Microbiologia Agrícola

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Análise da microbiota do colostro de vacas pluríparas e primíparas e de fezes de vacas e bezerros leiteiros no pós parto
(Universidade Federal de Viçosa, 2018-12-06) Silva, Juliana Soares da; Mantovani, Hilário Cuquetto; http://lattes.cnpq.br/7552912190011230
Neste trabalho, o objetivo foi avaliar a composição da microbiota do colostro e fezes de vacas pluríparas e primíparas, assim como das fezes dos bezerros no pós- parto. As análises da microbiota não cultivada do colostro (1, 2 e 3 dias após o parto) e das fezes das vacas e dos bezerros foram realizadas um dia após o parto utilizando sequenciamento de nova geração do rRNA 16S. As análises dos índices de riqueza (Chao 1), diversidade (Shannon e Simpson) e beta diversidade indicaram que a comunidade bacteriana do colostro de pluríparas e primíparas não diferiram entre a categoria animal (teste t, p < 0,05). Os filos Firmicutes, Tenericutes, Kiritimatiellaeota e Fibrobacteres foram significativamente mais abundantes (p < 0,05) em pluríparas quando comparado às primíparas, enquanto que Proteobacteria, Actinobacteria, Cloacimonetes e Fusobacteria foram mais abundantes (White’s nonparametric t-test, p < 0,05) em primíparas quando comparados com as pluríparas. As famílias Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, Prevotellaceae, Rikenellaceae e Christensenellaceae foram mais abundantes nas pluríparas (White’s non-parametric t-test, p < 0,05) quando comparada às primíparas. Enquanto que Weeksellaceae e Burkholderiaceae foram mais abundantes nas primíparas quando comparado às pluríparas (White’s non- parametric t-test, p < 0,05). Os gêneros mais abundantes (>0,1%) foram Pseudomonas (1,2 e 0,64%), Fibrobacter (0,26 e 0,47%), Stenotrophomonas (0,53 e 0,21%), Sphingobacterium (0,48 e 0,16%) e Brevundimonas (0,34 e 0,12%), nas primíparas e pluríparas, respectivamente. As OTUs que foram identificadas em pelo menos 50% dos animais de uma das categorias (n ≥ 4) foram selecionadas para a análise de espécies indicadoras, resultando no total de 368 OTUs. As OTUs Otu01030 e Otu00891 foram classificadas como membros das famílias Rikenellaceae e Christensenellaceae, enquanto que a Otu00721 foi classificada como pertencente ao gênero Butyrivibrio e Otu00094 como do gênero Prevotella. Essas OTUs foram identificadas como indicadoras nas amostras de colostro de vacas pluríparas, independentemente se foram ou não observadas nas amostras de primíparas. A Otu00101, identificada como Brevundimonas, foi considerada como indicadora das amostras de colostro de primíparas, sendo observada apenas nas amostras desses animais. A análise da betadiversidade das fezes indicou que bezerros de pluríparas e bezerros de primíparas foram significativamente semelhantes entre si, assim como as pluríparas e primíparas (ANOSIM, p < 0,05). Os índices de riqueza e diversidade (Chao 1, Shannon e Simpson) indicaram que a comunidade bacteriana das fezes de pluríparas e primíparas, assim como das fezes dos bezerros de pluríparas e primíparas não diferem significativamente entre si (teste t, p > 0,05). Foram identificadas 47 famílias compartilhadas nas fezes dos animais adultos e bezerros após o nascimento, sendo que Ruminococcaceae, Lachnospiraceae e Christensenellaceae foram mais abundantes nas pluríparas e primíparas, enquanto Enterobacteriaceae, Clostridiaceae_1 e Ruminococcaceae foram mais abundantes nos bezerros. Apenas a família Lactobacillaceae foi mais abundante em bezerros nascidos de primíparas quando comparado aos bezerros nascidos de pluríparas (White’s non-parametric ttest, p < 0,05). O gênero Ruminococcus_1 foi significativamente mais abundante (White’s non-parametric t-test, p < 0,05) nas primíparas (0,74 ± 0,22%) quando comparado às pluríparas (0,23 ± 0,16%), enquanto Lactobacillus e Faecalibacterium apresentaram abundância relativa significativamente maior (White’s non-parametric t-test, p < 0,05) nas fezes dos bezerros de primíparas quando comparado à microbiota fecal dos bezerros de multíparas. Dessa forma, o colostro de pluríparas e primíparas diferem na abundância relativa dos filotipos e Lachnospiraceae, Ruminococcaceae e Prevotellaceae foram os grupos mais abundantes no colostro de multíparas. As fezes de bezerros originados de primíparas possuem microbiota com maior abundância de Lactobacillus e Faecalibacterium, os quais parecem estar relacionados com a saúde e desempenho dos bezerros.
Análise de elementos transponíveis e DNA polimórfico amplificado ao acaso (RAPD) de Fusarium oxysporum
(Universidade Federal de Viçosa, 2003-02-13) Zanotti, Michele Galvão Sant’Ana; Queiroz, Marisa Vieira de; http://lattes.cnpq.br/4314185824756550
A variabilidade genética de 20 isolados de Fusarium oxysporum não- patogênicos e patogênicos em feijoeiro foi determinada com base na distribuição do elemento transponível impala e com a técnica de DNA polimórfico amplificado ao acaso (RAPD). A presença de elementos transponíveis impala das subfamílias D e E foi determinada por experimentos de PCR empregando oligonucleotídeos específicos para cada subfamília. Foi observada a presença de representantes das duas subfamílias na maioria dos isolados, sugerindo, portanto, que impala é um antigo componente do genoma de F. oxysporum f. sp. phaseoli. A hibridização do DNA total de cada isolado, clivado com a enzima EcoRI, com um fragmento do elemento impala da subfamíla E, mostrou uma variação nos padrões de bandas dos isolados não-patogênicos, indicando a possível atividade desses elementos. No entanto, no caso dos isolados patogênicos, foram observados padrões de bandas mais homogêneas e alguns isolados apresentaram o mesmo perfil de bandas, indicando que se trata de cópias de impala que possivelmente não são mais capazes de sofrer transposição. Estas cópias inativas são excelentes marcadores genéticos. Um dos isolados patogênicos, Fus4, não apresentou cópias endógenas de impala, o que torna esse isolado um candidato para experimentos de mutagênese insercional usando o vetor pNI160, que apresenta o elemento impala ativo interrompendo o oligonucleotídeos polimorfismo gene niaD. gerou 224 observado foi A análise dos fragmentos compatível dados de polimórficos com o padrão RAPD e 7 de utilizando-se 16 monomórficos. O hibridização. Foram calculadas as distâncias genéticas entre os isolados e estas variaram de 8 a 76%, entre os patogênicos; de 2 a 63%, entre os não-patogênicos, e de 45 a 76%, entre patogênicos e não-patogênicos. Baseados nestas distâncias, quatro grupos foram definidos por análise de agrupamento. Dois grupos foram específicos para patogênicos, um para os não- patogênicos, e um grupo incluiu patogênicos e não-patogênicos. A distância genética observada dentro de um grupo de isolados patogênicos é compatível com os valores de distância genética que definem raças fisiológicas.
