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Objective: This study produced a fungal chitosan membrane extracted from Rhizopus stolonifer, as well as its modification using dielectric barrier discharge plasma (DBD), aiming to improve the physicochemical characteristics of the membrane, optimizing its use in the medical research field. Method: The obtained chitosan was physically and chemically characterized (Molecular Weight, Fourier Transform Infrared, X-ray Diffraction), later were produced fungal chitosan membranes and DBD plasma was applied. The membranes were characterized before and after plasma application using the tests contact angle, swelling and atomic force microscopy (medium roughness) analyzes. Results: A fungal chitosan with a yield of 16.73 mg/g, and an apparent molecular weight of 4 kDa was obtained, being considered of low molecular weight and high degree of deacetylation (84%). It was possible to obtain the membrane and after application of DBD plasma, the contact angle dropped from 77.5° to 30.9°, making it more hydrophilic. Conclusion: Thus, the efficiency of the technique for increasing the hydrophilicity of the fungal chitosan membrane without the additive of chemical reagents during the process was confirmed and the membrane formed is a promising alternative can be used in different ways in the medical area. Objetivo: Este estudio produjo una membrana fúngica de quitosano extraída de Rhizopus stolonifer, así como su modificación mediante plasma de descarga de barrera dieléctrica (DBD), con el objetivo de mejorar las características físico-químicas de la membrana, optimizando su uso en el campo de la investigación médica. Método: El quitosano obtenido se caracterizó física y químicamente (Peso Molecular, Transformación de Fourier en infrarrojos, Difracción de Rayos X), posteriormente se produjeron membranas de quitosano fúngico y se aplicó plasma DBD. Las membranas se caracterizaron antes y después de la aplicación del plasma mediante ensayos de ángulo de contacto, hinchamiento y microscopía de fuerza atómica (rugosidad media). Resultados: Se obtuvo un quitosano fúngico con un rendimiento de 16,73 mg / gy un peso molecular aparente de 4 kDa, considerándose de bajo peso molecular y alto grado de desacetilación (84%). Se pudo obtener la membrana y luego de aplicar el plasma DBD, el ángulo de contacto bajó de 77.5 ° a 30.9 °, haciéndola más hidrofílica. Conclusión: Así, se confirmó la eficacia de la técnica para incrementar la hidrofilicidad de la membrana fúngica de quitosano sin la adición de reactivos químicos durante el proceso y la membrana formada es una alternativa prometedora que puede ser utilizada de diferentes formas en el campo médico. Objetivo: Este estudo produziu uma membrana fúngica de quitosana extraída de Rhizopus stolonifer, bem como sua modificação utilizando plasma de descarga de barreira dielétrica (DBD), visando melhorar as características físico-químicas da membrana, otimizando seu uso na área de pesquisa médica. Método: A quitosana obtida foi caracterizada física e quimicamente (Peso Molecular, Transformada de Fourier no Infravermelho, Difração de Raios X), posteriormente foram produzidas membranas de quitosana fúngica e aplicado plasma DBD. As membranas foram caracterizadas antes e após a aplicação do plasma por meio dos testes de ângulo de contato, intumescimento e microscopia de força atômica (rugosidade média). Resultados: Foi obtida uma quitosana fúngica com rendimento de 16,73 mg / g, e peso molecular aparente de 4 kDa, sendo considerada de baixo peso molecular e alto grau de desacetilação (84%). Foi possível obter a membrana e após a aplicação do plasma DBD, o ângulo de contato caiu de 77,5 ° para 30,9 °, tornando-o mais hidrofílico. Conclusão: Assim, foi confirmada a eficiência da técnica para aumentar a hidrofilicidade da membrana fúngica de quitosana sem o aditivo de reagentes químicos durante o processo e a membrana formada é uma alternativa promissora podendo ser utilizada de diferentes formas na área médica.