Mycelial biomass cultivation of Lentinus crinitus / Crescimento micelial de Lentinus crinitus

Lentinus crinitus is a medicinal basidiomycete, little studied regarding the basic cultivation conditions, which is used in bioremediation and consumed by native Indians from the Brazilian Amazon. Also, it produces a fungal secondary metabolite panepoxydone that has been described as an essential regulator of the inflammatory and immune response. This study aimed to evaluate basic conditions of temperature, pH, and nitrogen concentration and source in the cultivation of L. crinitus mycelial biomass. In order to evaluate fungal growth temperature, 2% malt extract agar (MEA) medium, pH 5.5, was utilized from 19 to 40 °C. For pH, MEA had pH adjusted from 2 to 11 and cultivated at 28 °C. Urea or soybean meal was added to MEA to obtain final concentration from 0.5 and 16 g/L of nitrogen, pH of 5.5, cultivated at 28 °C. The best temperature growth varies from 31 to 34 ºC and the optimal one is 32.7º C, and the best pH ranges from 4.5 to 6.5 and the optimal one is 6.1. Protein or non-protein nitrogen concentration is inversely proportional to the mycelial biomass growth. Nitrogen concentrations of 2.0 g/L soybean meal and urea inhibit mycelial biomass growth in 11% and 12%, respectively, but high concentrations of 16.0 g/L nitrogen inhibit the growth in 46% and 95%, respectively. The fungus is robust and grows under extreme conditions of temperature and pH, but smaller adaptation with increasing nitrogen concentrations in the cultivation medium, mainly non-protein nitrogen.

Lentinus crinitus é um basidiomiceto medicinal consumido por índios nativos da Amazônia brasileira. Este fungo tem sido estudado quanto ao potencial de biorremediação de metais, mas ainda carece de estudos sobre às condições básicas de crescimento. L. crinitus produz panepoxidona - um metabólito secundário fúngico - descrito como regulador da resposta inflamatória e imune em células animais. Este trabalho teve como objetivo avaliar as condições básicas de temperatura, pH e concentração e fonte de nitrogênio para o crescimento micelial de L. crinitus. O fungo foi crescido em meio agar extrato de malte a 2% (MEA), pH 5,5 e mantido entre 19 e 40 °C. Para a avaliação de pH o MEA teve o pH ajustado de 2 a 11 e o crescimento foi realizado a 28 °C. As fontes de nitrogênio estudadas foram a uréia e o farelo de soja adicionado ao MEA para obter entre 0,5 a 16 g/L de nitrogênio, pH de 5,5, cultivado a 28 ° C. A melhor faixa temperatura para o crescimento micelial foi de 31 a 34 ºC com ótimo a 32,7 º C; a melhor faixa de pH de 4,5 a 6,5 e com ótimo de 6,1. A concentração de nitrogênio proteico ou não proteico é inversamente proporcional ao crescimento do fungo. Concentrações de nitrogênio de 2,0 g/L reduzem o crescimento da biomassa micelial em 11% e 12%, respectivamente e meios com nitrogênio de 16,0 g/L reduzem o crescimento em 46% e 95%, respectivamente. O fungo é robusto e cresce sob condições extremas de temperatura e pH, mas menor adaptação em meios com alta concentração de nitrogênio, principalmente não proteico.

Estabelecimento e crescimento in vitro de plantas de grápia / In vitro establishment and growth of apuleia seedlings

O objetivo deste trabalho foi avaliar o estabelecimento e crescimento in vitro de plantas de grápia (Apuleia leiocarpa (Vogel) J. F. Macbr.) em diferentes condições de cultivo. Sementes de grápia tratadas com ácido sulfúrico (H2SO4) por 20min foram imersas em etanol a 70% por 30s e em hipoclorito de sódio (0; 2,5 ou 5,0% de cloro ativo) por 5, 10 ou 15min. Aos 30 dias de cultivo, as sementes foram avaliadas quanto às porcentagens de desinfestação e germinação. As plantas assépticas foram transferidas para os meios de cultura WPM, MS e ½MS e avaliadas quanto ao comprimento (cm) da parte aérea e total das raízes e ao número de segmentos nodais e folhas aos 15 dias. Sementes de grápia também foram semeadas em meio de cultura WPM, suplementado com 4, 5 ou 6g L-1 de agar combinado com 10, 20 ou 30g L-1 de sacarose, e mantidos sob duas condições de luminosidade: luz durante todo o período de estabelecimento e escuro durante sete dias após a semeadura. Foram avaliados a porcentagem de germinação das sementes, o comprimento (cm) da parte aérea e total das raízes e o número de segmentos nodais e folhas aos 15 dias. Concluiu-se que os tratamentos com ácido sulfúrico e etanol foram suficientes para o estabelecimento in vitro de plantas assépticas de grápia. Plantas assépticas podem ser cultivadas em meio de cultura WPM ou MS, suplementados com 10g L-1 de sacarose e 4g L-1 de agar.

