ABSTRACT
Abstract One of the texts in the "Biodiversity in the State of São Paulo" series, within the FAPESP-Biota Program, was dedicated to the Infrastructure for Biodiversity Conservation, with a focus on Biological Collections and Conservation Units. From the early 1960s, when FAPESP was established, to the present day, financial resources have been invested in the preservation of the biodiversity of the national genetic heritage, besides other fields. History of years of advances in scientific knowledge was built, which can be portrayed through the projects that resulted in high-quality data of national and international impact. Microbiological collections are centers that generate technology and specialized human resources, and act (among other things) as living repositories preserving reference material and as witnesses to the history of microbial biodiversity because they preserve what may no longer exist. They have enormous potential to promote the global bioeconomy and address problems that have resulted from the misuse of natural resources. This reading brings everyone the history, advances, and future perspectives of culture collections, within the efforts of 60-year scientific activities in Brazil.
Resumo Um dos textos da série "Biodiversidade do Estado de São Paulo", dentro do Programa FAPESP-Biota, foi dedicado à Infraestrutura para Conservação da Biodiversidade, com foco nas coleções biológicas e nas unidades de conservação. Do início dos anos 60, quando a FAPESP foi criada, até os dias atuais muito foi investido em pesquisa nas mais diversas áreas, incluindo a preservação da biodiversidade do patrimônio genético nacional. Uma história de longos anos de avanços no conhecimento científico foi construída, a qual pode ser retratada através dos projetos que resultaram em dados de alta qualidade com impacto nacional e internacional. As coleções microbiológicas são centros geradores de tecnologia e recursos humanos especializados, que atuam (dentre outros) como repositórios vivos, preservando material de referência, e como testemunho da história da biodiversidade microbiana, preservando o que pode não mais existir. Possuem enorme potencial para alavancar a bioeconomia global e tratar de problemas que resultaram do mau uso dos recursos naturais. Essa leitura traz a todos o histórico, os avanços e as perspectivas futuras das coleções de microrganismos, dentro dos esforços de 60 anos de atividades científicas no Brasil.
ABSTRACT
A strain of the filamentous fungus Aspergillus niger was isolated and shown to possess extracellular xylanolytic activity. These enzymes have biotechnological potential and can be employed in various industries. This fungus produced its highest xylanase activity in a medium made up of 0.1% CaCO3, 0.5% NaCl, 0.1% NH4Cl, 0.5% corn steep liquor and 1% carbon source, at pH 8.0. A low-cost hemicellulose residue (powdered corncob) proved to be an excellent inducer of the A. niger xylanolytic complex. Filtration of the crude culture medium with suspended kaolin was ideal for to clarify the extract and led to partial purification of the xylanolytic activity. The apparent molecular mass of the xylanase was about 32.3 kDa. Maximum enzyme activity occurred at pH 5.0 and 55-60ºC. Apparent Km was 10.41 ± 0.282 mg/mL and Vmax was 3.32 ± 0.053 U/mg protein, with birchwood xylan as the substrate. Activation energy was 4.55 kcal/mol and half-life of the crude enzyme at 60ºC was 30 minutes. Addition of 2% glucose to the culture medium supplemented with xylan repressed xylanase production, but in the presence of xylose the enzyme production was not affected.
Uma linhagem do fungo filamentoso Aspergillus niger foi isolada e apresentou atividade xilanolítica extracelular. Estas enzimas possuem grande potencial biotecnológico e podem ser aplicadas em diversas indústrias. O fungo produziu sua maior atividade de xilanase em um meio contendo CaCO3 0,1%, NaCl 0,5%, NH4Cl 0,1%, 0,5% água de maceração de milho e 1% de fonte de carbono, em pH 8,0. Um resíduo lignocelulósico de baixo custo (sabugo de milho em pó) mostrou ser um excelente indutor do complexo xilanolítico em A. niger. A filtração do extrato cru com caulim foi ideal para a clarificação do extrato e levou à purificação parcial da enzima. A massa molecular aparente da xilanase foi de 32,3 kDa. A máxima atividade da enzima ocorreu em pH 5,0 e a 55-60ºC. O Km aparente foi de 10,41 ± 0,282 mg/mL e a Vmax foi de 3,32 ± 0,053 U/mg proteína, utilizando-se xilana birchwood como substrato. A energia de ativação foi de 4,55 kcal/mol, e a meia-vida da enzima a 60ºC foi de 30 minutos. A adição de 2% de glicose ao meio de cultura suplementado com xilana reprimiu a produção de xilanase, mas em presença de xilose a produção da enzima não foi afetada.