SPATIOTEMPORAL VARIATION AND ANTIBACTERIAL ACTIVITY OF ACTINOMYCETES ISOLATED FROM HIGH ALTITUDE GRASSLAND SOILS OF TROPICAL MONTANE FOREST – KERALA, INDIA

TThe invention of novel antibiotics and other bioactive microbial metabolites continues to be an important aim in new drug discovery programmes. Actinomycetes have the potential to synthesize lots of diverse biologically vigorous secondary metabolites and in the last decades actinomycetes became the most productive source for antibiotics. Therefore in the present study we analyze the antibacterial activity of the actinomycetes isolated from grassland soil samples of Tropical Montane forest. A total of 33 actinomycete strains isolated were characterized and screened for antibacterial activities using well diffusion method against six specific pathogenic organisms. Identification of the isolates revealed that the majority of them were belonging to Streptomycetes followed by Nocardia, Micromonospora, Pseudonocardia, Streptosporangium, Nocardiopsis and Saccharomonospora. Among the 33 isolates, Gr1 strain showed antagonistic activity against all checked pathogens. Nine strains showed antibacaterial activity against Listeria, Vibrio cholera, Bacillus cereus, Staphylococcus aureus and Salmonella typhi and only 2 strains (Gr1and Gr25) showed antagonism to E. coli. The overall percentage of activity of actinomycetes isolates against each pathogenic bacterium was also calculated. While 63.63% of the actinomycetes were antagoinistic against Listeria, Vibrio cholerae, and Bacillus cereus, 60.6% of them were antagonistic to Staphylococcus aureus. Very few isolates (6.06%) showed antibacterial activity against E. coli. In general most of the actinomycetes isolates were antagonistic to grampositive bacteria such as Listeria, Bacillus and Staphylococcus than Gram-negative bacteria Vibrio cholerae, E. coli and Salmonella

Diversitat de Bacteris Verds del Sofre en llacunes salines i osmoadaptació amb N(epsilon)-acetil-ß-lisina

L'objectiu principal del treball de recerca és aprofundir en el coneixement del grup de Bacteris Verds del Sofre (BVS) des del punt de vista de la relació amb la salinitat. L'estudi s'ha restringit als representants halotolerants o halòfils del grup amb tres línies de treball que corresponen a diferents àmbits de coneixement, com són la descripció del biòtop i la riquesa específica de les comunitats de BVS en els ambients naturals, l'avaluació de la significació taxonòmica de la capacitat de desenvolupament en ambients salins en el marc de discussió de la taxonomia-filogenètica del grup, i l'anàlisi de les estratègies fisiològiques desenvolupades per a l'osmoadaptació en medi salí.

Challenge testing the lactoperoxidase system against a range of bacteria using different activation agents

Lactoperoxidase (LP) exerts antimicrobial effects in combination with H2O2 and either thiocyanate (SCN-) or a halide (e. g., I-). Garlic extract in the presence of ethanol has also been used to activate the LP system. This study aimed to determine the effects of 3 LP activation systems (LP+SCN-+H2O2; LP+I-+H2O2; LP + garlic extract + ethanol) on the growth and activity of 3 test organisms (Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, and Bacillus cereus). Sterilized milk was used as the reaction medium, and the growth pattern of the organisms and a range of keeping quality (KQ) indicators (pH, titratable acidity, ethanol stability, clot on boiling) were monitored during storage at the respective optimum growth temperature for each organism. The LP+I-+H2O2 system reduced bacterial counts below the detection limit shortly after treatment for all 3 organisms, and no bacteria could be detected for the duration of the experiment (35 to 55 h). The KQ data confirmed that the milk remained unspoiled at the end of the experiments. The LP + garlic extract + ethanol system, on the other hand, had no effect on the growth or KQ with P. aeruginosa, but showed a small retardation of growth of the other 2 organisms, accompanied by small increases (5 to 10 h) in KQ. The effects of the LP+SCN-+H2O2 system were intermediate between those of the other 2 systems and differed between organisms. With P. aeruginosa, the system exerted total inhibition within 10 h of incubation, but the bacteria regained viability after a further 5 h, following a logarithmic growth curve. This was reflected in the KQ indicators, which implied an extension of 15 h. With the other 2 bacterial species, LP+SCN-+H2O2 exerted an obvious inhibitory effect, giving a lag phase in the growth curve of 5 to 10 h and KQ extension of 10 to 15 h. When used in combination, I- and SCN- displayed negative synergy.

Characterization and Identification of Proteolytic Bacteria From the Gut of the Velvetbean Caterpillar (Lepidoptera: Noctuidae)