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES O biopolímero quitosana é um dos biomateriais mais utilizados pela indústria, podendo ser apresentado na forma de solução, gel, filmes e membranas. Esse polímero é obtido principalmente a partir da carapaça de crustáceos, porém, caso não seja purificado adequadamente, pode carrear muitas proteínas alergênicas, as quais podem inviabilizar sua utilização por pessoas que tem alergia a crustáceos. Na ciência dos materiais, é de grande importância o estudo de formas de modificação de materiais, visando melhorar suas características. Em se tratando de materiais poliméricos, o plasma atmosférico surge como uma alternativa de tratamento, sem danificar o material de estudo. Tendo em vista esses fatores, o presente trabalho, objetivou a extração de quitosana do fungo Rhizopus stolonifer, isolado a partir de solo do bioma caatinga; a produção de material membranoso; aplicação de plasma atmosférico e caraterização do material pós tratamento. Após a extração da quitosana fúngica, a mesma foi caracterizada por peso molecular, infravermelho com transformada de Fourier (FITR), difração de raios-X e potencial zeta, e. Para preparação da membrana, foi feita uma solução de quitosana (0,3 g) solubilizada em ácido acético a 2% (30 mL), agitada por 24 horas e filtrada. Após esse procedimento, a solução de quitosana foi acondicionada em placa de Petri de tamanho médio por 24 horas, obtendo a membrana. O material membranoso foi tratado com plasma atmosférico a uma tensão de 15 e 30 kV nos tempos de 1, 5 e 10 minutos, com frequência de 500Hz. Após o tratamento, foram feitas as análises de molhabilidade, degradabilidade, intumescimento, microscopia de força atômica, microscopia eletrônica de varredura,. Os resultados demonstraram que o plasma em barreira dielétrica (DBD) aumentou a molhabilidade da membrana, diminuindo seu ângulo de contato de 77,5º para 30,9º; que a alteração promovida pelo plasma foi evidenciada pelo resultado da microscopia de força atômica, que demonstrou um aumento na rugosidade média da membrana, saindo de 668,61 nm para 2118,78 nm. Os resultados de degradação e taxa de intumescimento também demonstraram modificação mediante tratamentos. A degradação variou entre 11 e 85% e a taxa de intumescimento entre 25 e 85%. Os resultados demonstram eficiência no processo de extração da quitosana, sua transformação em membrana e principalmente, que o plasma em barreira dielétrica altera a superfície do material, podendo favorecer a sua utilização em diferentes aplicações na área biomédica, tais como: regeneração tecidual, reintegração óssea, transporte de moléculas farmacêuticas e liberação controlada de fármacos The biopolymer chitosan is one of the most used biomaterials by the industry, and can be presented in the form of solution, gel, films and membranes. This polymer is mainly obtained from the carapace of crustaceans, but if it is not properly purified, it can carry many allergenic proteins, these allergenic proteins may make it unfeasible for people who are allergic to crustaceans. In materials science, it is of great importance to study ways of modifying materials, aiming at optimizing them. In the case of polymer materials, the atmospheric plasma appears as an alternative treatment without damaging the study material. In view of these factors, the present work aimed to extract chitosan from Rhizopus stolonifer fungus isolated from the caatinga biome soil; the production of membranous material; application of atmospheric plasma and characterization of post treatment material. After extraction of fungal chitosan, it was characterized by infrared with Fourier transform (FI-TR), X-ray diffraction, zeta potential, and molecular weight. To prepare the membrane, a solution of chitosan (0.3g) solubilized in 2% acetic acid (30mL) was made, stirred for 24 hours and filtered, after which the chitosan solution was packed in a Petri dish of size Medium for 24 hours, obtaining the membrane. The membranous material was treated with atmospheric plasma at a voltage of 15 and 30 kV at the times of 1, 5 and 10 minutes, with a frequency of 500 Hz. After the treatment, analyzes of atomic force microscopy, scanning electron microscopy, wettability, degradability and swelling were performed. The results showed that the dielectric barrier plasma (DBD) increased the wettability of the membrane, reducing its contact angle from 77.5º to 30.9º, the plasma promoted alteration was evidenced by the result of the atomic force microscopy, which demonstrated a Increase in mean membrane roughness, rising from 668.61 nm to 2118.78 nm. The results of degradation and swelling rate also showed modification by treatments. The degradation varied between 11 and 85% and the swelling rate between 25 and 85%. The results demonstrate efficiency in the chitosan extraction process, its transformation into membrane and, mainly, that the plasma in dielectric barrier changes the surface of the material. Thus, it favors its use in different applications in the biomedical area as: tissue regeneration, bone reintegration, transport of pharmaceutical molecules and controlled release of drugs

