Abstract The emergence of bacterial resistance to antimicrobials poses a significant health threat. To address this issue, exploring the fungal diversity in freshwater environments in the Amazon Forest has potential in the search for new antimicrobials. This study aimed to investigate the production of antibacterial metabolites by aquatic fungi from Amazon lakes, specifically Lake Juá and Lake Maicá (Brazil-PA). The fungal isolates were obtained from wood fragments submerged in these lakes, and the ethyl acetate extracts were evaluated for antibacterial activity against Staphylococcus aureus ATCC 25923, S. aureus (MRSA), ATCC 43300, Escherichia coli ATCC 25922, and E. coli (ESBL) NCTC 13353. Additionally, toxicity of the extracts (EtOAc with antimicrobial activity) against human fibroblasts MRC-5 was investigated. The study identified 40 fungal strains with antimicrobial screening, and the ethyl acetate extracts of Fluviatispora C34, Helicascus C18, Monodictys C15, and Fusarium solani LM6281 exhibited antibacterial activity. F. solani LM6281 showed the lowest minimum inhibitory concentration (MIC) of 50 µg/mL against S. aureus strains and MIC of 100 µg/mL against E. coli strains including ESBL. The cytotoxicity (IC50) of the extract (EtOAc) of F. solani LM6281 was 34.5 µg/mL. Preliminary studies of the TLC culture and RNM-H from the extract (EtOAc) of F. solani suggested the presence of substances from the class of terpenes, quinones, phenolics, and flavonoids. This study highlights the potential of submerged wood fungi in the Amazon region to produce antibacterial substances, thus identifying them as sources of novel bioactive compounds with potential use in the pharmaceutical industry and regional bioeconomy.

Resumo O surgimento de resistência bacteriana a antimicrobianos representa uma ameaça significativa à saúde. Para abordar esta questão, explorar a diversidade fúngica em ambientes de água doce na Floresta Amazônica tem potencial na busca de novos antimicrobianos. Este estudo teve como objetivo investigar a produção de metabólitos antibacterianos por fungos aquáticos de lagos amazônicos, especificamente os lagos Juá e Maicá (Brasil-PA). Os isolados fúngicos foram obtidos de fragmentos de madeira submersos nesses lagos, e os extratos de acetato de etila foram avaliados quanto à atividade antibacteriana contra Staphylococcus aureus ATCC 25923, S. aureus (MRSA), ATCC 43300, Escherichia coli ATCC 25922 e E. coli (ESBL) NCTC 13353. Além disso, a toxicidade dos extratos (EtOAc com atividade antimicrobiana) contra fibroblastos humanos MRC-5 foi investigada. O estudo identificou 40 cepas de fungos com triagem antimicrobiana, e os extratos de acetato de etila de Fluviatispora C34, Helicascus C18, Monodictys C15 e Fusarium solani LM6281 exibiram atividade antibacteriana. F. solani LM6281 apresentou a menor concentração inibitória mínima (CIM) de 50 µg/mL contra cepas de S. aureus e CIM de 100 µg/mL contra cepas de E. coli incluindo ESBL. A citotoxicidade (IC50) do extrato (EtOAc) de F. solani LM6281 foi de 34,5 µg/mL. Estudos preliminares da cultura TLC e RNM-H do extrato (EtOAc) de F. solani sugeriram a presença de substâncias da classe dos terpenos, quinonas, fenólicos e flavonoides. Este estudo destaca o potencial de fungos de madeira submersos na região amazônica para produzir substâncias antibacterianas, identificando-os como fontes de novos compostos bioativos com potencial de uso na indústria farmacêutica e na bioeconomia regional.

Resumo Desde os estudos clássicos de Alexander Flemming, as cepas de Penicillium são conhecidas como uma fonte rica em substâncias antimicrobianas. Estudos recentes identificaram novos metabólitos produzidos pela espécie Penicillium sclerotiorum com atividades antibacteriana, anti-incrustante e farmacêutica. Aqui, relatamos o isolamento de uma colônia de P. sclerotiorum (LM 5679) do solo amazônico e relatamos também o estudo baseado em cultura para determinar se ele pode produzir qualquer novo metabólito (s) secundário (s) que não foram relatados até agora para este gênero. Usando um sistema de cultura submerso, os metabólitos secundários foram recuperados por extrato de solvente seguido por cromatografia em camada delgada, ressonância magnética nuclear e espectroscopia de massa. Um novo metabólito secundário foi isolado de P. sclerotiorum (LM 5679); o composto fenólico 5-pentadecil resorcinol que é amplamente conhecido como um antifúngico que é produzido por diversas espécies de plantas. Este metabólito não foi relatado anteriormente em nenhuma espécie de Penicillium, e foi encontrado apenas uma vez em fungos (Fusarium). Aqui, discutimos as atividades conhecidas do 5-pentadecil resorcinol no contexto de seu modo de ação como um estressor hidrofóbico (mediado pela caotropicidade).

