Microbiologia Agrícola
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Item Propriedades biotecnológicas de Geotrichum candidum isolado de queijo Minas artesanal da Canastra(Universidade Federal de Viçosa, 2022-12-13) Soares, Dalila Luzia de Oliveira; Martin, José Guilherme Prado; http://lattes.cnpq.br/9663348569147474Os queijos estão entre os derivados lácteos mais consumidos no mundo. No Brasil, uma grande diversidade de queijos é produzida, tanto no âmbito industrial quanto artesanal. Estes incluem produtos maturados por fungos, a exemplo dos mundialmente conhecidos queijos tipo Camembert, Roquefort e Brie, bem como, mais recentemente, queijos artesanais, como os produzidos na Serra da Canastra. Fungos desempenham papel fundamental na formação de características sensoriais particulares em queijos, como textura, sabores e aromas. Neste trabalho, foi avaliado o potencial biotecnológico de Geotrichum candidum FERM-GC-31, isolado de queijo artesanal da Serra da Canastra, visando à sua aplicação industrial como cultura secundária em produtos lácteos. O isolado foi aplicado em modelo de mini-queijo em placas de 24 poços e em placas de Petri de 60 x 15 mm para estudo das atividades proteolítica e lipolítica durante maturação a 12°C durante 20 dias. Além disso, o isolado foi avaliado quanto ao antagonismo de Lactococcus lactis subsp. lactis ATCC 19435 e Lactococcus lactis subsp. cremoris ATCC 19257, bactérias láticas comumente utilizadas como fermentos lácteos. Para proteases, o ensaio enzimático padronizado em 30 minutos de reação e 45ºC resultou em atividade máxima nos valores de pH 5,5 e 9,0, indicando a produção de proteases neutras e alcalinas. Já para lipases, as maiores atividades foram observadas a 35°C e pH 9,0 após 20 minutos de reação. De forma geral, G. candidum apresentou atividades proteolítica total máxima de cerca de 19.000 U/mL e lipolítica de 6.076,11 U/mL, ambas no 15º dia após o aparecimento do micélio fúngico. Em relação ao antagonismo, L. lactis subsp. cremoris apresentou maior atividade de inibição contra G. candidum (28, 48%) em comparação à L. lactis subsp. lactis (7,34%). Os resultados deste trabalho demonstram que G. candidum FERM-GC-31 tem potencial para ser utilizado como cultura secundária devido às suas significativas atividades lipolíticas e proteolíticas, bem como pelo baixo índice de antagonismo de fermentos lácteos convencionais.Palavras-chave: Maturação. Fungos. Proteólise. Lipólise. Antagonismo.Item Cogumelos enriquecidos com lítio: bioacessibilidade, biodisponibilidade e efeito na microbiota intestinal de suínos(Universidade Federal de Viçosa, 2022-07-29) Lopes, Leandro de Souza; Kasuya, Maria Catarina Megumi; http://lattes.cnpq.br/2140571383618706Os cogumelos apresentam alto potencial para serem utilizados como fonte de lítio (Li), mas a bioacumulação de Li e outros minerais, status redox e biodisponibilidade são específicos para cada espécie, dependendo da dosagem e do tipo de sal utilizado. Cogumelos enriquecidos com Li podem tornar esse elemento mais bioacessível ao organismo quando o comparamos com o sal Li2CO3, mas ainda não há trabalhos publicados mostrando a biodisponibilidade in vivo desse mineral. Em indivíduos que fazem uso de medicamentos psiquiátricos a base de Li no tratamento de doenças como transtorno bipolar, depressão e ansiedade, a microbiota intestinal sofre mudanças em sua composição, cuja mudança pode estar relacionada aos efeitos desses medicamentos, porém há poucas informações a respeitos dos efeitos do Li na composição microbiona intestinal. