Optimization of culture conditions for tannase production by Aspergillus sp. gm4 in solid state fermentation / Otimização das condições de cultivo para produção de tanase por Aspergillus sp. gm4 em fermentação em estado sólido

Tannase is an industrially important enzyme produced by a large number of microorganisms. This study analyzed the production of tannase by Aspergillus sp. GM4 under solid-state fermentation (SSF) using different vegetable leaves (mango, jamun and coffee) and agricultural residues (coffee husks, rice husks and wheat bran). Among the substrates used jamun leaves yielded high tannase production. The Plackett-Burman design was conducted to evaluate the effects of 12 independent variables on the production of tannase under SSF using jamun leaves as substrate. Among these variables, incubation time, potassium nitrate and tannic acid had significant effects on enzyme production. A lower incubation time was fixed and supplementation with potassium nitrate and tannic acid were optimized using the Central Composite Design. The best conditions for tannase production were: incubation time of 2 days; tannic acid at 1.53% (w w-1) and potassium nitrate at 2.71% (w w- 1). After the optimization process, tannase production increased 4.65-fold, which showed that the statistical experimental design offers a practicable approach to the implementation of optimization of tannase production.

Tanase é uma enzima industrialmente importante produzida por um grande número de microrganismos. Este estudo analisou a produção de tanase por Aspergillus sp. GM4 em fermentação em estado sólido (FES) utilizando diferentes vegetais como folhas de manga, de jambolão, de café e resíduos agrícolas, como a casca de café, casca de arroz e farelo de trigo. Entre os substratos utilizados, as folhas jambolão renderam alta produção de tanase. O planejamento de Plackett-Burman foi conduzido para avaliar os efeitos de 12 variáveis independentes sobre a produção de tanase em FES usando folhas jambolão como substrato. Entre estas variáveis, tiveram efeitos significativos na produção da enzima o tempo de incubação, o nitrato de potássio e o ácido tânico. O menor tempo de incubação foi fixado e a suplementação de nitrato de potássio e ácido tânico foi otimizada utilizando o planejamento composto central rotacional. As melhores condições para a produção de tanase foram o tempo de incubação de dois dias, a concentração de ácido tânico de 1,53% (g g-1) e de nitrato de potássio 2,71% (g gw-1). Após o processo de otimização, a produção tanase aumentou 4,65 vezes, o que mostrou que o delineamento experimental foi um método viável para a otimização da produção de tanase.

Otimização das condições de cultivo para produção de tanase por Aspergillus sp. gm4 em fermentação em estado sólido / Optimization of culture conditions for tannase production by Aspergillus sp. gm4 in solid state fermentation

Tanase é uma enzima industrialmente importante produzida por um grande número de microrganismos. Este estudo analisou a produção de tanase por Aspergillus sp. GM4 em fermentação em estado sólido (FES) utilizando diferentes vegetais como folhas de manga, de jambolão, de café e resíduos agrícolas, como a casca de café, casca de arroz e farelo de trigo. Entre os substratos utilizados, as folhas jambolão renderam alta produção de tanase. O planejamento de Plackett-Burman foi conduzido para avaliar os efeitos de 12 variáveis independentes sobre a produção de tanase em FES usando folhas jambolão como substrato. Entre estas variáveis, tiveram efeitos significativos na produção da enzima o tempo de incubação, o nitrato de potássio e o ácido tânico. O menor tempo de incubação foi fixado e a suplementação de nitrato de potássio e ácido tânico foi otimizada utilizando o planejamento composto central rotacional. As melhores condições para a produção de tanase foram o tempo de incubação de dois dias, a concentração de ácido tânico de 1,53% (g g-1) e de nitrato de potássio 2,71% (g gw-1). Após o processo de otimização, a produção tanase aumentou 4,65 vezes, o que mostrou que o delineamento experimental foi um método viável para a otimização da produção de tanase.(AU)

Tannase is an industrially important enzyme produced by a large number of microorganisms. This study analyzed the production of tannase by Aspergillus sp. GM4 under solid-state fermentation (SSF) using different vegetable leaves (mango, jamun and coffee) and agricultural residues (coffee husks, rice husks and wheat bran). Among the substrates used jamun leaves yielded high tannase production. The Plackett-Burman design was conducted to evaluate the effects of 12 independent variables on the production of tannase under SSF using jamun leaves as substrate. Among these variables, incubation time, potassium nitrate and tannic acid had significant effects on enzyme production. A lower incubation time was fixed and supplementation with potassium nitrate and tannic acid were optimized using the Central Composite Design. The best conditions for tannase production were: incubation time of 2 days; tannic acid at 1.53% (w w-1) and potassium nitrate at 2.71% (w w-1). After the optimization process, tannase production increased 4.65-fold, which showed that the statistical experimental design offers a practicable approach to the implementation of optimization of tannase production.(AU)

Atividade antibacteriana de extrato hidro-alcoólico de folhas de jambolão (Syzygium cumini (L.) Skells)

