Influência da fonte de carbono na produção de fruto/oligossacarídeos, na composição da parede celular e na expressão de genes relacionados à sua biossíntese em Fusarium solani (Mart) Sacc. e Neocosmospora vasinfecta E. F. Sm

Autor: Galvão, Daiane Felberg Antunes, 1978
Přispěvatelé: Braga, Marcia Regina, Morais, Marcia Maria Camargo de, Fialho, Mauricio Batista, Gaspar, Marilia, Silva, Fábio Sérgio Barbosa da, Oliveira, Vanessa Fátima de, Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Biologia, Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Estrutural, UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
DOI: 10.47749/t/unicamp.2014.937804
Popis: Orientadores: Marcia Regina Braga, Marcia Maria Camargo de Morais Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Fruto-oligossacarídeos (FOS) são frutanos de baixo peso molecular produzidos por microorganismos. O interesse em FOS vem aumentando uma vez que eles são considerados ingredientes funcionais benéficos à saúde humana. Com o objetivo de analisar como a produção de FOS e a composição da parede celular de fungos filamentosos é afetada pela fonte de carbono, os fungos Fusarium solani (URM 3338) e Neocosmospora vasinfecta (URM 3329) foram cultivados em meios contendo cinco fontes de carbono diferentes (sacarose, inulina, glucose, frutose ou glucose mais frutose, todos a 1%) e coletas foram realizadas aos 5, 10 e 15 dias de crescimento. A partir do meio de cultivo filtrado foram analisados o pH, teores de açúcar total, açúcares redutores e proteínas, a presença de FOS e atividades enzimáticas invertásica e inulinásica. A partir do micélio, a biomassa foi quantificada e a parede celular foi isolada e sua composição em açúcares neutros, ácidos urônicos e quitina analisada. Foi avaliada também a expressão relativa de genes de síntese de parede celular b-1,3-glucano sintase e quitina sintases. Os dois fungos utilizaram todas as fontes de carbono crescendo nas diferentes condições. Atividade de hidrólise foi detectada no meio contendo sacarose ou inulina para o fungo F. solani, gerando glucose, frutose e fruto-oligossacarideos como produtos havendo utilização dos monossacarídeos. O micélio deste fungo apresentou alterações visíveis no crescimento em meio sólido apenas no meio com frutose, mas foi observada igual quantidade de quitina da parede celular deste fungo quando crescido por cinco dias em sacarose e inulina, mas em menor quantidade com relação aos demais meios. As análises de expressão relativa de genes mostraram indução do gene da b-1,3-glucano sintase e repressão do gene quitina sintase 5 em sacarose e inulina com relação a condição frutose. Estes dados sugerem que a alteração na composição da parede celular do F. solani pode ter relação com a secreção de enzimas nos meios sacarose e inulina. Para N. vasinfecta, quando crescido em sacarose foi observada atividade de transfrutosilação, com a liberação de glucose e síntese de 1-cestose (FOS) no meio. Transfrutosilação também foi observada no meio que teve inulina como fonte de carbono. O micélio deste fungo apresentou alterações visíveis em meio sólido nas condições frutose e inulina, sendo mais hialino do que nas demais condições. A quantidade de quitina na parede celular deste fungo crescido por cinco dias foi maior nas condições frutose e inulina com relação às demais. As análises de expressão relativa de genes mostraram indução dos genes de quitina sintase 4 e 5 nestas duas condições em relação à sacarose. A partir dos resultados, pode-se concluir que as fontes de carbono oferecidas foram utilizadas pelos fungos, que as mesmas afetaram a composição de açúcares da parede celular e a expressão de genes de síntese de componentes da parede e que estes fungos são promissores para a produção de FOS, pois possuem enzimas que hidrolisam a inulina, além de enzimas que sintetizam oligossacarídeos a partir de sacarose por transfrutosilação Abstract: Fructooligosaccharides (FOS) are low molecular weight fructans produced by microbes and plants. Interest in FOS has been increasing since they are considered as functional food ingredients with benefical effects in human nutrition. With the aim of examining how the production of FOS and the composition of the cell wall of filamentous fungi are affected by the carbon source, Fusarium solani (URM 3338) and Neocosmospora vasinfecta (URM 3329) were cultured in media containing five different carbon sources (sucrose, inulin, glucose, fructose or glucose plus fructose) and samples were taken at 5, 10 and 15 days of growth. From the filtered culture medium, pH, total carbohydrates, reducing sugars and proteins, the presence of FOS and inulinase and invertase activities were analyzed. Mycelium biomass was measured and the cell wall was isolated and its composition in neutral sugars, uronic acids and chitin analyzed. The expression of b-1,3-glucan synthase and chitin synthase genes was also evaluated. Both fungi utilized all the carbon sources for growing. In sucrose- and inulin-containing media, hydrolytic activity was detected in F. solani generating glucose, fructose and FOS as products. When grown on solid culture media, visible changes were observed in mycelium of this fungus only in fructose, but the amount of chitin in the cell wall was higher in the sucrose and inulin-containing media when compared to other carbon sources. The expression b-1,3-glucan synthase gene was induced and chitin synthase 5 gene repressed on sucrose and inulin media. N. vasinfecta showed transfructosilation activity when was grown in sucrose, with release of glucose and synthesis of 1-kestose (FOS) in the culture medium. Transfructosilation was also observed in the inulin-containing medium. The mycelium showed visible changes when the fungus was cultured in solid medium with fructose or inulin as carbon sources. The amount of chitin in the cell wall of this fungus when grown for five days in inulin or fructose was higher in comparison to other carbon sources. The analysis of gene expression showed induction of chitin synthase 4 and 5 genes in these two conditions in relation to sucrose. From the results it can be concluded that the carbon sources affected growth, enzymic activity, composition of the cell wall and gene expression in F. solani and N. vasinfecta, and that these fungi are promising organisms for FOS production since they secrete enzymes that hydrolyze inulin or synthesize oligosaccharides from sucrose by transfructosylation Doutorado Biologia Celular Doutora em Biologia Celular e Estrutural
Databáze: OpenAIRE
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