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Com o advento da tecnologia no mundo, o surgimento de uma variedade de materiais teve e tem o seu papel marcante dentro da sociedade. Isto possibilita, que outros materiais, além dos clássicos existentes, preencham algumas lacunas necessárias para atender as necessidades humana, como os biomateriais. As características dos biomateriais como biocompatibilidade e baixa toxicidade, conferem aos mesmos a capacidade de utilização em dispositivos biomédicos que possam ser utilizados em contato com sistemas biológicos. Um dos biomateriais que estão sendo utilizados em larga escala na área biomédica é a quitosana. A quitosana é um derivado do processo de desacetilação da quitina, e está denominada como um polímero de cadeia linear de β-1,4-D-glicosamina, ligado a resíduos de N-acetil-D-glicosamina, que por sua vez apresenta uma configuração tridimensional helicoidal estabilizada entre moléculas por ligações de hidrogênio. Após a solução de quitosana pronta, foram realizadas análises FT-IR, DRX e peso molecular das quitosanas fúngica e animal, como também análise das atividades antioxidante in vitro, o ensaio de formação de Oxalato de Cálcio (OxCa), incluindo o potencial zeta, e os testes de viabilidade celular da quitosana fúngica em células renais HEK. Foi possível determinar uma quitosana fúngica com grau de desacetilação de 76% e baixo peso molecular. Esta por sua vez apresentou menos compostos fenólicos que a quitosana animal, além de ambas terem apresentado baixa atividade antioxidante total, assim como baixa atividade quelante de ferro e uma atividade quelante de cobre em torno de 70%. Já no ensaio de formação de OxCa foi possível perceber uma diminuição do número, e um aumento no tamanho dos cristais, na comparação da presença de quitosana fúngica em relação a quitosana animal. Os resultados dos testes de viabilidade celular mostraram uma quitosana fúngica que permitiu uma viabilidade em torno de 70% das células renais saudáveis em três das cinco concentrações testadas. Diante do exposto a quitosana fúngica tem capacidade de continuar sendo um biomaterial de grande importância para a nova geração de materiais em uso na saúde With the advent of technology in the world, the emergence of a variety of materials had and has its defining role within society. This allows other materials, in addition to the existing classics, to fill some gaps necessary to meet human needs, such as biomaterials. The characteristics of biomaterials such as biocompatibility and low toxicity give them the ability to use biomedical devices that can be used in contact with biological systems. One of the biomaterials being used in large scale in the biomedical area is chitosan. Chitosan is a derivative of the chitin deacetylation process, and is referred to as a β-1,4-D-glucosamine linear chain polymer, bound to N-acetyl-D-glucosamine residues, which in turn has a helical three-dimensional configuration stabilized between molecules by hydrogen bonds. After the solution of chitosan ready, FT-IR, XRD and molecular weight analyzes of fungi and animal chitosan were analyzed, as well as analysis of antioxidant activities in vitro, the formation of Oxalate of Calcium (OxCa), including zeta potential, and the cytotoxicity tests of fungal chitosan on HEK renal cells. It was possible to determine a fungal chitosan with degree of deacetylation of 76% and low molecular weight. This in turn presented less phenolic compounds than animal chitosan, in addition to both presented low total antioxidant activity, as well as low iron chelating activity and a chelating activity of copper around 70%. In the OxCa formation assay, it was possible to detect a decrease in number, and an increase in the size of the crystals, in the comparison of the presence of fungal chitosan in relation to animal chitosan. The results of cytotoxicity tests showed fungal chitosan that allowed viability around 70% of healthy renal cells in three of the five concentrations tested. In view of the above, fungal chitosan has the capacity to continue being a biomaterial of great importance for the new generation of materials in use in health