Abstract Since the classic studies of Alexander Flemming, Penicillium strains have been known as a rich source of antimicrobial substances. Recent studies have identified novel metabolites produced by Penicillium sclerotiorum that have antibacterial, antifouling and pharmaceutical activities. Here, we report the isolation of a P. sclerotiorum (LM 5679) from Amazonian soil and carry out a culture-based study to determine whether it can produce any novel secondary metabolite(s) that are not thus-far reported for this genus. Using a submerged culture system, secondary metabolites were recovered by solvent extract followed by thin-layer chromatography, nuclear magnetic resonance, and mass spectroscopy. One novel secondary metabolite was isolated from P. sclerotiorum (LM 5679); the phenolic compound 5-pentadecyl resorcinol widely known as an antifungal, that is produced by diverse plant species. This metabolite was not reported previously in any Penicillium species and was only found once before in fungi (that time, in a Fusarium). Here, we discuss the known activities of 5-pentadecyl resorcinol in the context of its mode-of-action as a hydrophobic (chaotropicity-mediated) stressor.

A utilização de Y3Al5O12 (YAG - "Ittrium Aluminum Garnet" - Garnet de Alumínio e Ítrio), como reforço em matriz de Al2O3 tem sido estudada desde a década de 1990. As propriedades mecânicas e de resistência à fluência obtidas pelo compóstito Al2O3-YAG têm revelado um grande potencial para seu emprego a temperaturas elevadas por períodos longos de tempo, permitindo a sua utilização na indústria aeroespacial e energética. O objetivo desta pesquisa foi investigar a sinterização do Al2O3 com Y2O3 explorando a presença de fase líquida com o uso do Nb2O5 como aditivo de sinterização para a obtenção do compósito bifásico Al2O3-YAG. No presente estudo, foram produzidas as seguintes composições, utilizando moagem de alta energia: Al2O3 com 4% em peso de Nb2O5 como aditivo de sinterização, Al2O3-YAG também com 4% em peso de Nb2O5 e Al2O3-YAG sem aditivo. Os corpos verdes foram prensados a 70 MPa e sinterizados a 1400 e 1450ºC por 2, 3 e 4 h. Os materiais foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e avaliação de porosidade. O compósito Al2O3-YAG sinterizado a 1400 e 1450ºC apresentou uma porosidade de 40 e 35%, respectivamente, indicando que ainda são necessários mais ajustes em seu processamento.

The use of Y3Al5O12 (YAG - Itrium Aluminum Garnet) as reinforcement element in Al2O3 matrix has been studied since the 1990s. The outstanding mechanical properties and creep resistance obtained by the composite Al2O3-YAG have revealed a great potential for its use at high temperatures for long periods, allowing its use in aerospace and energy. The objective of this research has been to investigate the sintering of Al2O3-Y2O3 system, exploring the presence of a liquid phase from using Nb2O5 as a sintering additive for obtaining the Al2O3-YAG biphasic composite. In this study, the following compositions have been produced using high energy milling: Al2O3 with 4wt% Nb2O5 as sintering additive, Al2O3-YAG also with 4 wt% of Nb2O5, and Al2O3-YAG without additive. The green bodies have been pressed at 70 MPa and sintered at 1400 and 1450ºC for 2, 3 and 4 h. The materials have been characterized by scanning electron microscopy (SEM) and their porosity was measured. The composite Al2O3-YAG sintered at 1400 and 1450ºC has showed a porosity of 40 and 35%, respectively, indicating that there are still needs of adjustments on its processing.

O compósito Al2O3-YAG possui alta resistência à corrosão e à fluência em ambientes agressivos, o que permite vislumbrar aplicações bastante atrativas, tais como aletas de motores a jato e de turbinas a gás. Este compósito também apresenta elevada dureza e alta resistência à abrasão possibilitando o seu emprego em blindagens balísticas. Nesse estudo os pós precursores de Al2O3, Y2O3 e Nb2O5 foram homogeneizados em moinho de bolas planetário por 4 h, secados em estufa a 120 ºC por 48 h, desaglomerados e peneirados. O compósito Al2O3-YAG foi produzido a partir das misturas de Al2O3-Y2O3 a 1300 ºC por 2 h. Foram produzidas amostras de Al2O3-YAG, Al2O3-YAG com Nb2O5 e Al2O3 com Nb2O5. Posteriormente os pós foram prensados uniaxialmente a 70 MPa. A sinterização foi feita a 1400 e 1450 ºC. Os pós como recebidos e os processados foram caracterizados quanto à área de superfície específica e ao tamanho médio de partícula. Os materiais sinterizados foram caracterizados por densidade e porosidade aparente pelo método de Arquimedes e avaliados quanto à retração e à perda de massa. Os resultados mostraram que são necessários ainda ajustes nas condições de sinterização da composição Al2O3-YAG com Nb2O5 para melhorar a densificação e a retração, que foram baixas, da ordem de 60 e 3%, respectivamente. O Al2O3 aditivado com Nb2O5, por sua vez, apresentou uma densificação satisfatória, de 96% e uma retração em torno de 15%.