Análise genômica de Serratia liquefaciens isolada de leite e inibição da proteólise e lipólise por nisina
(Universidade Federal de Viçosa, 2023-05-12) Ribeiro, Leandro Cardoso; Vanetti, Maria Cristina Dantas; http://lattes.cnpq.br/6601616143350350
Serratia é um gênero de bactérias Gram-negativas que pode ser encontrado em diversos ambientes como solo, água, plantas, animais e humanos. Algumas espécies são relatadas como contaminantes de alimentos, sendo associadas à deterioração de produtos alimentícios, resultando em prejuízos econômicos e ambientais devido ao desperdício. A espécie S. liquefaciens é frequentemente mencionada como deterioradora de alimentos refrigerados, como frutos do mar, queijos e leite cru. É considerada um problema para a indústria de alimentos devido à síntese de enzimas extracelulares termorresistentes, como proteases e lipases, que permanecem ativas mesmo após o processamento térmico. Estudos prévios mostraram o efeito inibidor da bacteriocina nisina sobre a atividade de proteases e lipases de S. liquefaciens. Nisina é um peptídeo catiônico com amplo espectro de ação contra bactérias Gram-positivas, e seu uso como conservante de alimentos é permitido desde 1950. Este trabalho objetivou investigar as características moleculares de S. liquefaciens L211 isolada de leite, por meio de análises genômicas utilizando ferramentas de bioinformática e avaliar o efeito da nisina nas atividades proteolítica e lipolítica da bactéria em questão. Para isso, foi realizado o sequenciamento do genoma de S. liquefaciens L211 utilizando a plataforma MinION. Em seguida a montagem e anotação do genoma foram realizadas, destacando as características funcionais dos genes da bactéria. Foram realizadas análises comparativas do genoma do isolado L211 com outros genomas S. liquefaciens, completos e anotados, disponíveis no banco de dados do NCBI. Análises fenotípicas evidenciaram que o S. liquefaciens L211 possui a capacidade de se locomover, utilizando os motilidades do tipo swarming, swimming e twitching. Além disso, foi constatada a capacidade de síntese de sideróforos, proteases e poliuretanase com atividade de lipase no isolado. As atividades proteolítica e lipolítica de S. liquefaciens L211 foram avaliadas e quantificadas em leite desnatado reconstituído à 10% (p/v) com e sem a adição de nisina (400 UA/mL) para verificar o efeito inibitório de nisina sobre a atividade enzimática. Posteriormente, foi avaliado se a inibição da atividade enzimática por nisina é decorrente da diminuição da expressão dos genes ser1, ser2 e lipA relacionados com a síntese das proteases e lipase de S. liquefaciens. As análises do genoma de S. liquefaciens L211 revelaram que a espécie apresenta características genéticas preservadas, ao passo que as variações entre os indivíduos da espécie S. liquefaciens possibilitam sua adaptação a diferentes ambientes. Além disso, também foi observado que S. liquefaciens possui genes que codificam enzimas associadas à deterioração de alimentos. Foi demonstrado que, apesar de não ter atividade bactericida contra S. liquefaciens, a concentração 400 UA/mL de nisina inibe a atividade proteolítica e lipolítica. Não foram encontradas referências na literatura que relatem a inibição das atividades enzimáticas por nisina em S. liquefaciens. Nisina inibiu a transcrição de genes de proteases e lipase de S. liquefaciens L211 e o mecanismo de regulação envolvido ainda precisa ser elucidado. Este trabalho destaca a versatilidade do repertório genético de S. liquefaciens, a relevância da bactéria como deterioradora de alimentos e revela o potencial inibitório de nisina sobre a atividade enzimática. Palavras-chave: Tese. Pós-graduação. Leite. Microbiologia. Serratia liquefaciens. Bactérias Gram-negativas. Nisina. Proteólise. Lipólise. Genômica.
Análise in silico e caracterização funcional de RNAs pequenos reguladores: alvos e fenótipos envolvidos em Actinobacillus pleuropneumoniae
(Universidade Federal de Viçosa, 2018-09-06) Sanches, Newton Moreno; Bazzolli, Denise Mara Soares; http://lattes.cnpq.br/8446507970942803
Actinobacillus pleuropneumoniae (App) é o agente causal da pleuropneumonia suína, doença que causa uma pleuropneumonia fibrinosa, exsudativa, hemorrágica, necrosante, que afeta porcos de todas as idades, levando à morte súbita e grandes perdas econômicas em todo o mundo. Existem dois métodos básicos para limitar a infecção endêmica de App: antibióticos e vacinas, mas a segunda opção não é eficiente para controlar a pleuropneumonia porcina. A virulência de App é complexa e envolve diferentes fatores bacterianos que incluem exotoxinas, polissacarídeos capsulares e lipopolissacarídeos. Além disso, existem fatores adicionais de virulência que são up- ou down-regulados durante a infecção e pequenos RNAs reguladores (sRNAs) podem regulá-los. Recentemente, nosso grupo identificou 23 sRNAs em App, cuja transcrição foi validada por RNA-Seq. Neste trabalho selecionamos seis genes sRNA e produzimos mutantes de deleção a partir dos parentais selvagem (WT_ΔsRNA) e de seu mutante isogênico para a chaperona de sRNAs, Hfq (Δhfq_ΔsRNA). Além disso, propomos uma análise robusta in silico da estrutura, conservação e interação dos RNAs de App com seus alvos. Os fenótipos desses mutantes foram comparados aos da linhagem parental sob diferentes condições, como: curva de crescimento, crescimento sob diferentes condições de estresse, determinação da concentração inibitória mínima contra antibióticos, adesão em superfícies bióticas e abióticas, atividade hemolítica e virulência no modelo alternativo de infecção, Galleria mellonella. As linhagens ΔsRNA exibiram uma diferença fenotípica em relação às linhagens parentais sob pelo menos uma condição, revelando que os sRNAs de App estão envolvidos na regulação da virulência. Notavelmente, alguns mutantes de deleção simples mostraram um fenótipo de ganho de função, que ainda não foi descrito para nenhum outro mutante de deleção de gene de sRNA na família Pasteurellaceae. Além disso, um mutante mostrou uma forte atenuação de virulência, sendo um candidato para elaboração de uma vacina viva atenuada contra A. pleuropneumoniae. As análises in silico revelaram a presença de sRNAs de App em seis gêneros da família Pasteurellaceae. Vários alvos foram encontrados e categorizados em diferentes funções, evidenciando uma complexa rede de regulação gênica para esses RNAs. A partir desses resultados, propomos um modelo de ação via Arrc14 em que ele atua como regulador negativo no metabolismo de amino e nucleotídeo açúcares. Nossos resultados permitem concluir que os sRNAs aqui estudados interferem de forma distinta na regulação da virulência de Actinobacillus pleuropneumoniae sorotipo 8. Concluímos ainda que, com base nos dados obtidos para RNA01, a linhagem WT_Δrna01 possui potencial para ser utilizada no desenvolvimento de uma vacina atenuada viva para prevenir e controlar infecções por Actinobacillus pleuropneumoniae.
Aplicação de microrganismos lipolíticos em alimentos e na biodegradação de poliuretanos
(Universidade Federal de Viçosa, 2023-05-03) Salgado, Cleonice Aparecida; Vanetti, Maria Cristina Dantas; http://lattes.cnpq.br/7129515359990634
Os microrganismos são considerados fontes inestimáveis de compostos extracelulares, como enzimas, tornando-os o centro da investigação científica, tanto nos aspectos de biodeterioração em que estão envolvidos, quanto para aplicação biotecnológica. As lipases são enzimas responsáveis principalmente, pela hidrólise dos triacilgliceróis e amplamente exploradas comercialmente. Além da hidrólise, conseguem catalisar a reação reversa, a esterificação e, também reações como transesterificação, interesterificação, acidólise e aminólise. Dese modo, as lipases são reconhecidas como catalisadores promissores no melhoramento da qualidade sensorial de diversos produtos alimentícios além de, biodegradarem diversos substratos. A lipase de Serratia liquefaciens L135 foi identificada como uma poliuretanase, ou seja, uma enzima com a capacidade de biodegradar poliuretanos (PU). Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de explorar o potencial desta enzima na indústria de alimentos e na biodegradação de poliuretanos por S. liquefaciens isoladamente ou em consórcio microbiano. Para isso buscou-se isolar potenciais biodegradadores de PU do intestino de larvas de Galleria mellonella e avaliar o efeito da associação com S. liquefaciens na biodegradação de PU in vitro. O primeiro capítulo apresenta uma revisão de literatura que abrange as aplicações de lipases em indústrias de laticínios; óleos e gorduras; panificação e confeitaria; carnes; sabores e aromas; e outras indústrias alimentícias. Além disso, aborda as técnicas de fermentação de baixo custo e engenharia de proteínas, como promissoras para produção de lipases microbianas. No segundo capítulo são apresentados resultados de estudos in silico e in vitro do potencial biodegradador de PU por S. liquefaciens L135 e sua poliuretanase. Para o estudo in silico, foram construídos monômeros e tetrâmeros de PU para realizar o docking molecular com a poliuretanase modelada e validada de S. liquefaciens. Foi possível verificar que os PU ligaram ao resíduo de aminoácido S207, que faz parte da tríade catalítica e é responsável pela ação hidrolítica da poliuretanase. Os monômeros apresentaram melhores scores de ligações, quando comparados com os tetrâmeros, devido às interações estéricas repulsivas. Os PU, Impranil® e poli[4,4'-metilenobis(fenilisocianato)-alt-1,4- butanodiol/di(propilenoglicol)/policaprolactona] (PCLMDI), foram usados para as análises in vitro. A biodegradação do Impranil® por S. liquefaciens e sua poliuretanase foi confirmada em ágar pela formação de halos transparentes. Além disso, foram preparados discos de Impranil® e filmes de PCLMDI e a biodegradação durante o cultivo de S. liquefaciens foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Foi possível averiguar a formação de rachaduras e poros na superfície dos PU, configurando o processo de biodegradação. No terceiro capítulo, foi feito o isolamento da bactéria Staphylococcus warneri do intestino da larva de G. mellonella, com potencial de biodegradação de PU. O isolado S. warneri, denominado de UFV_01.21, foi avaliado em cultura pura e em consórcio com S. liquefaciens L135 para biodegradação de PU e, em ambas condições, o Impranil® foi utilizado como única fonte de carbono. Com seis dias de incubação, suspensões de Impranil® em caldo Luria-Bertani (LB) inoculadas com S. liquefaciens, S. warneri e com consórcio microbiano, apresentaram 88, 96 e 76% de biodegradação, respectivamente. Tanto nos discos de Impranil®, quanto em filmes de PCLMDI, S. warneri em cultura pura e em consórcio com S. liquefaciens foi capaz de aderir e formar biofilmes. Por MEV, foi possível confirmar a biodegradação devido a formação de rachaduras, sulcos, poros e rugosidades nas superfícies dos PU avaliados. Esses resultados reforçam o potencial dos microrganismos e suas enzimas para biodegradação de PU. Palavras-chave: Biocatalisadores. Biodegradação. Consórcio Microbiano. Docking Molecular.