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-07-20T13:22:00Z No. of bitstreams: 1 Lusiene Barbosa Sousa.pdf: 1081264 bytes, checksum: 86b0b68b951e6e66878d4abd9b2c71f7 (MD5) Made available in DSpace on 2018-07-20T13:22:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lusiene Barbosa Sousa.pdf: 1081264 bytes, checksum: 86b0b68b951e6e66878d4abd9b2c71f7 (MD5) Previous issue date: 2016-07-07 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The use of alternative materials with potential for use in agriculture has been studied over many years. Economic material as phosphate and potassic rocks are frequently been used although, they not present nutrients in available forms for plant absorption. Rock biofertilizers produced from P and K rocks mixed with sulfur inoculated with Acidithiobacillus thiooxidans produces metabolic sulfuric acid and contributes decisively do release nutrients contained in rocks which constitutes alternative products for use in agriculture. The rock biofertilizers promoted acidity in soil and needs to be neutralized mixing organic matters to produce a mixed biofertilizer, and can be enriched in N by inoculation with free living diazotrophic bacteria and showed high agronomic efficiency. When the mixed biofertilizers are inoculates with fungi that contain chitosan produce a bioprotector that may protect plants against diseases. The work aim to evaluate the optimization of rock biofertilizers (BPK) mixing different proportions of organic matters and selecting the best diazotrophic bacteria for inoculation of the mixed biofertilizer (BNPK) and furthermore to select the best fungi containing chitosan in their cellular walls. Were obtained free living diazotrophic bacteria from different soils of the Brazilian Northeast region and evaluated the potential to realize the biological nitrogen fixation (FBN) process, by chromatographic analyzes and by the complete sequencing of the 16S gen. To study the mixed biofertilizer were realized three laboratorial experiments using trays. In the first experiment were used organic materials (OM) with treatments using different proportions of the OM, with 3 replicates. Were used Sugarcane Mud Cake (S); Earthworm compost (E) and Compost of Trees (C) and the 22 proportions in the respective: 1(5:0:0), 2(4:1:0),3(3:1:1), 4(2:3:0), 5(1:4:0), 6(4:0:1), 7(3:2:0), 8(3:0:1), 9(2:2:1), 10(2:1:2),11(1:3:1),12(1:1:3),13(1:2:2)14(0:5:0),15(0:4:1),16(0:1:4),17(0:3:2), 18(0:2:3), 19( 0:0:5),20(2:0:3)) (v/v). Samples were collected in times: (0); 10; 20; 30 and 40 days to determine: pH (H2O), Total C, N, available P and K, exchangeable Ca, Mg and Al+3. In the second experiment were used the best proportions screened in the first experiment (3:2:0 and 2:3:0), mixed with 1 volume of PK rock biofertilizer, inoculated with 100 and 200 mL (inocules from 4 isolates) with 3 replicates. The material were sampled during 40 days (0, 10, 20, 30 and 40 days) to determine: pH (H2O), total N, available P and K. In the third experiment were used the best proportion of Organic Matter and PK rock biofertilizer in proportion (2:3:1), inoculated with the Mucorales fungi (Cunninghamella elegans, Muco hiemalis, Rhizopus arrhizus), with 4 replicates. The experiments were conducted in a completely experimental design. The first experiments showed significant difference between the treatments, except to carbon-C and nitrogen -N, and in the second experiment occurred individual effect for P; K and C. Treatments 4; 7 and 11, contributed to increase nutrients in the biofertilizer, and they may be alternative as organic mineral product in replacement of conventional fertilizer. The strains NFB 4 and NFB 1003 presented the best results and increase N, P, K and C in the mixed biofertilizer in the period correspondent to 25 - 30 days. The mixed biofertilizer inoculation in a general increase total N. The mixed biofertilizer inoculated with free living diazotrophic bacteria increase total N. O uso de insumos alternativos com potencial para produção agrícola tem se destacado com o passar dos anos. Os