The Al2O3-YAG composite exhibits high corrosion and creep resistance in aggressive environments, which provides quite glimpse attractive applications such as jet engine vanes and as gas turbines. This composite also shows high hardness and wear resistance allowing its use in ballistic armor. In this study, precursor powders of Al2O3, Y2O3 and Nb2O5 were homogeneously mixed in a planetary ball mill for 4 h, dried in an oven at 120 ºC for 48 h, sieved and deagglomerated. The Al2O3-YAG composite was produced from mixtures of Al2O3-Y2O3 at 1300 ºC for 2 h. Samples of Al2O3-YAG, Al2O3-YAG with Nb2O5 and Al2O3 with Nb2O5 were produced. Each powder composition was uniaxially pressed at 70 MPa. Sintering was performed at 1400 and 1450 ºC. The powders as received and as processed were characterized for specific surface area and particle size. The sintered materials were characterized by apparent density and porosity by the Archimedes method and evaluated for shrinkage and loss of mass. The obtained results showed that further adjustments are needed in the sintering conditions of Al2O3-YAG composition with Nb2O5 in order to improve the densification and shrinkage, which were low, 60% and 3%, respectively. The Al2O3 with Nb2O5 addition, on the other hand, presented a satisfactory densification of 96% and shrinkage around 15%.

O compósito Al2O3-YAG possui alta resistência a fluência em elevadas temperaturas, o que permite vislumbrar aplicações no campo da engenharia aeronáutica e espacial, tais como motores a jato e turbinas a gás de alto desempenho. Este compósito também apresenta algumas propriedades favoráveis a seu emprego na área de blindagem balísticas, como por exemplo elevada dureza e alta resistência à abrasão. Nesse estudo foram produzidas amostras de Al2O3-YAG e Al2O3-YAG com Nb2O5 e Al2O3 com Nb2O5. Os pós precursores foram homogeneizados em moinho planetário de bolas por 4 h, secos em estufa a 120 ºC por 48 h, desaglomerados e peneirados. Os pós foram prensados uniaxialmente a 70 MPa. A sinterização foi realizada a 1450 ºC, com taxa de aquecimento e resfriamento de 10 ºC/min, durante 2, 3 e 4 h. Os materiais sinterizados foram caracterizados quanto à densidade pelo método de Arquimedes e avaliados microestruturalmente por microscopia eletrônica de varredura e difração de raios X com refinamento por Rietveld. As amostras Al2O3-YAG e Al2O3 aditivadas com Nb2O5 revelaram a presença da fase niobato de ítrio (YNbO4) e niobato de alumínio (AlNbO4) na ordem de 5 e 1% em peso, respectivamente. Não há registro na literatura desta adição a esse compósito. Os resultados mostraram que são necessários ainda ajustes nas condições de sinterização da composição Al2O3-YAG com Nb2O5 para maximizar a baixa densificação, da ordem de 60%. O Al2O3 aditivado com Nb2O5, por sua vez, apresentou uma densificação satisfatória, de 96%.

The Al2O3-YAG composite has high mechanical strength at high temperatures which allows its use in air craft applications, since it increases the thermal efficiency of jet engines and helps the development of high performance gas turbines. This composite also exhibits some favorable properties toward military applications such as armor, due to its high hardness. In this study, Al2O3-YAG and Al2O3-YAG with 4wt.% Nb2O5 (niobia) samples were produced. The precursors powders were ground in a planetary ball mill for 4 h, dried in an oven at 120 ºC during 48 h, deagglomerated and sieved. The powder mixtures were then uniaxially pressed at 70 MPa. Sintering was carried out at 1450 ºC for 2, 3, and 4 h, with heating and cooling rates of 10 ºC/min. The materials were characterized by scanning electron microscopy (SEM) in order to characterize the microstructure. X-ray diffraction with Rietveld refinement was performed to determine and quantify the structural phases, whereas density was measured by the Archimede´s method. The samples with niobia addition revealed approximately 5wt.% of yttrium niobate (YNbO4) phase. It is worth pointing out that there is no citation in the literature involving niobia addition to the Al2O3-YAG composite. On the other hand, the obtained results indicated that additional experiments regarding the sintering conditions are necessary to optimize density.