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Pesquisas com fungos como fontes de metabólitos, enzimas, toxinas e genes de interesse, são uma alternativa interessante na seleção e no desenvolvimento de produtos biológicos à base de fungos com potenciais aplicações biotecnológicas em áreas como: agroindústria, bioprocessos, tecnologia ambiental, bioconversão e farmacologia.

Os resultados deste estudo confirmam a variabilidade existente entre diferentes isolados do fungo entomopatogênico B. bassiana pela produção da sua principal toxina BEA. Ainda, foi demonstrada a atividade biológica de BEA sobre as linhagens celulares SF-9 e SF- 21 de S. frugiperda exibindo valores de CC50 de 2,81 e 6,94 µM, respectivamente.

Metabólitos secundários obtidos a partir do crescimento do fungo entomopatogênico B.

bassiana em meios líquidos afetaram significativamente o desenvolvimento da interação da

ferrugem e o cafeeiro mediante dois efeitos: de proteção, inibindo a germinação dos uredósporos, e indutor a longo prazo, caracterizado pela ativação de proteínas de defesa da planta, resultando uma importante diminuição da doença no final da epidemia. Adicionalmente, este é o primeiro registro da atividade citotóxica e antimicrobiana de metabólitos do fungo B. bassiana sobre linhagens celulares e bactérias causadoras de doenças nosocomiais em humanos. Os resultados sugerem um claro envolvimento deste tipo de metabólitos ao final do processo infeccioso do fungo sobre os insetos praga, mas também uma significativa atividade antibacteriana. Todos os tratamentos dos metabólitos puros e dos extratos brutos provenientes do crescimento do fungo B. bassiana apresentaram efeitos inibitórios sobre as diferentes espécies de bactérias utilizadas nos ensaios. A atividade bactericida foi observada no caso do gênero Proteus sp. e bacteriostática sobre os gêneros

Staphylococcus sp., Klebsiella sp e E. coli alcançando em muitos casos 100% de inibição em

diferentes tempos e concentrações utilizadas no ensaio. Com exceção da mistura na maior concentração, todos os tratamentos mostraram menor atividade inibitória contra Salmonella

sp.

Com base nos resultados apresentados nos experimentos utilizando S. commune fico demonstrado o potencial deste fungo como fonte de enzimas catalíticas para a degradação de materiais lignocelulósicos, bem para a produção de biocombustíveis de segunda geração. É necessário explorar a biodiversidade e caracterizar as mais importantes moléculas que são produzidas por micro-organismos selvagens e o papel delas na degradação de biomassa, a fim de se obter acesso a novas fontes de energia disponíveis. Apesar do fato de o bagaço de cana- de-açúcar e o engaço de bananeira mostrarem a maior indução de atividade da holocelulase,

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pela composição, disponibilidade e oferta de bambu no mundo todo este contínua sendo um material potencial e interessante. No entanto, requerem-se estudos adicionais para ser considerado um material lignocelulósico adequado e com potencial para bioconversão após o pré-tratamento da sua fibra. Nesse trabalho, foi comprovado o efeito indutor do CMC e das diferentes fontes de carbono na produção das holocelulases. Os valores determinados de Km e

Vmax para pNβG das β–glicosidases em 0.303 mM e 0.504 mmol/min/mg de proteína,

observou-se a melhor atividade da enzima a temperaturas entre 50 - 60˚ C e pH 7,0. Do mesmo modo, a ruptura estrutural das fibras de bambu foi bem visível com a utilização de MEV com amostras afetadas pela presença de S. commune ou previamente hidrolisadas com os extratos enzimáticos. Adicionalmente, torna-se necessária uma melhor compreensão do processo de biodegradação deste tipo de material lignocelulósico, a fim de possibilitar a transformação desse valioso material biológico em produtos de valor agregado.

Os resultados obtidos na caracterização parcial das enzimas digestivas β–glicosidases e LAPs vitais no desenvolvimento de T. licus licus permitiram gerar conhecimento estratégico sobre o inseto visando o futuro controle mediante aplicações biotecnológicas como identificação de inibidores vegetais, técnicas de RNAi e tecnologias de transformação genética de plantas. O pH do trato digestivo da broca gigante da cana-de-açúcar encontrado foi de 9,6 altamente alcalino mas consistente com o relatado na literatura. Além disso, para as β–glicosidases foram observadas aparentes Km e Vmax para pNβG de 1,74 mM e 0,005

mmol/min/mg de proteína respectivamente, e valores de pH entre 6,0 e 7,0 e temperatura entre 50 e 55° C na melhor atividade enzimática. Do mesmo modo, demonstrou-se o efeito de diferentes inibidores e ativadores da enzima, registrando para Mg2+ um incremento diretamente proporcional entre concentração e atividade, com valores de até o dobro do controle. No caso das LAPs foram identificadas 3 isoformas e demonstrou-se a inibição completa da atividade da enzima com bestatin 0,1 mM. Foi determinado o efeito do pH e a atividade especifica comparada com outros insetos praga de importância econômica das ordens Lepidoptera e Coleoptera. Sabe-se que este tipo de enzima atua como receptor específico de toxinas Cry obtidas de Bacillus thuringiensis e os resultados desse trabalho indicaram a ligação das toxinas Cry com a enzima.

Este trabalho é um importante estudo envolvendo metabólitos produzidos pelos micro-organismos, com potenciais aplicações em diferentes áreas. Os estudos da atividade citotóxica sobre linhagens celulares permitiram a seleção e o melhoramento de formulações do fungo no controle biológico de pragas de importância econômica. Da mesma forma, a avaliação da atividade antimicrobiana dos metabólitos é um aporte significativo na busca de

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novos compostos com potencial aplicação no controle de bactérias dada a atual situação de crescente resistência à quimioterapia.

Finalmente, parte dos dados aqui apresentados constituem uma valiosa ajuda para o desenho de estratégias voltadas a geração de plantas resistentes aos insetos-praga estudados. A caracterização das enzimas da broca gigante T. licus licus obtidos para β–glicosidases e LAPs somados à informação do transcritoma do inseto e busca por possíveis inibidores visando à geração de plantas com maiores níveis de resistência encontram-se em desenvolvimento no Laboratório de Interação Molecular Planta-Praga (LIMPP) da Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, liderado pela Dra. Fátima Grossi de Sá.

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