biofertilizantes de rocha fosfatada (BP) e potássica (BK) são insumos que já demonstraram eficiência agronômica em diferentes culturas, quando misturados com materiais orgânicos formando o biofertilizante misto (inoculado com bactérias de vida livre) e quando inoculado com fungos produtores de quitosana formando o bioprotetor. Objetivou-se avaliar o melhoramento do biofertilizante de rochas naturais (BPK), através da mistura de diferentes proporções de materiais orgânicos para 1 parte de rocha, da seleção da melhor bactéria diazotrófica para inoculação do substrato (biofertilizante misto-BNPK) e do fungo produtor de quitosana. Antes de realizar os experimentos foram isoladas bactérias de vida livre de solos de diferentes regiões do Nordeste. Estas bactérias foram avaliadas quanto ao potencial de fixar N por meio da estimativa da atividade de redução de acetileno, e pelo sequenciamento completo do gene 16S. Para o estudo do biofertilizante misto foram realizados três experimentos com ensaios em bandejas. No primeiro experimento utilizou-se diferentes materiais orgânicos em distintas proporções (T:H:C) representando os tratamentos com 3 repetições cada. Materiais orgânicos utilizados foram: T= Torta; H=húmus de minhoca; C=Composto de poda de árvores, 1(5:0:0),2(4:1:0),3(3:1:1),4(2:3:0),5(1:4:0),6(4:0:1),7(3:2:0),8(3: 0:1), 9(2:2:1), 10(2:1:2), 11(1:3:1), 12(1:1:3),13(1:2:2)14(0:5:0),15(0:4:1),16(0:1:4),17(0:3:2), 18(0:2:3), 19 (0:0:5),20(2:0:3)) (v/v). As amostragens foram realizadas após a instalação do experimento nos tempos. 0; 1; 2; 3; e 4 dias, para determinação de pH (H2O), C, N (total), P e K disponível, Ca, Mg trocável e Al+3 trocáveis. No segundo experimento utilizou-se as duas melhores proporções do experimento anterior (3:2:0; 2:3:0), e 1 parte de biofertilizante de rochas, as quais foram inoculadas com bactérias diazotróficas de vida livre. Esses materiais foram inoculados com 100 e 200 ml de inóculos de 4 isolados de bactérias de vida livre com 3 repetições, com amostragem desse material durante 40 dias e em 4 tempos (0: 10: 20: 30: 40), para analises de pH (H2O), N, C (totais) e P e K disponível. No terceiro experimento utilizou-se a melhor proporção de material orgânico do primeiro experimento (2:3:0) e 1 parte de biofertilizante de rochas, inoculando com fungos da ordem Mucorales (Cunninghamella elegans, Muco hiemalis, Rhizopus arrhizus) com 4 repetições. Os ensaios foram realizados no delineamento inteiramente casualizado. Para todos os experimentos houve diferença significativa entre os tratamentos analisados, exceto para o carbono-C e o nitrogênio-N do primeiro experimento, P; K; C no segundo experimento, havendo apenas efeito individual. Para o primeiro experimento os tratamentos 4(2:3:0); 7(3:2:0); 11(2:2:1), contribuíram de forma significativa para o acréscimo de nutrientes, podendo ser recomendados como substratos orgânico-mineral em substituição a fertilização comercial. No segundo experimentos as estirpes NFB4 e NFB 1003 apresentaram os melhores resultados. Houve aumento no teor de N, K, C, P no biofertilizante misto no período aproximado de 25 a 30 dias. Já para o terceiro experimento os fungos Rhizopus arrhizus e Cunninghamella elegans foram mais efetivos na produção de acidez do que Mucor hiemalis. O biofertilizante misto inoculado com fungos da Ordem Mucorales, de uma maneira geral, não mostrou grande variação na disponibilização de P e K disponível. As proporções de materiais orgânicos contribuíram para o acréscimo de nutrientes aos substratos. Os tratamentos 4-(2:3:0) 7-(3:2:0) 3-(3:1:1), apresentaram os melhores resultados. Pelo sequenciamento completo as estirpes diazotróficas utilizadas no segundo experimento foram identificadas como Bacillus subtilis, Mesorhizobium, Paenibacillus e Beijerinckia indica. A inoculação do biofertilizante misto com as diazotróficas de vida livre, de uma maneira geral, incrementou o teor de N. Não houve diferença entre as doses de bioprotetores aplicadas em relação ao crescimento radial do Fusarium solani.