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o bioacúmulo de Li em Pleurotus ostreatus (PLO 02) e Pleurotus djamor (PLO 13), além de avaliar a atividade oxidante, co-acúmulo de minerais e bioacessibilidade; avaliar também a biodisponibilidade in vivo de Li em cogumelos enriquecidos de P. djamor em suínos, além de parâmetros como status redox, estresse e acúmulo desse mineral nos tecidos dos animais e efeitos do Li na comunidade microbiona intestinal de suínos. Nossos resultados mostraram que PLO 02 é mais sensível a altas concentrações de Li do que PLO 13, no qual PLO 13 apresentou maior taxa de produção de cogumelos. Observou-se correlação positiva entre o acúmulo de Li e outros minerais presentes no substrato e o efeito do Li no estado redox do fungo. A bioacessibilidade em ambos os fungos foi maior nos cogumelos enriquecidos com Li quando comparado ao comprimido de carbonato de lítio medicinal, e esses cogumelos podem co-acumular minerais e aumentar a atividade oxidativa. No experimento in vivo com suínos, P. djamor enriquecido com Li foi uma fonte mais biodisponível de Li quando comparados à forma Li2CO3, e os cogumelos enriquecidos com Li melhoraram os efeitos das enzimas oxidativas, e em alguns tecidos, os cogumelos enriquecidos com Li apresentaram menor dano oxidativo quando comparados às suas correspondentes dosagens na forma de Li2CO3. Pela análise dos dados do sequenciamento das amostras intestinais verificamos que o Li influencia os índices de diversidade alfa, mostrando diferença nos índices de Simpson, Shannon e Chao-1 no cólon e Chao-1 nas fezes, dependendo do tratamento, particularmente aqueles tratamentos que receberam lítio, aumentando a diversidade, quando comparados aos tratamentos que não receberam nenhuma forma de lítio. O agrupamento taxonômico das variantes da sequência amplicon (ASVs) mostrou que os táxons com maior abundância relativa podem variar entre o íleo, cólon e fezes, com predominância de filos como Firmicutes, Bacteroidota e Proteobacteria nos tratamentos que recebem lítio. Muitos grupos de microrganismos importantes para a saúde animal como Lactobacillus, Ruminococcaceae, Enterorhabdus, Muribaculaceae e Coprococcus tem sua abundância relativa aumentada nos animais que receberam Li e ou Cogumelo enriquecido com Li. Os fungos bioacumuladores de minerais, como o P. djamor e P. ostreatus, apresentam potencial para serem utilizados na saúde humana e animal, pois além de aumentar a disponibilidade de Li, diminui os efeitos tóxicos em indivíduos que fazem o seu uso terapêutico e aumentando populações de microorganismos importantes que mantêm a homeostase do intestino. Palavras-chave: Pleurotus spp. Estresse oxidativo. Carbonato de lítio. Metataxonomia. Ácidos orgânicos.Item Interações ecológicas e nutricionais entre Talaromyces aculeatus e o eucalipto(Universidade Federal de Viçosa, 2022-08-30) Reis, Helbert Rocha; Costa, Maurício Dutra; http://lattes.cnpq.br/1814948057932269O uso intensivo de fertilizantes e pesticidas em plantios representa elevado custo para as atividades agrícolas e florestais, além de causar danos aos ecossistemas. Diante dessa realidade, alternativas capazes de amenizar problemas de fertilidade do solo e o impacto de fitopatógenos, ao mesmo tempo que aumentam a produtividade e diminuem os efeitos indesejáveis ao ambiente, representam mercado promissor e em constate crescimento. Os fungos promotores de crescimento de planta (PGPF – Plant Growth Promoting Fungi) são capazes de beneficiar os plantios ao estimular as repostas das plantas à estresses bióticos e abióticos, aumentar a eficiência de acesso e uso de nutrientes, estimular o crescimento e desenvolvimento vegetal, melhorar a qualidade do solo, dentre outros meios. O fungo Talaromyces aculetaus apresenta grande potencial para o desenvolvimento de tecnologias aplicáveis nos cultivos, considerando sua versatilidade metabólica, que o capacita a produzir grande variedade de compostos e enzimas, além de apresentar crescimento vigoroso e esporulação eficiente, características desejáveis para bioinoculantes. Apesar do fato de que inúmeras espécies de PGPF já tiveram os mecanismos de promoção de crescimento caracterizados, aspectos importantes das interações entre fungos e plantas ainda não foram devidamente elucidados. O presente trabalho tem o objetivo de entender a capacidade de T. aculeatus de promover crescimento de diferentes espécies de eucalipto, assim como investigar a influência da fertilidade do solo nos resultados dessas interações. O primeiro capítulo resume as informações disponíveis relacionadas com os aspectos do estabelecimento das interações e a