Biotechnology and its Applications for Penicillium echinulatum: a Systematic Review

Abstract

In the course of 40 years of research, different strains of the filamentous fungus Penicillium echinulatum were employed in biotechnological studies at University of Caxias do Sul (UCS). This systematic literature review proposes a historic analysis of research findings on this fungus. Bearing this in mind, a methodology composed of four steps was adopted, including: (i) question formulation; (ii) repository election; (iii) paper filtration; and (iv) reading, organization, analysis and result interpretation. A total of 37 scientific articles and 12 theses and dissertations were referred. Based on the encountered papers, it was evidenced that most works citing P. echinulatum were published by a single research group at UCS. These studies focus mainly on lignocellulolytic enzymes, including enhancement of biotechnological processes and selection of hyper-productive lineages. Furthermore, P. echinulatum has also appeared in a variety of distinct studies. While the strains used in investigations by UCS are all derived from the 2HH wild isolate, other research groups report isolation of the same species from several different sources, including red algae, blue grape mold, ham, soil samples, cheese, and subglacial ice. Additionally, it was evidenced that integrative approaches are essential in modern taxonomy. In conclusion, this review allowed the construction of a global picture of P. echinulatum throughout science, emphasizing the promising biotechnological application in enzyme production. Keywords: Penicillium echinulatum. Lignocellulolytic Enzymes. Biotechnology. Fungi Resumo No decorrer de 40 anos de pesquisa, diferentes linhagens do fungo filamentoso Penicillium echinulatum foram empregadas em estudos na área da biotecnologia na Universidade de Caxias do Sul (UCS). Esta revisão sistemática da literatura propõe uma análise histórica das investigações científicas com esse fungo. Desse modo, uma metodologia composta de quatro etapas foi adotada, incluindo: (i) formulação de questões; (ii) seleção de repositórios; (iii) escolha de artigos; e (iv) leitura, organização, análise e interpretação de resultados. Um total de 37 artigos científicos e 12 teses e dissertações foram encontrados. Baseado nos artigos referidos foi evidenciado que grande parte dos trabalhos citando P. echinulatum foram publicados por um único grupo de pesquisa na UCS. O grande foco desses estudos são enzimas lignocelulolíticas, incluindo o aprimoramento de processos biotecnológicos e seleção de linhagens hiperprodutoras. Além disso, a espécie P. echinulatum também foi utilizada em outros estudos. Enquanto as linhagens utilizadas na UCS foram todas derivadas do isolado selvagem 2HH, nos outros grupos de pesquisa essa foi isolada em diferentes locais, incluindo algas vermelhas, videira, presunto, amostras de solo, queijo, e gelo subglacial. Adicionalmente, é salientado que uma abordagem taxonômica integrativa é essencial para a correta identificação dos isolados. Em conclusão, esta revisão sistemática permitiu a construção de um panorama global do P. echinulatum na ciência, dando ênfase na aplicação biotecnológica promissora de produção enzimática. Palavras-chave: Penicillium echinulatum. Enzimas Lignocelulolíticas. Biotecnologia. Fungos