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2016-06-20T13:56:49Z No. of bitstreams: 1 Emmanuella Vila Nova da Silva.pdf: 2141238 bytes, checksum: 4195dd6b72ac80c98d8b491bfb7f52e3 (MD5) Made available in DSpace on 2016-06-20T13:56:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Emmanuella Vila Nova da Silva.pdf: 2141238 bytes, checksum: 4195dd6b72ac80c98d8b491bfb7f52e3 (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES In a modern agriculture the use of fertilizers and correctives aim to promote increment in food production, attending economic criterious and also to maintain the biota diversity and soil fertility, reducing environmental problems. One viable alternative is the use of phosphate and potassic rocks plus sulfur inoculated with the oxidative bacteria Acidithiobacillus. The rock biofertilizers (BPK) may produce a complete biofertilizer (BNPK) mixing with organic matter inoculated with free living diazotrophic bacteria to enrich the substrate in N by the process of biological nitrogen fixation and produce a bioprotector (PNPK) introducing the fungi Cunninghamella elegans, that contain chitin and chitosan in their cellular wall which protect plants against pathogens. In this way the aim of the study is to evaluate the effectiveness of the biofertilizer and bioprotector to observe in vitro the antifungic activity of the pathogenic fungi Fusarium oxysporum f.sp. cubense (FOC) that promote the Panana disease on banana crop; and moreover to evaluate the effects of chitosan and of the bioprotector (PNPK) to control the phitopatogen and the nutritional status of banana seedlings in cultivar resistant and sensible to the disease. Also, the objective of the study is to evaluate the effects of different fertilization treatments in some soil attributes. In the rock biofertilizer production were used two rates of elemental sulfur (10 and 20 %) inoculated with the oxidative bacteria Acidithiobacillus thiooxidans strain FG01, applying viable cells in concentration 106 mL-1. The bacterium was added in proportion equivalent to 1mL per g of elemental sulfur. In the in vitro assay the antimicrobial activity was evaluated against the FOC using the macrodilution technique with Potato - Dextrose (PD) and inoculating 0.2 mL of the spore suspention with concentration 3.5 x 106 spores mL-1, and incubated in Potato-Dextrose-Agar (BDA) without test substrate to determine the MIC (Minimum Inhibitory Concentration) and the MFC (Minimal Fungicidic Concentration), respectively. The fungi were inclubated at 28 ˚C for 7 days. The chitosan were applied in different rates (12; 10; 8; 6; 4; 2; 1 a 0 mg mL-1). The rate of chitosan equivalent to 1.0 mg mL-1 inhibits the FOC growth, and the same value was found when determined the MFC. The greenhouse experiment (pots of 2 L) used a Red Yellow Argisoil (1.5 kg vaso-1) with one seedling per pot and applying the treatments 30 days before the FOC inoculation. The banana seedlings were harvested 40 days after the pathogen inoculation and evaluated: Index of disease severity, dry shoot biomass, analyses of total N, P and K in shoots, and the soil chemical analyzes. The results showed that the biofertilizes produced in laboratory may be used to replacement of soluble fertilizers, and manufactured by low and medium producers to promote opportunities for low farmers. The results in the in vitro assays showed the antimicrobial potential of the fungi chitosan against the phytopatogenic fungi (FOC) in the banana crop and may be alternative to control the Panamá disease. The greenhouse experiment confirmed that in a general the bioprotector applied in great rates PNPK2 (150% recommended rate) and PNPK2+Q (150% recommended rate plus fungi chitosan) resulted in reduction in the index of disease severity, and independent of the cultivar, showed the best results of shoot dry biomass. The best results of the chemical analyzes turn evident the use of new fertilizer sources for reduction of the soil problems. Na agricultura moderna, a exigência do uso de fertilizantes e corretivos tem a finalidade de proporcionar incremento na produção de alimentos, atender os critérios econômicos, e também conservar a fertilidade e a biodiversidade do solo, procurando minimizar danos ao ambiente. Uma alternativa viável é a utilização de rochas fosfatadas (RP) e potássicas (RK) para produzir biofertilizantes, sendo misturados com enxofre elementar e inoculados com bactérias do gênero Acidithiobacillus. Os biofertilizantes de rocha (RP e RK) são misturados com matéria orgânica e inoculados com bactérias diazotróficas de vida livre, para incremento em N, nutriente tão exigido para o crescimento das plantas. Quando acrescido da biomassa do