The antimicrobial activity of medicinal plants has been searched in diverse species, as much in Brazil as in other countries. The aim of this study was to evaluate the existence of hydro-alcoholic extract jambolan leaves 10% (w/v) antibacterial effect. Seventeen Gram positive and Gram negative isolated bacterial were used. The antibacterial action was evaluated through the inoculation of Mueller Hinton agar plates, with a bacterial inoculate of 3x10(8) cell/ mL, with four paper discs, being the first of commercial antimicrobial and the others embedded with 25mL of the extract, saline or ethanol. The plates were incubated at 37°C for 24 hours, and their reading of inhibition hales diameter was done. The extract inhibited the growth of 100% of the tested bacteria; the Gram positive isolates had presented an average hale of 19.5mm, while of the Gram negative was of 18.8mm. There was not significant inhibition of growth in treatments with saline and ethanol. As verified in this study, the tested extract presents antibacterial activity against all the isolates, without sensitivity difference among Gram positive and Gram negative microorganisms.

A atividade antimicrobiana de plantas medicinais tem sido pesquisada em diversas espécies, tanto no Brasil quanto em outros países. O objetivo deste trabalho foi o de avaliar a existência de efeito antibacteriano de extrato hidro-alcoólico a 10% (m/v) de folhas de jambolão. Utilizaram-se 17 isolados bacterianos, Gram positivos e Gram negativos. A ação antibacteriana foi avaliada através da inoculação de placas de ágar Mueller Hinton, com um inóculo bacteriano de 1x10(6) ufc mL-1, onde se colocaram quatro discos de papel; o primeiro de antimicrobiano comercial e os demais embebidos em 25mL do extrato, de solução salina ou de etanol. As placas foram incubadas a 37°C por 24 horas, sendo posteriormente realizada a leitura do diâmetro dos halos de inibição. O extrato inibiu o crescimento de 100% das bactérias testadas e os isolados Gram positivos apresentaram um halo médio de 19,5mm, enquanto o dos Gram negativos foi de 18,8mm. Não houve inibição significativa de crescimento nos tratamentos com salina e etanol. Conforme os resultados deste estudo, o extrato testado apresenta atividade antibacteriana frente às amostras testadas, sem diferença de sensibilidade entre microrganismos Gram positivos e Gram negativos.

Atividade antibacteriana de extrato hidro-alcoólico de folhas de jambolão (Syzygium cumini (L.) Skells)

The antimicrobial activity of medicinal plants has been searched in diverse species, as much in Brazil as in other countries. The aim of this study was to evaluate the existence of hydro-alcoholic extract jambolan leaves 10% (w/v) antibacterial effect. Seventeen Gram positive and Gram negative isolated bacterial were used. The antibacterial action was evaluated through the inoculation of Mueller Hinton agar plates, with a bacterial inoculate of 3x10(8) cell/ mL, with four paper discs, being the first of commercial antimicrobial and the others embedded with 25mL of the extract, saline or ethanol. The plates were incubated at 37°C for 24 hours, and their reading of inhibition hales diameter was done. The extract inhibited the growth of 100% of the tested bacteria; the Gram positive isolates had presented an average hale of 19.5mm, while of the Gram negative was of 18.8mm. There was not significant inhibition of growth in treatments with saline and ethanol. As verified in this study, the tested extract presents antibacterial activity against all the isolates, without sensitivity difference among Gram positive and Gram negative microorganisms.

A atividade antimicrobiana de plantas medicinais tem sido pesquisada em diversas espécies, tanto no Brasil quanto em outros países. O objetivo deste trabalho foi o de avaliar a existência de efeito antibacteriano de extrato hidro-alcoólico a 10% (m/v) de folhas de jambolão. Utilizaram-se 17 isolados bacterianos, Gram positivos e Gram negativos. A ação antibacteriana foi avaliada através da inoculação de placas de ágar Mueller Hinton, com um inóculo bacteriano de 1x10(6) ufc mL-1, onde se colocaram quatro discos de papel; o primeiro de antimicrobiano comercial e os demais embebidos em 25mL do extrato, de solução salina ou de etanol. As placas foram incubadas a 37°C por 24 horas, sendo posteriormente realizada a leitura do diâmetro dos halos de inibição. O extrato inibiu o crescimento de 100% das bactérias testadas e os isolados Gram positivos apresentaram um halo médio de 19,5mm, enquanto o dos Gram negativos foi de 18,8mm. Não houve inibição significativa de crescimento nos tratamentos com salina e etanol. Conforme os resultados deste estudo, o extrato testado apresenta atividade antibacteriana frente às amostras testadas, sem diferença de sensibilidade entre microrganismos Gram positivos e Gram negativos.