influência da disponibilidade de nutrientes no solo sobre a promoção de crescimento. O segundo capítulo explora como a disponibilidade de fósforo pode afetar a interação entre T. aculeatus e E. grandis. As plantas foram submetidas a cinco diferentes dosagens de fósforo, entre 35 e 290 mg kg-1 de P no solo. Os resultados demonstraram que o efeito da inoculação do fungo foi concentrado nas doses mais baixas de P, especialmente 70 e 140 mg kg-1, sugerindo que nesse intervalo a planta é mais suscetível à colonização do fungo. Houve aumentos de até 260 % na matéria seca e até 808 % no conteúdo de nutrientes das plantas de E. grandis inoculadas. O fungo T. aculeatus também teve comprovada sua capacidade de produção de ácido indolacético, síntese de sideróforos e solubilização de diferentes fontes de fosfato. Os dados sugerem que a disponibilidade de fósforo possui grande influência no estabelecimento da interação entre T. aculeatus e E. grandis, e que essa interação é mais eficiente quando o P é limitante no solo. O terceiro capítulo demonstra os efeitos da inoculação de Talaromyces aculeatus em seis espécies diferentes de eucalipto: Eucalyptus grandis, Eucalyptus urophylla, Eucalyptus urograndis, Eucalyptus saligna, Eucalyptus cloeziana e Corymbia torelliana. As espécies E. grandis e E. urograndis foram as mais beneficiadas pela inoculação do fungo, principalmente pela maior aquisição de nutrientes por E. grandis e incremento de matéria seca de 32,21 % por E. urograndis. As espécies E. urophylla e C. torelliana manifestaram aumentos na matéria seca e aquisição de nutrientes especialmente nas raízes. Por fim, E. saligna e E. cloeziana, apesar de não apresentarem incrementos na matéria seca, exibiram aumentos na aquisição de nutrientes. Palavras-chave: Fungos rizosféricos. Promoção de crescimento. Nutrição. Fósforo.Item Microbiota associada a abelhas sem ferrão: diversidade, composição e resposta a impactos ambientais(Universidade Federal de Viçosa, 2021-07-22) Cerqueira, Alan Emanuel Silva; Silva, Cynthia Canêdo da; http://lattes.cnpq.br/7635148171647668As abelhas eusociais corbiculadas (tribos Apini, Bombini e Meliponini) possuem uma. microbiota distintiva, especializada e dominante no intestino que, conforme descrito em Apis (Apini) e Bombus (Bombini) , contribuem para a saúde e nutrição destes animais. Estudos sugerem uma composição microbiana intestinal mais variável nas abelhas sem ferrão (Meliponini), mas ainda há uma carência de pesquisas com essas abelhas. Abelhas sem ferrão são o maior grupo de abelhas eussociais corbiculadas, consistindo em importantes polinizadores da vegetação nativa e de culturas agrícolas de ecossistemas tropicais. Além disso, são importantes em uma perspectiva socioeconômica como fonte de renda para os meliponicultores pela comercialização de pólen, cera e mel. Entretanto, as abelhas sem ferrão têm sofrido os efeitos das atividades antrópicas tais quais o desmatamento e acúmulo de químicos agrícolas e metais no ambiente. Agentes estressores interferem na composição microbiana e saúde das abelhas, mas tais efeitos ainda são pouco conhecidos nas abelhas sem ferrão. Esta tese visou preencher lacunas associadas ao estudo dos microrganismos associados às abelhas sem ferrão, do seu alimento e das consequências de impactos ambientais na composição e diversidade microbiana. Assim, este trabalho foi dividido em três capítulos, construídos com uma abordagem metataxonômica, com o objetivo de obter (1) uma visão geral sobre diversidade, composição e origem de microrganismos associados a Melipona e seu alimento; (2) investigar com maior esforço amostral a perda de simbiontes intestinais e o possível surgimento de novos simbiontes em Melipona; e (3) avaliar as diferenças na microbiota intestinal de Tetragonisca angustula vivendo em locais não impactados e impactados pelos rejeitos de mineração oriundos do rompimento da barragem de Fundão em Mariana, Minas Gerais, Brasil. Dentre os resultados do capítulo 1, detectamos uma maior diversidade microbiana e maior especificidade de microrganismos à espécie em estudo nas abelhas em comparação