fungo Cunninghamella elegans, que possui quitina e quitosana em sua parede celular pode acrescentar ao material, propriedades antifúngicas e fungiostáticas (bioprotetor). O trabalho teve o objetivo de avaliar a eficiência do biofertilizante produzido em laboratório, a partir de RP e RK; verificar a atividade antifúngica da quitosana e da nanoquitosana, em experimentos in vitro em relação ao fungo patógeno Fusarium oxysporum f.sp. cubense (FOC) causador do mal-do-Panamá na cultura da banana; assim como avaliar o efeito da quitosana e do bioprotetor (PNPK) no controle de fitopatógeno e observar o status nutricional de mudas de banana (resistente e altamente susceptível). O trabalho também objetiva avaliar os efeitos do PNPK em atributos químicos do solo. Na produção do biofertilizante (fosfatado/potássico (BP/BK)), no laboratório, foram adicionadas duas doses (10 e 20%) de enxofre elementar inoculado com a bactéria acidificante Acidithiobacillus thiooxidans estirpe FG01, em concentração de células viáveis 106 mL-1. A inoculação com a bactéria foi efetuada ja uma proporção de 1mL por 1g de enxofre. No experimento in vitro, a atividade antimicrobiana da quitosana fúngica foi avaliada contra o FOC pela técnica de macrodiluição em caldo Batata-Dextrose (BD) com a inoculação de 0,2 mL de suspensão espórica, com 3,5 x 106 esporos mL-1, e posterior incubação em meio Batata-Dextrose-Ágar (BDA) sem substância teste, para determinar a Concentração Inibitória Mínima (CIM) e a Concentração Fungicida Mínima (CFM), respectivamente. Os fungos foram incubados a 28 ˚C durante 7 dias. E a concentração da quitosana variou de 12; 10; 8; 6; 4; 2; 1 a 0 mg mL-1. A concentração de 1,0 mg mL-1 de quitosana foi capaz de inibir o crescimento do patógeno FOC, e este mesmo valor foi encontrado para a determinação da CFM. O experimento em casa de vegetação foi realizado em vasos com solo Argissolo Vermelho Amarelo (1,5 kg vaso-1). No plantio foi utilizada uma planta por vaso, sendo aplicados os tratamentos de adubação 30 dias antes da inoculação do patógeno. As mudas de banana foram coletadas 40 dias após a inoculação do patógeno e avaliadas as seguintes variáveis: índice de severidade da doença, biomassa seca da parte aérea, análise de N, P e K das plantas e análise dos atributos químicos do solo. Os resultados dos experimentos mostram que os adubos produzidos no laboratório podem ser utilizados em substituição aos fertilizantes minerais solúveis, e também podem ser produzidos por pequenas e médias empresas, criando oportunidades para os agricultores de baixa renda; os resultados do experimento in vitro demonstraram o potencial antimicrobiano da quitosana fúngica em relação ao fungo fitopatogênico FOC da cultura da banana demonstrando uma alternativa para o controle do mal-do Panamá. O experimento em casa-de-vegetação confirmou que, de um modo geral, o bioprotetor PNPK2 (150% da dose recomendada) e PNPK2+Q (150% da DR acrescido de quitosana) resultaram no menor índice de severidade da doença, e independente da variedade apresentaram os melhores resultados da parte aérea, assim como os melhores resultados de atributos químicos do solo, reforçando o uso de novas fontes de nutrientes, que não agridam o solo e seja uma alternativa aos fertilizantes minerais solúveis.

In this work, we propose the reuse of apple pomace as a substrate for fungal chitosan production by liquid cultivation of Gongronella butleri CCT4274. Different concentrations of reducing sugars and sodium nitrate were added to the aqueous extract of apple pomace and the best result was obtained with 40 g/L of reducing sugars and 2.5 g/L of sodium nitrate. The results indicate the possibility of producing 1.19 g/L of chitosan per liter of culture medium after 72.5 hours of cultivation, representing around 21% of the biomass content.Este trabalho propõe o reuso do bagaço de maçã como substrato para a produção de quitosana fúngica em cultivo liquido do fungo Gongronella butleri CCT4274. Diferentes concentrações de açúcares redutores e nitrato de sódio foram adicionadas ao extrato aquoso do bagaço de maçã. O melhor resultado foi obtido para concentrações de 40 g/L e 2,5 g/L de açúcares redutores e nitrato de sódio, respectivamente. Os resultados indicam a possibilidade de produzir 1,19 g/L de quitosana após 72,5 horas de cultivo, representando 21% da composição da biomassa.