The aim of this study was to evaluate the in vitro establishment and growth of apuleia (Apuleia leiocarpa (Vogel) J. F. Macbr.) seedlings under different culture conditions. Apuleia seeds were treated with sulfuric acid (H2SO4) for 20min and disinfected by the immersion in 70% of ethanol for 30s and sodium hypochlorite with 0, 2.5 and 5.0% of active chlorine for 5, 10 and 15min. The percentage of disinfection and germination were evaluated at 30 days. Aseptic seedlings were transferred to WPM, MS and ½ MS culture medium and evaluated for shoot and root (cm) growth and number of nodal segments and leaves at 15 days. Apuleia seeds were also sown in WPM medium supplemented with 4, 5 or 6g L-1 of agar combined with 10, 20 or 30g L-1 of sucrose. The cultures were kept under two luminescence conditions: light throughout the establishment period and dark during the first seven days. The percentage of germination, shoot and root (cm) growth and number of nodal segments and leaves were evaluated at 15 days. In conclusion, the sulfuric acid and ethanol treatments were enough for the in vitro production of apuleia aseptic seedlings. The aseptic seedlings can grow in both WPM and MS medium, supplemented with 10g L-1 of sucrose and 4g L-1 of agar.

Hiperidricidade: uma desordem metabólica / Hyperhydricity: a metabolic disorder

A hiperidricidade, anteriormente chamada vitrificação, é considerada uma desordem fisiológica, bioquímica e morfológica decorrente do acúmulo anormal de água no interior das células e tecidos. As plantas cultivadas in vitro estão, indubitavelmente, sob contínua condição de estresse, os quais resultam em alterações metabólicas características do estresse oxidativo. Anatomicamente, plantas ou brotos afetados frequentemente apresentam-se inchados, com coloração verde claro, folhas translúcidas e com aparência de vidro, baixa relação número de células/área celular e hipolignificação. Alterações fisiológicas que ocorrem nas principais vias metabólicas, incluindo fotossíntese, respiração e transpiração, resultam em redução de eficiência dessas vias metabólicas. Os distúrbios morfológicos, fisiológicos e bioquímicos são desencadeados por fatores físicos, relacionados ao ambiente dos recipientes de cultivo e consistência do meio de cultura ou por fatores químicos como os componentes do meio de cultura, em especial dos reguladores de crescimento em altas concentrações. A hiperidricidade ocorre em vários níveis de severidade, chegando a resultar na perda irreversível da capacidade morfogênica e o estabelecimento de um estado neoplásico das células, no entanto, na maioria dos casos, a hiperidricidade é considerada reversível. Esta revisão foca o conhecimento atual sobre o fenômeno da hiperidricidade abordando aspectos morfológicos, fisiológicos, bioquímicos e a reversibilidade do processo.

The hyperhydricity, formerly called vitrification, is considered a physiological, biochemistry and morfologic disorder due to abnormal accumulation of water inside the cells and tissues. Plants grown in vitro are undoubtedly under continuous stress condition which results in metabolic changes characteristic of oxidative stress. Anatomically plants or shoots affected often become swollen, with pale green, translucent sheets, glass-like, low relative number of cells / cell area and hipolignification. Physiological changes occur in major metabolic pathways including photosynthesis, respiration and transpiration resulting in reduced efficiency of these metabolic pathways. Morphological, physiological and biochemical disorders are triggered by physical factors related to the environment of cultivation vessels and consistency of the culture medium or by chemical factors such as culture medium components, especially the growth regulators in high concentrations. The hyperhydricity occurs at various levels of severity, reaching result in irreversible loss of morphogenic capacity and the establishment of a state of neoplastic cells, however, in most cases hyperhydricity is considered reversible. This review focuses on the current knowledge about the phenomenon of hyperhydricity addressing morphological, physiological, biochemical, and reversibility of the process.