Application of eco-friendly alternative methods for controlling Pseudomonas spp. in dairy products
(Universidade Federal de Viçosa, 2024-09-27) Rossi, Letícia Elisa; Machado, Solimar Goncalves; http://lattes.cnpq.br/5622267108419962
Assessment of ethanol tolerance of Kluyveromyces marxianus CCT 7735 selected by adaptive laboratory evolution
(Universidade Federal de Viçosa, 2018-08-29) Silveira, Fernando Augusto da; Silveira, Wendel Batista da; http://lattes.cnpq.br/4876491797184708
Whey is a by-product formed during the cheese-making, which presents lactose (4.5-5% w/v), soluble proteins, lipids, mineral salts and other components. It is the most abundant liquid waste generated in the dairy industries, which can lead to the pollution of water bodies due to its high biochemical oxygen demand and chemical oxygen demand. Whey permeate (WP) is a by-product constituted by lactose, produced from whey ultrafiltration. This way, WP can be converted by lactose-assimilating microorganisms, like yeasts, into value-added products. Kluyveromyces marxianus CCT 7735 has been showing a great potential for producing ethanol from lactose. However, its low ethanol tolerance is a drawback to be overcome, i. e., its growth is highly inhibited from 4% of ethanol (v/v). Adaptive laboratory evolution was used to select ethanol-tolerant K. marxianus CCT 7735 strains (ETSs). ETSs were grown under ethanol stress (4%, v/v) for long periods of time, over many generations (310-340 number of generations), in order to select the ethanol-tolerant phenotypes. From the determination of the physiological parameters, ETSs did not present alterations in their fermentative capacity, when compared their parental strains. However, ETS4 strain stood out for displaying a specific growth rate higher than the parental strain under ethanol stress (above 100%) and a specific ethanol production rate superior to all strains evaluated in this work. The metabolomic and fatty acids analysis were carried out with both ETS4 and parental strains to gain insights into the mechanisms related to the acquisition of ethanol tolerance. The accumulation of some amino acids (glutamate, alanine, valine, proline, and leucine) and metabolites of the citric acid cycle (isocitric acid, citric acid, cis-aconitic acid and malic acid) in ETS4 was found to be associated with the acquisition of ethanol tolerance. Furthermore, high fatty acids content and ergosterol in ETS4 compared to the parental strain indicate differences in their plasma membrane composition, which is consistent with metabolite leakage observed in the parental strain. Therefore, the accumulation of amino acids and citric acid cycle metabolites, as well as the alteration in the fatty acid and ergosterol contents contributed to the acquisition of ethanol tolerance in K. marxianus.
Assessment of metabolic regulation and stress response in oleaginous yeasts by systems biology approaches
(Universidade Federal de Viçosa, 2024-01-30) Almeida, Eduardo Luís Menezes de; Silveira, Wendel Batista da; http://lattes.cnpq.br/3157480507007265
The current environmental crises promoted by the extensive use of oil have highlighted the necessity of alternative and sustainable production chains. Lipids and fatty acids from oleaginous yeasts produced from lignocellulosic hydrolysates are promising sources for oleochemicals. Hence, selecting and developing robust yeast strains that can grow and produce lipids in lignocellulosic hydrolysates is pivotal to broaden their applicability and viability. Lipomyces starkeyi is an oleaginous yeast capable of growing and producing lipids using a diverse range of carbon sources. Its growth and lipid production have been demonstrated in lignocellulosic biomasses. Papiliotrema laurentii can also assimilate sugars derived from agricultural wastes, such as glucose and xylose from lignocellulosic biomasses, and convert them into high lipid amounts. However, wild P. laurentii strains are highly sensitive to acetic acid, one of the primary inhibitors in lignocellulosic hydrolysates. The understanding of multifactorial stress responses and yeast physiology can be facilitated by the application of holistic approaches, including biological networks and high-throughput data. Therefore, we hypothesized that the use of systems biology approaches, including genome-scale metabolic models (GEMs) and transcriptomics, as well as their integration, can support us to understand the metabolism and stress responses of oleaginous yeasts and identify suitable targets for metabolic engineering. Herein, we propose the first GEM of L. starkeyi, lista-GEM. We reconstructed lista-GEM using two high-quality oleaginous yeast models as templates and curated it to reflect the metabolism of L. starkeyi. The simulated phenotypes and predicted flux distributions were in good accordance with experimental data. Then, we predicted targets to improve lipid production in glucose, xylose, and glycerol. Enzymes related to lipid synthesis in the endoplasmic reticulum, such as stearoyl-CoA desaturase, fatty-acyl-CoA synthase, diacylglycerol acyltransferase, and glycerol-3-phosphate acyltransferase, were the main targets to improve lipid production. Glycolytic genes were also predicted as targets for overexpression. Pyruvate decarboxylase, acetaldehyde dehydrogenase, acetyl-CoA synthetase, adenylate kinase, inorganic diphosphatase, and triose-phosphate isomerase were predicted only when glycerol was the carbon source. Hence, lista-GEM provides multiple metabolic engineeringtargets to improve lipid production by L. starkeyi using carbon sources from agricultural and industrial wastes. Furthermore, we combined transcriptome and genome-scale metabolic modeling to deepen our understanding regarding the targets of acetic acid stress, as well as the adaptive responses in P. laurentii. Acetic acid stress promoted global expression changes and most repressed genes were related to transcriptional and translational processes. Under stress, the sensitive strain induced DNA mismatch repair mechanisms and meiosis, while the tolerant strain negatively regulated autophagy and the cell cycle. The tolerant strain induced processes responsible for increasing the intracellular pH (e.g., arginase, ornithine metabolism, urea cycle), detoxification of toxic compounds (e.g., glutathione metabolism), and proton efflux. The tolerant strain also presented a remarkable NAD(P)H pool in the metabolic modeling analysis, which might support the reducing power required by tolerance mechanisms. Otherwise, the sensitive strain induced genes related to cell wall biogenesis and cobalamin synthesis. Overall, the genes and pathways described herein as tolerant-related can be useful in future metabolic engineering strategies to improve the tolerance of P. laurentii to weak acids, boosting its application in lignocellulosic-based biorefineries. Keywords: Metabolic modeling; Transcriptomics; Non-Saccharomyces.
