Microbiologia Agrícola
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Item Controle da bactéria redutora de sulfato Desulfovibrio alaskensis por um biossurfactante lipopeptídeo produzido por Bacillus subtilis TR47II(Universidade Federal de Viçosa, 2017-07-06) Ayupe, Bruna Almeida Leão; Tótola, Marcos Rogério; http://lattes.cnpq.br/4002009811850701Este estudo é iniciado com uma revisão bibliográfica que aborda o problema gerado pela produção de sulfeto de hidrogênio (H₂S) por bactérias redutoras de sulfato (BRS) na indústria do petróleo. Nessa revisão são apresentados aspectos relacionados à causa desse problema, às consequências e principais formas de controle. Na parte experimental do nosso estudo, nós investigamos a ação antimicrobiana de extratos brutos contendo biossurfactantes obtidos de oito isolados de Bacillus sp. contra Desulfovibrio alaskensis NCIMB 13491, uma BRS isolada de reservatório de petróleo com produção de H2S na Baía de Purdu, Alasca. Os extratos brutos contendo biossurfactantes produzidos por B. subtilis TR12, B. subtilis TR22, B. subtilis TR35II e B. subtilis TR47II, todos isolados de solo da ilha oceânica da Trindade, apresentaram ação antimicrobiana contra D. alaskensis. B. subtilis TR47II, por apresentar maior efeito antimicrobiano, foi selecionado para investigação da molécula ativa presente no extrato bruto. A avaliação da ação antimicrobiana por bioautografia revelou que o extrato bruto continha uma fração ativa com fator de retenção (Rf) semelhante ao padrão comercial do lipopeptídeo iturina. Essa observação incentivou uma nova investigação do estudo, uma vez que, no nosso conhecimento, não há relatos sobre a ação de iturinas contra BRS. Nosso objetivo seguinte foi purificar a fração ativa do extrato bruto de B. subtilis TR47II por cromatografia em coluna de sílica gel e caracterizá-la quimicamente por espectrometria de massas por ionização/dessorção a laser assistida por matriz com análise do tempo de voo (MALDI-TOF/TOF-MS e MS/MS). A fração ativa mostrou picos em m/z correspondentes a prováveis lipopeptídeos da família das iturinas (m/z 1043 e 1057) e das fengicinas (m/z 1463). Além disso, os picos em m/z 1030, 1044, 1058 e 1072, na fração não-ativa do extrato de B. subtilis TR47II, foram identificados como homólogos de surfactinas com a sequência peptídica Glu-Leu-Leu-Val-Asp- Leu-Leu e variação na cadeia lateral em C13, C14, C15 e C16 β-hidroxi ácido graxo, respectivamente. Como conclusões, nosso trabalho relata, pela primeira vez, a ação antimicrobiana contra BRS de extratos brutos contendo biossurfactantes obtidos de bactérias isoladas da Ilha da Trindade. Esse ainda é o primeiro relato sugerindo um provável lipopeptídeo iturina com ação antimicrobiana contra BRS. Os resultados obtidos neste trabalho abrem a oportunidade de descoberta de novas moléculas ativas que possam ser aplicadas no setor industrial, particularmente na indústria do petróleo.Item Petroleum effects on soil microbial communities(Universidade Federal de Viçosa, 2015-07-29) Morais, Daniel Kumazawa; Tótola, Marcos Rogério; http://lattes.cnpq.br/4634690663537631Crude oil is still the dominant energy source in Brazil where oil consumption keeps rising since 2013, reaching nowadays 2.2% of the world‟s energy consumption. A recent discovery of crude oil reservoirs at the Espirito Santo, Campos and Santos basins, can represent an excellent opportunity to meet the country‟s economic and energetic demands. However, offshore exploration offers risks to the microbiota and the whole sea life. Microbes are responsible for nutrient cycling can degrade recalcitrant organic compounds and several species have been reported as sensitive to petroleum hydrocarbons. This work aimed to evaluate microbial community shifts in soils under crude oil contamination and assess the effects of Biodiesel co-product (BCP) as a protecting agent of soil microbiota under crude oil addition. We used soils from the Trindade Island and from the Highfield research station at Rothamsted Research, UK. We assembled microcosms of 20 grams and contaminated the soils using weathered crude oil. Soils were incubated at 26° C with moisture correction to ca. 60% water holding capacity. We used CO2 evolution measurements to evaluate soil activity, during the incubation, and soil genomic DNA extraction, at the end of incubation period, to evaluate microbial community changes from treatments and controls. DNA was submitted to amplicon sequencing of 16S rDNA for Bacteria and Archaea and the ITS1 region for Fungi using Illumina MiSeq platform. We compared alpha and beta-diversity and taxonomic shifts. This thesis is divided in two chapters. The first describes the effects of crude oil on Trindade Island‟s soil microbial communities. In the second chapter we tested the protective effects of BCP on Trindade Island, Rothamsted‟s Bare Fallow and Grassland soils, against the amendment with crude oil. Crude oil had a major negative effect on microbial diversity for Trindade Island, but didn‟t change the diversity of Rothamsted agricultural soils. Taxonomy comparisons showed rise of the Actinobacteria phylum, shifts in several Proteobacteria classes and reduction of the Archaea class Nitrososphaerales. This is the first effort in acquiring knowledge concerning the effect of crude oil contamination in soils of a Brazilian oceanic island. This information is important to guide any future bioremediation strategy that can be required.Item 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/1901180413775034A 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.