribute to the inhibition of anti-nutritional factors, which are responsible for making nutrients necessary for the development and performance of animals unavailable. Therefore, this study aimed to present the main exogenous enzymes used in the nutrition of weaned piglets, as well as their effects on animal performance.

Resumo

Greeen synthesis has been introduced as an alternative to chemical synthesis due to the serious consequences. Metal nanoparticles synthesized through green approach have different pharmaceutical, medical and agricultural applications. The present study followed a green and simple route for the preparation of potentially bioactive gold nanoparticles (Au NPs). Au NPs were prepared via green synthesis approach using crude basic alkaloidal portion of the tuber of Delphinium chitralense. The green synthesized Au NPs were characterized by transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) fourier transform infrared (FTIR), and UV-Visible spectrophotometer. Morphological analysis shows that Au NPs have cubic geometry with different sizes. UV-Vis spectroscopic analysis confirmed the synthesis of Au NPs while XRD proved their pure crystalline phase. The Au NPs showed promising dose dependent inhibition of both AChE and BChE as compared to the crude as well as standard drug.

A síntese verde foi introduzida como uma alternativa à síntese química devido às graves consequências. As nanopartículas metálicas sintetizadas através da abordagem verde têm diferentes aplicações farmacêuticas, médicas e agrícolas. O presente estudo seguiu uma rota verde e simples para a preparação de nanopartículas de ouro potencialmente bioativas (Au NPs). As NPs de Au foram preparadas via abordagem de síntese verde usando a porção alcaloide básica bruta do tubérculo de Delphinium chitralense. As NPs de Au sintetizadas verdes foram caracterizadas por microscopia eletrônica de transmissão (TEM), microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios X (DRX), infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e espectrofotômetro UV-Visível. A análise morfológica mostra que as NPs de Au possuem geometria cúbica com tamanhos diferentes. A análise espectroscópica UV-Vis confirmou a síntese de Au NPs enquanto a XRD provou sua fase cristalina pura. O Au NPs mostrou inibição dependente da dose promissora de AChE e BChE em comparação com a droga bruta e padrão.

Resumo

Over recent years, Macrobrachium amazonicum has become a popular species for shrimp farming due to their fast growth, high survival rates, and marketability. Several studies have focused on the development of new technology for the culture of this species, but many aspects of their nutrition and physiology remain unknown. Thus, the goal of the present study was to obtain transcripts of putative genes encoding digestive enzymes, based on a library of the cDNA from the hepatopancreas of M. amazonicum, sequenced in the Ion TorrentTM platform. We identified fragments of nine genes related to digestive enzymes, acting over proteins, carbohydrates and lipids. Endo and exoproteases were also recorded in the hepatopancreas, indicating adaptation to the digestion of protein-richfoods. Nonetheless, the enzymes involved in the carbohydrate metabolism formed the largest functional group in M. amazonicum, including enzymes related to the digestion of starch, chitin, and cellulose. These findings indicate that the species has a genetic apparatus of a well-adapted omnivorous animal. This information may provide important insights for the selection of ingredients for the formulation of a more appropriate diet to the enzymatic repertoire of M. amazonicum.(AU)