ao mel – que tende a ser mais influenciado por microrganismos ambientais. Fungos filamentosos predominam nas abelhas e são próximos a isolados ambientais, de plantas ou associados às colmeias, possivelmente obtidos durante o forrageio. As leveduras são mais prevalentes no mel e próximas a isolados de colmeias e isolados associados ao seu metabolismo. Bactérias filogeneticamente próximas a isolados de plantas e ambientais fructofílicas são abundantes no mel, ao passo que nas abelhas, predominam bactérias simbiontes intestinais e outras próximas a isolados de plantas/ambiente. Curiosamente, Gilliamella e Snodgrassella, duas importantes bactérias membros da microbiota core das abelhas eussociais corbiculadas, não foram encontradas em Melipona, observação que nos levou a concluir, no capítulo 2, com maior esforço amostral, a perda da associação entre esses simbiontes intestinais e este clado de abelhas sem ferrão. Por fim, no capítulo 3, observou-se alteração na abundância relativa de bactérias "core" (presentes em todas as amostras - possivelmente simbiontes) associadas ao intestino de T. angustula além de uma redução da riqueza de bactérias "estritamente ambientais” (menos comuns, possivelmente transitórios) em abelhas vivendo em áreas impactadas pelos rejeitos de mineração, possivelmente como consequência da exposição a esses ambientes. Os resultados aqui obtidos contribuíram para um melhor entendimento sobre os microrganismos associados às abelhas sem ferrão e abrem perspectivas para o desenvolvimento desta linha de pesquisa. Palavras-chave: Melipona. Tetragonisca angustula. Microbioma. Bactérias. Fungos. Intestino. Mel. Simbiose. Barragem de Fundão. Rejeitos de mineração.Item Micobiota core de queijos de leite cru produzidos na região da Serra da Canastra(Universidade Federal de Viçosa, 2020-07-31) Silva, João Marcos Maia; Martin, José Guilherme Prado; http://lattes.cnpq.br/1515341810497098O Queijo Minas Artesanal (QMA) da Canastra apresenta relevância histórica, sócio-cultural e econômica para o Estado de Minas Gerais. Além de ser caracterizado por uma produção exclusivamente artesanal, que tem perdurado ao longo dos últimos dois séculos, o processo de produção do QMA da Canastra também é um dos principais responsáveis por sua assinatura organoléptica, principalmente decorrente da ação de microrganismos presentes na matéria- prima e no ambiente de produção, caracterizando o terroir do QMA da Canastra. A identificação dessa comunidade microbiana, portanto, é um desafio complexo, tendo em vista a grande variedade de microrganismos presentes, bem como a não culturabilidade de grande parte da microbiota. Dessa forma, a abordagem por metagenômica se mostra uma importante ferramenta na compreensão da estrutura e função da microbiota do QMA. Este estudo teve como objetivo comparar a micobiota de queijos artesanais de leite cru produzidos nos 9 municípios que compreendem a região da Serra da Canastra, bem como identificar a existência de uma micobiota core. Para obtenção dos dados de metagenômica, foi realizada a extração de DNA total dos queijos esequenciamento da região ITS1 pela plataforma Illumina, USA. Foram analisadas 585.614 sequências, agrupadas em 211 OTUs. Um padrão de aumento dos índices de diversidade alfa em relação à altitude das propriedades produtoras foi detectado. Os gêneros Debaryomyces, Trichosporon, Fusarium e Candida foram os prevalentes nas amostras analisadas. A estrutura das comunidades microbianas dos queijos artesanais foi diversificada em todas as amostras. Foram revelados diversos padrões de co-exclusão e co-ocorrência importantes para o equilíbrio da micobiota dos queijos, além de vias metabólicas responsáveis por produzirem compostos voláteis que estão relacionados às características organolépticas previamente descritas nos queijos da Canastra. A partir desses resultados, foi possível caracterizar a micobiota core dos queijos artesanais da Canastra, além de relacionar os potenciais papéis desses microrganismos na construção da identidade organoléptica do produto. Palavras-chave: Queijos. Metagenômica. Fungos.