Atividade biológica de Lentinula edodes e produção de shiitake em substrato enriquecido com selênio
(Universidade Federal de Viçosa, 2005-03-18) Nunes, Regiane Gonçalves Feitosa Leal; Vanetti, Maria Cristina Dantas; http://lattes.cnpq.br/5848593206305248
O enriquecimento do cogumelo shiitake com selênio (Se) pode ser uma alternativa para elevar seu valor nutricional e funcional. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do Se sobre o crescimento e atividade biológica do fungo Lentinula edodes e produzir shiitake enriquecido com esse elemento. O crescimento de doze isolados de L. edodes, cultivados em ágar batata dextrose (BDA) e em substrato ligninocelulósico, contendo 0,32; 0,64; 0,96; 1,28 mmol L -1 de selenito de sódio e controle sem Se, variou com o substrato, com o isolado e com a concentração de Se. A matéria seca fúngica da maioria dos isolados cultivados em BDA diminuiu com o aumento da concentração de Se no meio de cultivo. Foram selecionados os isolados UFV11, UFV16 e UFV53, para continuidade do estudo, com base no crescimento da colônia, na biomassa seca e no potencial de produção de cogumelos. Os diâmetros das hifas, as distâncias entre septos e entre núcleos tenderam a diminuir nas maiores concentrações de Se. A atividade da lacase foi crescente com o aumento da dose de selenito de sódio enquanto que as atividades da celulase e xilanase diminuíram. A taxa respiratória acumulada variou com o isolado e foi maior no isolado UFV11. A morfologia e o tamanho dos cogumelos, cultivados em substratos enriquecidos com 0,08; 0,16 e 0,32 mmol L -1 de selenito de sódio, não variaram com a presença de Se e nem entre os isolados. Os valores de L, a e b, referentes à cor dos cogumelos foram menores nos tratamentos com Se quando comparados com o controle. O teor de umidade dos cogumelos variou de 89 a 91 % e aumentou na maior dose de Se. Os valores de proteínas solúveis foram em média 22,3 mg g -1 de matéria seca e não variaram com a presença de Se e nem com o isolado. Os teores de cálcio e de fósforo não variaram com o aumento da concentração de Se enquanto que os de magnésio tenderam a aumentar e os de potássio a diminuir. As concentrações de Se dos cogumelos aumentaram linearmente com o aumento da dose de selenito de sódio, sendo encontrado valores superiores a 17 mg 100 g -1 de cogumelos desidratados no tratamento com 0,64 mmol L -1 de selenito de sódio. Nos cogumelos do tratamento controle não foi detectado Se. A produtividade dos cogumelos aumentou até a concentração 0,32 mmol L -1 de selenito de sódio. O isolado UFV16 foi o que apresentou maior eficiência biológica em doses mais elevadas de Se.
Atividade da própolis verde e da bovicina HC5 sobre bactérias isoladas de mastite bovina
(Universidade Federal de Viçosa, 2008-02-01) Pinto, Marcelo Souza; Brito, Maria Aparecida Vasconcelos Paiva e; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787276U0; Moraes, Célia Alencar de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781007D6; Mantovani, Hilário Cuquetto; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727026Z7; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4706516J7; Santos, Miriam Teresinha dos; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4786872Z0; Moreira, Maria Aparecida Scatamburlo; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4797678J6; Message, Dejair; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783671P8
A mastite é a principal doença que afeta o rebanho leiteiro bovino no Brasil e em todo o mundo. A presença de resíduos de antibióticos no leite e o aparecimento de estirpes bacterianas resistentes são problemas decorrentes do tratamento com antibióticos e têm estimulado a busca por métodos alternativos de controle. Estudos anteriores indicaram o potencial da própolis verde de Minas Gerais e da bovicina HC5 para o controle de bactérias comumente associadas à mastite bovina. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de extratos de própolis verde de Minas Gerais e da bovicina HC5 sobre bactérias isoladas de mastite bovina. Os extratos de própolis verde de Minas Gerais obtidos a partir de etanol absoluto (E-EtOH100), etanol 70% (E-EtOH70), metanol (E-MeOH), éter (E-Eter), clorofórmio (E-Clor) e água (E-H2O) foram caracterizados quanto ao (1) teor de fenólicos, (2) teor de flavonóides, (3) por cromatografia gasosa acoplada ao espectrômetro de massas (CG-EM) e (4) quanto à atividade antimicrobiana. Uma característica dos compostos fenólicos em todos os extratos da própolis analisados foi a alta proporção de artepilina C (ácido 3,5- diprenil-4- hidroxi cinâmico) e outros derivados do ácido cinâmico. O teor de fenóis totais foi 0,77, 0,34, 0,47, 0,46, 0,29 e 0,01% (m/m) nos E-EtOH70, E-EtOH100, EMeOH, E- Clor, E-Eter e E-H2O, respectivamente. O teor de flavonóides foi 0,21, 0,12, 0,15, 0,06, 0,04 e 0,03 % (m/m) nos E- EtOH70, E-EtOH100, E-MeOH, EClor, E-Eter e E-H2O, respectivamente. Todos os extratos tiveram atividade inibidora do crescimento do microrganismo indicador (Staphylococcus sp. coagulase negativo, isolado 4244), com exceção do E-H2O. A Concentração Inibitória Mínima (CIM) pelo método de difusão em ágar foi determinada em 276 isolados bacterianos (99 Staphylococcus aureus, 44 Staphylococcus sp. coagulase-negativo, 71 Streptococcus agalactiae, 22 Streptococcus bovis, 20 Streptococcus uberis e 20 Escherichia coli) obtidos de bovinos diagnosticados com mastite clínica e subclínica oriundos de propriedades leiteiras diversas dos estados de Minas Gerais, Rio de Janeiro e São Paulo quanto ao extrato EEtOH70 e à bovicina HC5, uma bacteriocina produzida pelo Streptococcus bovis HC5. A maior porcentagem de inibição do E-EtOH70 sobre os isolados foi: Staphylococcus aureus, 9,37 mg/ml (51,5%); Staphylococcus sp. coagulase negativo 4,68 mg/ml (52,3%); Streptococcus agalactiae 9,37 mg/ml (37,5), enquanto que 91% dos isolados de Streptococcus bovis; 75% dos isolados de Streptococcus uberis e 100% dos isolados de Escherichia coli foram resistentes à dose máxima de própolis aplicada (300 mg/ml). A maior porcentagem de inibição da bovicina HC5 sobre os isolados foi: Staphylococcus aureus, 640 Unidades Arbitrárias (AU) (29,3%); Staphylococcus sp. coagulase negativo 320 AU (24,4%); Streptococcus agalactiae 320 AU (27,8%), Streptococcus bovis 320 AU (27,3%); Streptococcus uberis 160 AU (30 %). Não houve inibição do crescimento de 100% dos isolados de Escherichia coli à dose máxima de bovicina HC5 aplicada (2560 AU). As culturas que foram transferidas por aproximadamente 80 gerações na presença de doses subletais de bovicina HC5 e de extrato etanólico de própolis não se tornaram resistentes.