Extrato da casca de Syzygium cumini no controle da glicemia e estresse oxidativo de ratos normais e diabéticos

The plant Syzygium cumini, also known as Black Plum is used widely in the popular medicine for the treatment of diabetes mellitus. This study verified the efficiency of the extract of the bark of Syzygium cumini on the glycemic levels and oxidative stress of normal and diabetic rats induced by alloxan. The animals were divided in control group (C), control treatment group (CT), diabetic control group (DC) and diabetic treatment group (DT). Oral administration of the aqueous extract of the bark of Syzygium cumini, in the dose of 1g/kg live weight, for a period of thirty days, did not result in a significant reduction on glycemia or on glucosilated hemoglobin levels. The treatment with the extract demonstrated an increase in the levels of thiobarbituric acid reactive substances (TBA-RS) in the plasma of the DT group (P 0.05), compared to the C. Kidney catalase activity of rats in DC group decreased significantly (P 0.01) and, in the liver, it showed a significant elevation in group DC (P 0.01). Those results indicated that the extract of Syzygium cumini bark does not possess hypoglycemic effect in alloxan diabetic induced rats. The antioxidant effect of this plant was not enough to reduce the production of TBA-RS significantly. The decrease of catalase activity in the kidneys can be owed to its exhaustion or inhibition, and its increase in the liver could be due to oxidative stress caused by the diabetic status.

O Syzygium cumini, também conhecido como Jambolão é amplamente utilizado na medicina popular para o tratamento da diabetes melito. Este estudo verificou a eficiência do extrato da casca de Syzygium cumini sobre os níveis glicêmicos e estresse oxidativo de ratos normais e diabéticos induzidos por aloxano. Os animais foram divididos em grupo controle (C), controle tratado (CT), diabético controle (DC) e diabético tratado (DT). A administração oral do extrato aquoso da casca de Jambolão, na dose de 1g/kg de peso vivo, por um período de trinta dias, não resultou em uma redução significativa na glicemia e nos níveis de hemoglobina glicosilada. Neste estudo, o tratamento com o extrato demonstrou um aumento dos níveis de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBA-RS) no plasma dos ratos do grupo DT (P 0,05), comparado com o C. A atividade da catalase nos rins dos ratos do grupo DC diminuiu significativamente (P 0,01) e no fígado houve uma elevação significativa dessa enzima no grupo DC (P 0,01). Estes resultados indicam que o extrato da casca do Jambolão não possui efeito hipoglicemiante em ratos diabéticos induzidos pelo aloxano. O efeito antioxidante desta planta não foi suficiente para diminuir significativamente a produção de TBA-RS. A diminuição da atividade da catalase nos rins pode ser devida à exaustão ou inibição desta enzima e seu aumento, no fígado, devido ao estresse oxidativo, ocasionado pelo estado diabético.

Extrato da casca de Syzygium cumini no controle da glicemia e estresse oxidativo de ratos normais e diabéticos

The plant Syzygium cumini, also known as Black Plum is used widely in the popular medicine for the treatment of diabetes mellitus. This study verified the efficiency of the extract of the bark of Syzygium cumini on the glycemic levels and oxidative stress of normal and diabetic rats induced by alloxan. The animals were divided in control group (C), control treatment group (CT), diabetic control group (DC) and diabetic treatment group (DT). Oral administration of the aqueous extract of the bark of Syzygium cumini, in the dose of 1g/kg live weight, for a period of thirty days, did not result in a significant reduction on glycemia or on glucosilated hemoglobin levels. The treatment with the extract demonstrated an increase in the levels of thiobarbituric acid reactive substances (TBA-RS) in the plasma of the DT group (P 0.05), compared to the C. Kidney catalase activity of rats in DC group decreased significantly (P 0.01) and, in the liver, it showed a significant elevation in group DC (P 0.01). Those results indicated that the extract of Syzygium cumini bark does not possess hypoglycemic effect in alloxan diabetic induced rats. The antioxidant effect of this plant was not enough to reduce the production of TBA-RS significantly. The decrease of catalase activity in the kidneys can be owed to its exhaustion or inhibition, and its increase in the liver could be due to oxidative stress caused by the diabetic status.

O Syzygium cumini, também conhecido como Jambolão é amplamente utilizado na medicina popular para o tratamento da diabetes melito. Este estudo verificou a eficiência do extrato da casca de Syzygium cumini sobre os níveis glicêmicos e estresse oxidativo de ratos normais e diabéticos induzidos por aloxano. Os animais foram divididos em grupo controle (C), controle tratado (CT), diabético controle (DC) e diabético tratado (DT). A administração oral do extrato aquoso da casca de Jambolão, na dose de 1g/kg de peso vivo, por um período de trinta dias, não resultou em uma redução significativa na glicemia e nos níveis de hemoglobina glicosilada. Neste estudo, o tratamento com o extrato demonstrou um aumento dos níveis de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBA-RS) no plasma dos ratos do grupo DT (P 0,05), comparado com o C. A atividade da catalase nos rins dos ratos do grupo DC diminuiu significativamente (P 0,01) e no fígado houve uma elevação significativa dessa enzima no grupo DC (P 0,01). Estes resultados indicam que o extrato da casca do Jambolão não possui efeito hipoglicemiante em ratos diabéticos induzidos pelo aloxano. O efeito antioxidante desta planta não foi suficiente para diminuir significativamente a produção de TBA-RS. A diminuição da atividade da catalase nos rins pode ser devida à exaustão ou inibição desta enzima e seu aumento, no fígado, devido ao estresse oxidativo, ocasionado pelo estado diabético.