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Bioluminescência em fungos: prospecção, função biológica e ensaios toxicológicos

Processo: 10/15047-4
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de fevereiro de 2011 - 31 de julho de 2013
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Biofísica - Radiologia e Fotobiologia
Pesquisador responsável:Cassius Vinicius Stevani
Beneficiário:Cassius Vinicius Stevani
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Química ambiental  Fungos  Bioluminescência  Toxicidade 

Resumo

A emissão de luz por fungos é pouco compreendida, apesar de ser conhecida há muito tempo. Não se sabe ao certoqual o mecanismo de emissão, qual o substrato e enzimas envolvidas, nem se conhece detalhes sobre sua função biológica. De forma similar à bioluminescência de bactérias, cujo estudo possibilitou o desenvolvimento do bioensaio de toxicidade Microtox®, utilizado por órgãos de controle ambiental, indústrias e universidades, o estudo de fungos bioluminescentes tem o potencial de gerar um bioensaio similar e inclusive fornecer informações sobre o significado biológico e ecológico da emissão. A toxicidade de diferentes compostos presentes em solo em suas formas especiadas para fungos basidiomicetos é pouco compreendida, embora estes sejam um dos principais organismos do ecossistema terrícola. Uma das possíveis razões para a falta de informação é que não existe metodo logia rotineira para determinação da toxicidade. O presente trabalho descreve o desenvolvimento e potências de aplicação de um ensaiopara avaliação da toxicidade de metais mono e divalentes para o fungo basidiomiceto naturalmente bioluminescente Gerronema viridilucens. As condições ideais de cultivo do fungo, avaliadas pela intensidade de bioluminescência (BL), foram determinadas por análise fatorial multivariada: melaço de cana-de-açúcar 1,0% (m:v), extrato de levedura 0,10%(m:v), pH 6,0 (não tamponado) a 25oC. Baseado no decréscimo da intensidade de luz, com exposição aguda de 24 haos metais, foram determinados os valores de concentração mediana efetiva (EC50), para os metais estudados. Baseando-se nos valores de EC50 propõem-se a seguinte ordem de toxicidade para fungos: Cd2+ > Cu2+ > Mn2+ H Ni2+H Co2+ > Zn2+ > Mg2+ > Li+ > K+ H Na+ > Ca2+. Além disso, a utilização do modelo matemático de predição datoxicidade, conhecido como Relações Quantitativas de Caráter Iônico-Atividade (QICARs) possibilitou prever atoxicidade de outros metais de mesmo estado de valência. O melhor ajuste com uma única variável foi obtido para oíndice covalente (Xm2r), parâmetro que reflete a tendência dos metais em se ligar, preferencialmente, com átomos de biomoléculas de baixa massa molecular e/ou proteínas contendo átomos de enxofre. O bioensaio descrito tempotencial para ser usado como método padrão de avaliação da toxicidade de metais e compostos orgânicos, bemcomo praguicidas industriais para fungos basidiomicetos. (AU)

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
STEVANI, CASSIUS V.; OLIVEIRA, ANDERSON G.; MENDES, LUIZ F.; VENTURA, FERNANDA F.; WALDENMAIER, HANS E.; CARVALHO, RODRIGO P.; PEREIRA, TATIANA A. Current Status of Research on Fungal Bioluminescence: Biochemistry and Prospects for Ecotoxicological Application. Photochemistry and Photobiology, v. 89, n. 6, p. 1318-1326, NOV 2013. Citações Web of Science: 15.
OLIVEIRA, ANDERSON G.; DESJARDIN, DENNIS E.; PERRY, BRIAN A.; STEVANI, CASSIUS V. Evidence that a single bioluminescent system is shared by all known bioluminescent fungal lineages. PHOTOCHEMICAL & PHOTOBIOLOGICAL SCIENCES, v. 11, n. 5, p. 848-852, 2012. Citações Web of Science: 30.
CAPELARI, MARINA; DESJARDIN, DENNIS E.; PERRY, BRIAN A.; ASAI, TATIANE; STEVANI, CASSIUS V. Neonothopanus gardneri: a new combination for a bioluminescent agaric from Brazil. Mycologia, v. 103, n. 6, p. 1433-1440, 2011. Citações Web of Science: 11.

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