Atividade e dinâmica populacional de um consórcio bacteriano durante biodegradação de óleo diesel no solo
(Universidade Federal de Viçosa, 2009-09-30) Leal, Patrícia Lopes; Borges, Arnaldo Chaer; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783573Z8; Nascimento, Antonio Galvão do; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4797432E8; Tótola, Marcos Rogério; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727020U4; http://lattes.cnpq.br/9819699799135050; Moraes, Célia Alencar de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781007D6; Amaral, Míriam Cristina Santos; http://lattes.cnpq.br/1901180413775034
A biorremediação de ambientes contaminados com hidrocarbonetos de petróleo é um processo biotecnológico que em geral envolve a utilização de microrganismos capazes de metabolizar os hidrocarbonetos e transformá-los em substâncias inertes (CO2 e água). A biorremediação tende a ocorrer naturalmente e pode ser acelerada pela otimização de fatores ambientais (bioestimulação) e ou pela introdução de microrganismos capazes de degradar os contaminantes (bioenriquecimento). Alguns fatores afetam a eficiência de biodegradação dos contaminantes como a capacidade metabólica dos microrganismos em degradar o contaminante, as condições ambientais e a biodisponibilidade do contaminante. No bioenriquecimento, a utilização de diferentes espécies ou estirpes microbianas (consórcio) permite a ocorrência de dinâmicas populacionais que levam a uma sucessão de ataques aos compostos poluentes, proporcionando eficiente degradação dos mesmos quantitativa e qualitativamente, quando comparados a culturas puras de microrganismos. Este trabalho teve como objetivo avaliar atividade metabólica dos isolados bacterianos Acinetobacter baumannii LBBMA 04, Pseudomonas aeruginosa LBBMA 58, Ochrobactrum anthropi LBBMA 88b, Acinetobacter baumannii LBBMA ES11, Bacillus subtilis LBBMA 155 em culturas puras e consórcio na biodegradação de hidrocarbonetos alcanos, em meio de cultivo acrescido de óleo diesel; avaliar o padrão de flutuação das populações microbianas e o padrão de consumo dos hidrocarbonetos totais de petróleo (HTP), em solo contaminado com óleo diesel em reposta aos fatores temperatura, umidade e disponibilidade de nutrientes e avaliar o efeito de sucessivas contaminações do solo com óleo diesel na dinâmica populacional de membros de um consórcio bacteriano e na seqüência de degradação de hidrocarbonetos totais de petróleo (HTP). O consórcio bacteriano foi mais eficiente na degradação dos hidrocarbonetos nonano, decano e undecano presentes em meio de cultivo, quando comparado às culturas puras. A degradação desses compostos pelo consórcio foi superior a 99% após 30 dias de incubação. Os fatores ambientais influenciaram a degradação de HTP no solo contaminado com óleo diesel, a melhor condição encontrada foi 35°C, 125:10:1 e 60% para temperatura, relação C:N:P e teor de umidade, respectivamente. Sucessivas contaminações do solo com óleo diesel promoveram alterações na estrutura populacional do consórcio bacteriano e na seqüência de gradação de hidrocarbonetos totais de petróleo, no entanto o consórcio bacteriano se apresentou como candidato em potencial para uso em operações de biorremediação de solos contaminados com óleo diesel. Ao final de 60 dias, o consórcio bacteriano degradou aproximadamente 55% de HTP do solo, após sucessivas contaminações com óleo diesel.
Atividade microbiana na rizosfera de Eucalyptus urophylla sob diferentes manejos de adubação
(Universidade Federal de Viçosa, 2008-11-11) Pereira, Gilmara Maria Duarte; Kasuya, Maria Catarina Megumi; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721444T5; Borges, Arnaldo Chaer; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783573Z8; Costa, Maurício Dutra; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4728228J5; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4762780Z9; Nascimento, Antonio Galvão do; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4797432E8; Soares, Plínio Cesar; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4782732J2
O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial da microbiota de solo rizosférico de E. urophylla, coletado em épocas distintas do ano, quanto à solubilização de fosfato de cálcio in vitro e atividade das fosfatases, ácida e alcalina. Investigou- se também os reflexos das adubações com fosfatos solúveis e insolúveis, por ocasião do plantio do eucalipto, juntamente com a cama de aviário, sobre indicadores biológicos do solo e, nas ectomicorrizas, sobre a colonização, a densidade de cristais de oxalato de cálcio (CaOx) e a diversidade de morfotipos. A maior solubilização do fosfato de cálcio in vitro ocorreu em solo adicionado de cama de aviário sem a adubação fosfatada. Em solo rizosférico, o maior valor de solubilização de fosfato foi obtido na amostra da área sem a adubação fosfatada, seguido pelo solo adubado com superfosfato simples e com fosfato de Araxá. O pH do meio de cultura correlacionou-se negativamente com o fósforo solubilizado. A atividade de fosfatase ácida foi maior em solo rizosférico adubado com superfosfato simples, sem adição de cama de aviário, depois do período chuvoso. Os solos rizosféricos de E. urophylla propiciaram os maiores valores de carbono da biomassa microbiana, atividade de ß-glicosidase, respiração, Nmineralizável e menores de nitrificação potencial. As maiores percentagens de colonização por fungos ectomicorrízicos (FEM) foram observadas em solos adubados com superfosfato simples sem a adição de cama de aviário, ao final da estação seca. Os teores de cálcio na folha e de magnésio na casca foram influenciados pela época, sendo maiores ao final da estação chuvosa. Os teores de cálcio na casca e de fósforo na folha foram influenciados pela época e pela adição de cama de aviário, sendo maiores ao final da estação chuvosa. Detectou-se a presença de CaOx na forma de drusas nas ectomicorrizas e nas raízes, sendo que as ectomicorrizas apresentaram maiores depósitos de CaOx do que as raízes, evidenciando a importância do fungo na aquisição e no acúmulo de cálcio para a planta hospedeira. A adubação fosfatada e a orgânica tiveram efeito sobre a colonização ectomicorrízica e sobre a diversidade ectomicorrízica, sugerindo o importante papel de fungos ectomicorrízicos na ciclagem e no armazenamento de nutrientes em plantios de eucalipto.
Atividade proteolítica de Pseudomonas fluorescens em biofilmes e detecção das células por anti-soro policlonal
(Universidade Federal de Viçosa, 2006-02-24) Machado, Ana Diolina Soares; Vanetti, Maria Cristina Dantas; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783874H3; Mezencio, José Mário da Silveira; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787261E6; Andrade, Nélio José de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788281Y5; Pinto, Cláudia Lúcia de Oliveira; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783521J6; Gloria, Maria Beatriz Abreu; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783318E0
Os objetivos deste trabalho foram investigar a formação de biofilmes por estirpes de Pseudomonas fluorescens isoladas de leite cru refrigerado e a atividade proteolítica nesses biofilmes. Pesquisou-se, também, a viabilidade de detecção dessas células no leite, por métodos imunológicos. O potencial de desenvolvimento de biofilmes em superfície de aço inoxidável AISI 304 acabamento # 4 foi avaliado em temperaturas de 7 oC e 22 oC. O número de células de uma cultura mista constituída de sete estirpes de P. fluorescens, aderidas a placas de aço inoxidável aumentou, proporcionalmente ao aumento da população de células planctônicas, atingindo em torno de 108 UFC-CFU.mL-1, após 72 h de incubação em leite desnatado reconstituído (LDR) a 12%, a 22 oC. A maior atividade proteolítica constatada no sobrenadante de LDR 12% em presença de placas de aço inoxidável com células aderidas que, em ausência, sugere que células aderidas, ou, em biofilmes, podem secretar enzimas para o meio externo. A avaliação da adesão de células de culturas puras de P. fluorescens 041 e 097, em meio triptona extrato de levedura e fosfato (TYEP) e em LDR 1% ou 12%, indicou que o meio TYEP estimulou crescimento, mas, não a atividade proteolítica a 7 ºC e 22 ºC. Constatou-se que a capacidade de adesão com desenvolvimento de biofilmes é diferente entre as estirpes de uma mesma espécie. Adesão, formação de biofilmes e a atividade proteolítica são propriedades independentes, nas bactérias avaliadas. P. fluorescens 041 apresentou baixa capacidade de adesão a placas de aço inoxidável a 7 oC e uma alta atividade proteolítica, enquanto o número de células aderidas de P. fluorescens 097 foi da ordem de 109 UFC.mL-1 a 7 oC e 22 oC, mas apresentou atividade proteolítica menor. A observação dos biofilmes em microscópio eletrônico de varredura evidenciou que P. fluorescens 097 formou aglomerados com multicamadas celulares na superfície das placas de aço inoxidável. Anti-soros policlonais produzidos em nove coelhos contra misturas de estirpes de P. fluorescens apresentaram sensibilidades diferentes, com capacidade de detecção de células em concentrações que variaram de 103 UFC-CFU.mL-1 a 108 UFC.mL-1. Os anti-soros produzidos não apresentaram reação cruzada com outras espécies bacterianas contaminantes do leite cru refrigerado, à exceção dos anti-soros 2A e 3A que reagiram com Aeromonas. Aplicando-se técnicas de aglutinação em gota e de imunodot-blot, foram detectadas células de P. fluorescens em LDR 12% em concentrações de 103 UFCCFU. mL-1 e 105 UFC-CFU.mL-1. Estes resultados indicam o potencial desses procedimentos, para detectar células das bactérias deterioradoras, em uma faixa de concentração não-comprometedora da qualidade do leite.