In this work, we propose the reuse of apple pomace as a substrate for fungal chitosan production by liquid cultivation of Gongronella butleri CCT4274. Different concentrations of reducing sugars and sodium nitrate were added to the aqueous extract of apple pomace and the best result was obtained with 40 g/L of reducing sugars and 2.5 g/L of sodium nitrate. The results indicate the possibility of producing 1.19 g/L of chitosan per liter of culture medium after 72.5 hours of cultivation, representing around 21% of the biomass content. Este trabalho propõe o reuso do bagaço de maçã como substrato para a produção de quitosana fúngica em cultivo liquido do fungo Gongronella butleri CCT4274. Diferentes concentrações de açúcares redutores e nitrato de sódio foram adicionadas ao extrato aquoso do bagaço de maçã. O melhor resultado foi obtido para concentrações de 40 g/L e 2,5 g/L de açúcares redutores e nitrato de sódio, respectivamente. Os resultados indicam a possibilidade de produzir 1,19 g/L de quitosana após 72,5 horas de cultivo, representando 21% da composição da biomassa.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-08-16T13:50:04Z No. of bitstreams: 1 Sebastiao da Silva Junior.pdf: 708266 bytes, checksum: 7c87068f4378906bfe5945f8009b5d88 (MD5) Made available in DSpace on 2016-08-16T13:50:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sebastiao da Silva Junior.pdf: 708266 bytes, checksum: 7c87068f4378906bfe5945f8009b5d88 (MD5) Previous issue date: 2012-07-31 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The grapes Vitis labrusca contributes activily for the Brazilian development social and economic, particularly in reference to the semiarid region of the médium San Francisco Irrigated area. To the improvement of the grape productivity is necessary the fertilizers application. Actually is recognized that the chitosan biopolymer has specific properties that display great potential for application to obtain various commercial products, especially due to its biocompatibility, biodegradability and reativity inerent to the aminic group. The chitosan may be applied in agriculture for plant protection against phytophatogenic agents. Assays “in vitro” were carried out with the aim to characterize and evaluate the effects of shrimp chitosan produced with different molecular weight (low, medium and high) against the pathogenic fungus Botrytis cinerea that promote the “Gray mold disease” on grape fruits. At the same time it was produced the bioprotector (P) from P and K rock biofertilizers mixed with organic matter inoculated with free living diazotrophic bacteria and with the fungi Cunninghamella elegans that produce the biopolymer chitosan that act increasing nutrient content and protect the plants against phitopatogens, and may be alternative furnishing nutrients and substitute the conventional fertilizers. In field experiments conductes at the Fine wine viniculture (Bottiecelli Company), were evaluated the effects of the bioprotector (P) in chemical soil attributes and in the grape yield, comparing the bioprotector effect (P) with the mineral soluble fertilizer (F). It was also evaluated the grape nutrition that constitute one of the most important factor that have influence on the yield parameter, especially for macronutrients. In a general way, the results showed that the bioprotector (P) may be alternative in substitution for conventional soluble fertilizers, because displayed great liberation of nutrients to the soil system and for the plants, and also present potential for antimicrobial use, in special against the Botrytis cinerea fungi that produce gray mold disease in grape fruits. A uva Vitis labrusca contribui ativamente para o desenvolvimento sócioeconomico do País, em particular da região semiárido do médio São Francisco. Para incremento da produtividade da uva é necessário a aplicação de fertilizantes. É reconhecido, atualmente, que a quitosana possui propriedades específicas que mostram grande potencial para inúmeras aplicações em vários produtos comerciais, especialmente devido a sua biocompatibilidade, biodegradabilidade e reatividade do grupo amínico. A quitosana possa ser aplicada na agricultura com ação de proteção de planta contra agentes fitopatogênico. Ensaios in vitro foram realizados com o objetivo de caracterizar e avaliar os efeitos de quitosana de camarão com diferentes pesos moleculares (baixo, médio e alto) contra o fungo patogênico Botrytis cinerea causador da “podridão cinzenta” em frutos de uva. Paralelamente foi produzido o bioprotetor (P) a partir de biofertilizante de rochas em mistura com mais matéria orgânica inoculada com bactéria diazotrófica de vida livre e com Cunninghamella elegans que possui quitosana, biopolímero que atua fornecendo nutrientes e protege a planta contra fitopatógenos, podendo ser uma alternativa para substituição aos insumos convencionais. Em experimento de campo realizado na Vinícola Botticelli, procurou-se avaliar o efeito do bioprotetor (P) em atributos químicos do solo e na produtividade da uva, visando comparar o efeito de bioprotetor (P) e fertilizante mineral solúvel (F). Também foi avaliada a nutrição da videira que constitui um fator dos mais importantes para o desempenho produtivo, especialmente considerando os macronutrientes. De uma maneira geral, os resultados mostraram que o bioprodutor pode ser alternativo em substituição a fertilizantes convencionais solúveis, tendo em vista que mostrou maior liberação de nutrientes para o solo e para a planta, e também apresenta potencial para uso antimicrobiano, especialmente contra o fungo Botrytis cinerea causador da podridão cinzenta nos frutos da uva.