Avaliação da tecnologia de bacteriófagos em sistemas de fluxo dinâmico (loopings) para controle de biofilmes e bactérias redutoras de sulfato na indústria do petróleo
(Universidade Federal de Viçosa, 2023-02-07) Sousa, Maíra Paula de; Paula, Sérgio Oliveira de; http://lattes.cnpq.br/7452116967390776
A aplicação da tecnologia de bacteriófagos na indústria do petróleo tem sido considerada uma alternativa promissora para o controle de contaminações microbianas associadas à biocorrosão e à geração biogênica de sulfeto de hidrogênio (H2S). Essas contaminações estão presentes ao longo de toda a cadeia produtiva do petróleo, representando riscos ocupacionais e operacionais. Seu controle se dá principalmente pela aplicação de biocidas que, em geral, apresentam um baixo poder de penetração em biofilmes e, portanto, são pouco eficazes. Isso ocorre devido às substâncias extracelulares produzidas pelos microrganismos, que funcionam como uma barreira de proteção. Nesse contexto, os bacteriófagos podem conferir vantagens sobre os biocidas, uma vez que: podem se multiplicar no ambiente, possibilitando a redução da dosagem; possuem enzimas capazes de romper a matriz dos biofilmes, conferindo poder de penetração e maior eficácia; e, podem apresentar menores impactos ocupacionais, operacionais e ambientais. O presente trabalho teve como objetivos: (i ) avaliar em sistemas de fluxo dinâmico (Loopings) o efeito de coquetéis fágicos sobre biofilmes enriquecidos com bactérias redutoras de sulfato (BRS), representativos de tanques de plataformas de petróleo; e, (i i ) avaliar um coquetel fágico pré-selecionado quanto a potenciais impactos ambientais e operacionais. Os resultados obtidos demonstraram que os fagos avaliados possuem ação sobre esses biofilmes, com redução de cerca de 80% do H2S gerado e indicaram efeito na desaceleração do processo de corrosão e de formação de pits. Além disso, o coquetel fágico pré-selecionado, apresenta características vantajosas em comparação aos biocidas, tanto do ponto de vista ambiental (menor ecotoxicidade e maior biodegradabilidade), quanto operacional (menor corrosividade e menor impacto sobre o processo de nitrificação do sistema de tratamento biológico de água de produção). Palavras-chave: Biocorrosão. Corrosão Influenciada por Microrganismos. Acidulação Biogênica. Bactérias Redutoras de Sulfato. Sulfeto de Hidrogênio. H2S. Bacteriófagos.
Avaliação do efeito imunomodulador do extrato aquoso de Agaricus blazei e sua relação com a translocação bacteriana em modelo animal
(Universidade Federal de Viçosa, 2007-04-27) Fantuzzi, Elisabete; Nicoli, Jacques Robert; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787262J9; Mezencio, José Mário da Silveira; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787261E6; Vanetti, Maria Cristina Dantas; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783874H3; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4761222A8; Matta, Sérgio Luis Pinto da; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4798314Z0; Paula, Sérgio Oliveira de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4767540P4
O objetivo deste trabalho foi investigar os efeitos imunomoduladores do extrato aquoso de Agaricus blazei e sua relação com a translocação de bactérias autóctones e a translocação de Salmonella enterica Typhimurium (106 UFC mL-1), em modelo animal. Extrato aquoso de A. blazei foi administrado ad libitum e por gavage intragástrica a camundongos de 6 a 7 semanas, duas semanas antes da primeira dose de ciclofosfamida e até o 23o dia do experimento. No experimento utilizando S. Typhimurium para desafiar os animais, o extrato aquoso de A. blazei foi administrado diariamente por 16 dias antes do desafio e até o 22o dia, quando os animais foram eutanasiados. Não houve diferença significativa (P>0,05) no ganho de peso (g) dos animais entre os grupos testados durante a avaliação semanal, no entanto, observou-se uma redução similar no peso dos animais submetidos ao tratamento dos grupos imunodeprimidos com 200 mg kg -1 de ciclofosfamida na última semana de avaliação, independente da administração ou não do extrato aquoso de A. blazei ad libitum e por gavage intragástrica. Não foi observada translocação de bactérias Gram-negativas autóctones em nenhum dos animais, no experimento envolvendo imunodepressão. Os animais imunodeprimidos apresentaram índice esplênico inferior aos dos animais controles, mas, não houve diferença significativa (P>0,05) entre aqueles grupos tratados ou não com extrato aquoso de A. blazei. Não foram observadas diferenças na secreção de IgAs no intestino delgado nem nas secreções séricas de TNF-α, IFN-γ e IL-10 dos animais submetidos ao tratamento com o extrato aquoso de A. blazei, imunodeprimidos ou não. A administração de ciclofosfamida não alterou a histologia do íleo e fígado em comparação com os controles, porém, no baço dos animais imunodeprimidos examinados observou-se redução dos folículos linfóides e depleção linfocitária, sendo que a administração do extrato aquoso de A. blazei não alterou esse aspecto. No experimento envolvendo desafio microbiano, os valores de índice esplênicos dos animais desafiados com S. Typhimurium não foram diferentes (P>0,05) daqueles encontrados em animais não desafiados ou nos animais em que se administrou extrato de A. blazei. A secreção de IgAs no intestino delgado dos camundongos assim como as secreções de TNF-α, IFN-γ e IL-10 não foram afetadas P>0,05) pela administração do extrato aquoso de A. blazei ou pelo desafio microbiano. Colônias típicas de S. Typhimurium foram recuperadas do fígado, baço e linfonodos mesentéricos (MLNs) dos animais desafiados nas análises conduzidas no quinto dia após a inoculação de 106 UFC mL-1 por animal. Contudo, não ocorreu diferença significativa (P>0,05) na translocação observada nos animais desafiados nos grupos tratados ou não com o extrato aquoso de A. blazei. No grupo desafiado com S. Typhimurium, as análises histopatológicas evidenciaram pequenos e difusos focos de infiltrado inflamatório misto no parênquima hepático, compatíveis com translocação. O baço dos animais desafiados também apresentou discreta hiperplasia reacional, com discreto aumento dos folículos linfóides e dos centros germinativos. O tratamento com o extrato aquoso não modificou a resposta do baço ou do fígado no grupo desafiado. À semelhança do grupo que recebeu apenas água e gavage intragástrica com Salmonella, o íleo dos animais tratados com o extrato aquoso de A. blazei não apresentou alterações significativas. O extrato aquoso de A. blazei utilizado neste estudo, portanto, não influenciou nenhuma das variáveis selecionadas para analisar seus efeitos imunomoduladores in vivo.
Bactérias psicrotróficas proteolíticas do leite cru refrigerado granelizado destinado à produção do leite UHT
(Universidade Federal de Viçosa, 2004-05-03) Pinto, Cláudia Lúcia de Oliveira; Vanetti, Maria Cristina Dantas; http://lattes.cnpq.br/1351852178324888
O objetivo deste trabalho foi investigar o efeito de fatores determinados pela granelização do leite cru refrigerado na estabilidade do leite. Foram enfati- zados os efeitos da temperatura de refrigeração e do tempo de estocagem na composição da microbiota contaminante do leite cru, na atividade proteolítica do leite, na atividade enzimática residual após tratamento UHT, bem como seu possível efeito na estabilidade do leite UHT. Amostras de leite cru coletadas em tanques de refrigeração, na fonte de produção e no silo de uma indústria processadora de leite UHT, foram analisadas quanto as suas características microbiológicas. Bactérias psicrotróficas proteolíticas Gram-negativas e Gram- positivas foram isoladas do leite cru refrigerado, sendo o gênero Pseudomonas o mais freqüentemente isolado, especialmente a espécie P. fluorescens. Bactérias Gram-positivas e Gram-negativas fermentadoras de glicose apre- sentaram predominantemente atividade proteolítica a 6,5, 21 e 35oC e bactérias Gram-negativas não-fermentadoras de glicose apresentaram um maior percentual de isolados com atividades associadas de proteases, lipases e lecitinases a 6,5 e 21oC, ressaltando seu maior potencial deteriorador. A presença de atividade de enzimas proteolíticas termorresistentes foi observada em sobrenadantes de culturas de bactérias psicrotróficas proteolíticas. A capacidade de adesão a superfícies de aço inoxidável foi constatada em bactérias psicrotróficas proteolíticas Gram-positivas e Gram-negativas até uma densidade de 10 5 células por cm 2 , quando inoculadas em leite desnatado esterilizado a 7oC, por 48 horas. Observou-se o crescimento de P. fluorescens inoculado em leite desnatado a 2, 4, 7 e 10°C, constatando-se o aumento de sua população, do grau de proteólise e da velocidade específica máxima de crescimento com o aumento da temperatura de estocagem. O tempo, em dias, para a perda de estabilidade térmica dessas amostras foi maior a 2 e a 4oC, em relação a 7 e 10oC. Por meio da eletroforese em gel de poliacrilamida obser- vou-se que a temperatura e o tempo de estocagem influenciaram na hidrólise das frações de caseína e da albumina. As amostras de leite cru integral, coletadas assepticamente e usadas como controle, não diferiram quanto aos perfis eletroforéticos após seis dias de estocagem, nas temperaturas avaliadas, demonstrando a importância de investimentos para a implementação de práticas higiênicas de obtenção e conservação da matéria-prima. O tratamento UHT reduziu, em média, 93,2% da atividade proteolítica presente no leite cru integral usado como matéria-prima para o processamento do leite UHT, indicando a presença de atividade proteolítica residual de origem bacteriana e, ou, endógena. Observou-se o aumento da massa de sedimentos, do grau de proteólise e da atividade proteolítica durante a estocagem do leite UHT integral a 37°C, por 120 dias. Em nenhuma das amostras de leite UHT foram consta- tadas contaminações por bactérias mesofílicas e por bactérias mesofílicas esporuladas, além de indícios de gelificação. Todas as amostras permane- ceram termicamente estáveis durante o período de validade do produto.
Bacteriocinas de bactérias do ácido láctico isoladas de salame tipo italiano
(Universidade Federal de Viçosa, 2005-10-27) Paula, Rosinéa Aparecida de; Moraes, Célia Alencar de
Bactérias do ácido láctico, isoladas de salame tipo italiano, com atividade antagonista a Listeria monocytogenes e Staphylococcus aureus foram caracterizadas. A natureza protéica dos agentes antagonistas nas seis linhagens foi demonstrada por serem conservadas em sobrenadantes neutralizados, pela não sensibilidade à catalase e pela sensibilidade a proteases. Cinco perfis de resistência a Proteinase K, Papaína, Tripsina e Protease de Bacillus polimyxa foram observados entre os seis isolados lácticos. Em todos os isolados, a atividade antagonista manteve-se presente em sobrenadantes neutralizados após tratamento térmico de 98 o C por 40 minutos. Em todos os isolados, a atividade inibitória manteve-se independentemente do pH do meio, entre pH 2 e pH 10. O isolado que apresentou melhor inibição contra L. monocytogenes e S. aureus, inclusive em meio líquido, foi identificado pela análise da seqüência de um gene codificador do rRNA 16S e pelo perfil de fermentação de açúcares como Lactococcus lactis subsp. lactis, e aqui denominado L. lactis subsp. lactis PD 6.9. O modo de ação da bacteriocina produzida por L. lactis subsp. lactis PD 6.9 sobre L. monocytogenes foi definido como bactericida. A produção de bacteriocina e o efeito inibitório sobre L. monocytogenes em condições que simulam o salame foram demonstrados. L. lactis subsp. lactis PD 6.9 atingiu 10 9 UFC/mL e a bacteriocina foi detectada após 8 horas. Em estudo de co-cultivo com L. monocytogenes, o crescimento de L. lactis subsp. lactis PD 6.9 não foi afetado pela presença de L. monocytogenes e apresentou o mesmo comportamento que quando cultivado como monocultura. Porém, o crescimento de L. monocytogenes foi reprimido e o número inicial de 10 6 células foi mantido até aproximadamente 12 horas de cultivo e nenhum crescimento foi detectado após 32 horas em um limite de detecção de 10 UFC/mL. A atividade da bacteriocina produzida por L. lactis subsp. lactis PD 6.9, em meio D-MRS, surge no final da fase logarítmica de crescimento e é máxima na fase estacionária. A atividade foi mais alta em condições ácidas do que em básicas, com atividade máxima em pH 2 e não foi alterada por tratamento térmico a 121 o C por 20 minutos, pelo processo de liofilização ou pelo efeito de congelamento e descongelamento. O armazenamento da bacteriocina nas temperaturas de -20 o C e -80 o C por até 6 meses também não alterou a atividade de inibição. A purificação foi realizada utilizando precipitação com sulfato de amônio, cromatografia de troca iônica, cromatografia de interação hidrofóbica e HPLC- fase reversa. Grande perda de atividade da bacteriocina foi observada especialmente após cromatografia de troca iônica e somente 0,025% da atividade inicial foi recuperada após HPLC-fase reversa. Os resultados obtidos com a purificação indicam que a bacteriocina é pequena, catiônica, hidrofóbica e com capacidade de formar agregados.
Bioconversão de glicerina bruta da indústria do biodiesel em 1,3- propanodiol por bactérias isoladas de amostras ambientais
(Universidade Federal de Viçosa, 2011-03-18) Melo, Marcelo Rodrigues de; Mantovani, Hilário Cuquetto; 9387195648186878
O biodiesel é produzido por meio de reações de transesterificação entre óleos vegetais ou gorduras animais e álcoois (metanol ou etanol), resultando na formação de ésteres metílicos ou etílicos e glicerina bruta. Composto por glicerol, sabões, álcool, sais inorgânicos, ácidos graxos livres e outras matérias orgânicas, esse co- produto da indústria do biodiesel pode ser utilizado como substrato para produção microbiana de 1,3-propanodiol. Este diol tem sido produzido principalmente por vias petroquímicas e utilizado na produção de poliésteres, poliéteres, poliuretanos, solventes, adesivos, laminados, resinas, detergentes, anticongelantes e cosméticos. Neste trabalho, amostras de líquido de rúmen, solo, esgoto e dejetos suínos foram enriquecidas em meio contendo 5 % (v/v) de glicerina bruta, resultando no isolamento de 48 culturas produtoras de 1,3-propanodiol. As amostras de solo, esgoto e dejetos suínos contribuíram com 31, 12 e cinco culturas, respectivamente. Duas dessas culturas foram selecionadas para novos estudos e identificadas como Clostridium butyricum Sb06 e Klebsiella pneumoniae Ec18. K. pneumoniae Ec18 apresentou crescimento em concentrações de substrato (glicerol ou glicerina bruta) e 1,3-propanodiol de 200 e 80 g/L, respectivamente. Por outro lado, o crescimento de C. butyricum Sb06 foi totalmente inibido em concentrações de 160 e 40 g/L de substrato e 1,3-propanodiol, respectivamente. O crescimento dos isolados C. butyricum Sb06 e K. pneumoniae Ec18 foi favorecido em condições de neutralidade e os produtos da fermentação mais inibitórios ao crescimento foram o butirato e o acetato, respectivamente. O crescimento de C. butyricum Sb06 em meio basal, com e sem controle do pH do meio de cultivo, foi limitado a concentração de aproximadamente 1,5 g/L de biomassa, o que limitou a produção de 1,3-propanodiol em 10,23 g/L, com rendimento de 0,56 mol1,3-propanodiol/molglicerol. O controle do pH do meio de cultivo de K. pneumoniae Ec18 resultou em aumento de 2,5 vezes na formação de biomassa e produção 13,96 e 21,43 g/L de 1,3-propanodiol, com rendimento de 0,43 e 0,42 mol1,3-propanodiol/molglicerol, em meio contendo 40 e 80 g/L de glicerina bruta, respectivamente. As condições de cultivo de K. pneumoniae Ec18, na presença de 80 g/L de glicerina bruta, foram otimizadas utilizando de forma sequencial o delineamento fatorial fracionado e a metodologia de superfície de resposta, resultando em aumento de 56 % na concentração final de 1,3-propanodiol e de 22 % no rendimento de 1,3-propanodiol, em relação ao cultivo nas condições não- otimizadas. Os resultados deste trabalho indicam que o isolado K. pneumoniae Ec18 possui potencial para bioconversão de glicerina bruta em 1,3-propanodiol. Entretanto, outros estudos deverão ser realizados para a adequação do sistema de cultivo e a redução da formação de co-produtos da fermentação que competem com a formação de 1,3-propanodiol.
Biodiversidade microbiana da Ilha da Trindade, prospecção genética e aplicações biotecnológicas utilizando micro-organismos autóctones
(Universidade Federal de Viçosa, 2016-08-18) Rodrigues, Edmo Montes; Tótola, Marcos Rogério; http://lattes.cnpq.br/6584745594834479
Esse estudo é iniciado com uma revisão bibliográfica em que aborda a biorremediação de hidrocarbonetos pesados e hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs). Na revisão, são explorados aspectos que incluem a obtenção de micro- organismos com capacidade de degradar hidrocarbonetos, vias metabólicas de biodegradação, as consequências ambientais da contaminação e por fim aborda novos estudos que utilizam estratégias e novas tecnologias de biorremediação possíveis em ambientes aquáticos e solos. A parte experimental de nosso estudo segue a mesma linha de pesquisa desenvolvida durante o mestrado. De maneira preventiva, busca-se avaliar e desenvolver metodologias para biorremediar as adjacências da Ilha da Trindade, ambiente pristino e de valor ecológico, caso ocorram acidentes envolvendo o derramamento de hidrocarbonetos. Inicialmente, objetivamos avaliar o genoma dos isolados bacterianos autóctones da comunidade microbiana existente nas águas marinhas que circundam a Ilha da Trindade, Rhodococcus rhodochrous TRN7 e Nocardia farcinica TRH1, isolados durante o trabalho de mestrado como sendo capazes de degradar uma grande variedade de hidrocarbonetos de petróleo. Nosso objetivo também foi avaliar a estrutura da comunidade microbiana e o catabolismo de fenantreno após contaminação de microcosmos contendo água coletada na mesma região e utilizar micro-organismos autóctones como estratégia de bioaumentação. Por fim, objetivou-se desenvolver um produto biotecnológico baseado em emulsões duplas W/O/W fertilizadas, capaz de promover a bioestimulação sem a perda instantânea de nutrientes em águas oceânicas oligotróficas contaminadas por compostos orgânicos hidrofóbicos. Os genomas de R. rhodochrous TRN7 e N. farcinica TRH1 possuem genes de degradação de compostos alifáticos e aromáticos, sendo que 17 genes envolvidos com a biossíntese de antibióticos foram anotados com o genoma de R. rhodochrous TRN7, enquanto que no genoma de N. farcinica TRH1 foram identificados genes relacionados à degradação de caprolactam, precurssor do nylon, e do pesticida atrazina, o que torna ambos os isolados candidatos a serem empregados tanto em estratégias de bioaumentação quanto em outras áreas biotecnológicas. Após a contaminação de microcosmos com hidrocarbonetos, a comunidade microbiana da água litorânea da Ilha da Trindade passa a ser dominada por Gammaproteobacteria, grupo que compõe mais de 72% das sequências analisadas, enquanto que no tratamento controle houve predomínio de Proteobacteria (95% das sequências). Destaca-se a abundância de representantes do gênero Alteromonas, presentes em todos os tratamentos contaminados, com maior valor de abundância (66% das sequências) no tratamento contendo apenas fenantreno como contaminante. Decorridos 30 dias da contaminação, os valores de diversidade foram reduzidos, havendo domínio de grupos bacterianos reconhecidos pela presença de membros com atividade hidrocarbonoclástica. A capacidade de mineralização de fenantreno pela microbiota autóctone da Ilha da Trindade é reduzida quando outros PAHs e hidrocarbonetos de alto peso molecular estão presentes no ambiente. Em relação às emulsões produzidas, nossos resultados mostraram que elas podem ser utilizadas com o propósito de liberação gradual de nutrientes na fase aquosa dispersa. A emulsão é composta por gotículas que variam em um amplo espectro de tamanho que se desestabilizam temporalmente, resultando na liberação da inorgânicos. Quando utilizadas em hidrocarbonoclásticas, fase aquosa conjunto em microcosmos interna, ou contendo não, água contendo nutrientes com bactérias litorânea da Ilha da Trindade contaminada com petróleo, as emulsões W/O/W fertilizadas proporcionaram aumentos significativos da atividade microbiana. Como conclusões, nosso trabalho mostrou que a contaminação por hidrocarbonetos resulta na perda de diversidade microbiana da comunidade microbiana da água litorânea da Ilha da Trindade, e que um ambiente considerado pristino possui microbiota capaz de degradar hidrocarbonetos. Por fim, conclui-se que emulsões duplas W/O/W fertilizadas são uma alternativa para proporcionar aumento significativo na atividade catabólica de hidrocarbonetos em ambientes marinhos oligotróficos.
Biossurfactantes e nanopartículas de prata e cobre: síntese e efeito sobre fungos fitopatogênicos
(Universidade Federal de Viçosa, 2017-10-30) Oliveira, Max Lenine Rezende de; Tótola, Marcos Rogério; http://lattes.cnpq.br/1818137727061019
Neste trabalho foi avaliada a hipótese de que biossurfactantes e nanopartículas de prata (AgNps) e cobre (CuNps), estabilizadas com biossurfactantes, são eficazes na inibição de fungos fitopatogênicos in vitro e in vivo. Para tal, foram utilizados um ramnolipídeo, um extrato livre de células de um novo isolado de Bacillus subtilis LBBMA AP01, AgNps e CuNps produzidas utilizando-se sobrenadante de B. subtilis MV 126P ou glicose como redutores (ou catalisadores da reação). A estabilidade das nanopartículas foi também avaliada em resposta à adição de ramnolipídeo como agente estabilizante. Em placas de cromatografia onde se aplicou o extrato metanólico do isolado B. subtilis LBBMA AP01, foram encontradas manchas com valores de fator de retenção (Rf) semelhantes aos valores de padrões comerciais dos lipopeptídeos surfactina, iturina e fengicina. Foram obtidas nanopartículas de prata e cobre esféricas com tamanhos variáveis quando se utilizou glicose como agente redutor. O extrato de B. subtilis MV 126P não foi eficiente como catalisador da síntese de CuNps, sendo-o, porém, para a produção de AgNps. O ramnolipídeo mostrou-se eficiente na manutenção da estabilidade das nanopartículas, impedindo sua agregação e oxidação durante todo o período de avaliação (150 dias). Nos testes de inibição, foram utilizados três importantes fungos fitopatogênicos - Botrytis cinerea, Sclerotinia sclerotiorum e Phakopsora pachyrhizi. Foram avaliadas a germinação de esporos e escleródios e a formação de colônias resultantes do processo de germinação dessas estruturas. Avaliou-se também o crescimento micelial in vitro de B. cinerea e S. sclerotiorum e o índice de doença provocada por esses patógenos em pétalas de rosa e em folhas de repolho pulverizadas com soluções contendo nanopartículas e biossurfactantes. O extrato de B. subtilis LBBMA AP 01, o ramnolipídeo e as AgNps inibiram significativamente a germinação das estruturas reprodutivas dos três patógenos, além do crescimento micelial de B. cinerea e S. sclerotiorum in vitro. No experimento in vivo, o extrato de B. subtilis LBBMA AP 01, ramnolipídeo e as AgNps foram eficientes no controle da infecção por B. cinerea e S. sclerotiorum. Conclui-se que os agentes de controle avaliados nesse trabalho são promissores para utilização comercial. A avaliação de sua eficiência como agentes de controle de outras espécies de fungos fitopatogênicos pode expandir o potencial de aplicação desses compostos, em substituição aos fungicidas convencionais. Essa possibilidade é de grande relevância ambiental e para setores específicos, como o de agricultura orgânica. Palavras chave: lipopeptídeo, ramnolipídeo, nanopartículas metálicas, fungos fitopatogênicos e biofungicida.