The characterization and identification of proteolytic bacteria from the gut of the velvetbean caterpillar (Anticarsia gemmatalis) were the objectives of this study. Twelve aerobic and anaerobic isolates of proteolytic bacteria were obtained from the caterpillar gut in calcium caseinate agar. The number of colony forming units (CFUs) of proteolytic bacteria was higher when the bacteria were extracted from caterpillars reared on artificial diet rather than on soybean leaves (1.73 +/- 0.35 X 10(3) and 0.55 +/- 0.22 X 10(3) CFU/mg gut, respectively). The isolated bacteria were divided into five distinct groups, according to their polymerase chain reaction restriction fragment-length polymorphism profiles. After molecular analysis, biochemical tests and fatty acid profile determination, the bacteria were identified as Bacillus subtilis, Bacillus cereus, Enterococcus gallinarum, Enterococcus mundtii, and Staphylococcus xylosus. Bacterial proteolytic activity was assessed through in vitro colorimetric assays for (general) proteases, serine proteases, and cysteine proteases. The isolated bacteria were able of hydrolyzing all tested substrates, except Staphylococcus xylosus, which did not exhibit serine protease activity. This study provides support for the hypothesis that gut proteases from velvetbean caterpillar are not exclusively secreted by the insect cells but also by their symbiotic gut bacteria. The proteolytic activity from gut symbionts of the velvetbean caterpillar is suggestive of their potential role minimizing the potentially harmful consequences of protease inhibitors from some of this insect host plants, such as soybean, with implications for the management of this insect pest species.

Structure and Applications of a Rhamnolipid Surfactant Produced in Soybean Oil Waste

Soybean oil soapstock was utilized as an alternative carbon source for the production of rhamnolipids by Pseudomonas aeruginosa LBI strain. The chemical composition and properties of the rhamnolipid mixture obtained were determined to define its potential applications. The chemical characterization of the rhamnolipid has revealed the presence of ten different homologues. The monorhamnolipid RhaC(10)C(10) and the dirhamnolipid Rha(2)C(10)C(10) were the main components of the mixture that showed predominance of 44% and 29%, respectively, after 144-h of cultivation. The biosurfactant was able to form stable emulsions with several hydrocarbons and showed excellent emulsification for soybean oil and chicken fat (100%). The rhamnolipid removed 67% of crude oil present in sand samples and presented antimicrobial activity against Bacillus cereus and Mucor miehei at 64 mu g/mL and inhibition of Neurospora crassa, Staphylococcus aureus, and Micrococcus luteus at 256 mu g/mL. The results demonstrated that the rhamnolipid produced in soybean oil soapstock can be useful in environmental and food industry applications.

Antibacterial activity of stevioside towards food-borne pathogenic bacteria

This study determines the inhibitory effect of Stevia rebaudiana leaf extracts and its purified bioactive compound ‘stevioside’ against food-related pathogens. The S. rebaudiana solvent extracts (1000 μg/mL) displayed antibacterial activity to Serratia marcescens, Klebsiella pneumoniae, Bacillus cereus, Pseudomonas aeruginosa, B. subtilis, Alcaligenes denitrificans and Salmonella typhimurium. Of the six solvents, ethanol and acetone extracts displayed the highest zone of inhibition. The bioactive compound from S. rebaudiana was purified by solvent extraction, thin-layer chromatography followed by structural characterization by spectroscopy evidence. Purified stevioside prevented the growth of tested bacterial species, i.e. B. subtilis, K. pneumoniae and S. typhimurium. Significant zone of inhibition (12 mm) was observed against B. cereus which proposes potential application of stevioside in foods to increase their shelf life.

Biorremediação de antraceno, fenantreno e pireno em um argissolo

O antraceno, o fenantreno e o pireno são hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAPs) que podem ser carcinogênicos e que não são degradados pela maioria dos microrganismos do solo. A biorremediação é uma estratégia para eliminação dos HAPs, que pode demandar a inoculação de microrganismos degradadores e a modificação das condições químicas e físicas do solo. O objetivo do presente estudo foi isolar, identificar e caracterizar microrganismos degradadores e mineralizadores de antraceno, fenantreno e pireno em meio mineral e no solo, assim como avaliar a influência do pH e da disponibilidade de água, N, P, Fe e S na biorremediação de um solo contaminado com antraceno. Seis amostras de solo de landfarming foram inoculadas individualmente a um solo contaminado em laboratório com antraceno. Após 176 dias, o solo com maior produção de C-CO2 foi utilizado para o enriquecimento em meio mineral mais antraceno. Os microrganismos foram isolados e identificados pelo seqüenciamento do gene do RNAr. A capacidade dos microrganismos em degradar os 3 HAPs no meio mineral e no solo foi avaliada por cromatografia gasosa. A mineralização de diferentes concentrações de antraceno, fenantreno e pireno no solo foi avaliada por respirometria, assim como o efeito de diferentes doses de N, P, S e Fe, de diferentes pH e umidades do solo na mineralização do antraceno. Isolou-se do solo de landfarming um consórcio microbiano composto por 6 bactérias, identificadas como Mycobacterium fortuitum, Bacillus cereus, Microbacterium sp., Gordonia polyisoprenivorans, Microbacteriaceae bacterium e Naphthaleneutilizing bacterium, e um fungo, Fusarium oxysporum. O consórcio microbiano degradou respectivamente 48, 67 e 22% do antraceno, fenantreno e pireno do meio mineral. No solo o consórcio degradou, em média, mais de 92% e mineralizou mais de 78% das diferentes concentrações destes 3 HAPs em 70 dias. As maiores mineralizações do antraceno ocorreram nos solos com as maiores umidades gravimétricas (12,5%) e pH (7,5). A adição de 100 kg ha-1 ou mais de nitrogênio no solo e a conseqüente redução da relação C:N para valores inferiores a 67:1 diminuíram a mineralização do antraceno no solo. O aumento da disponibilidade do fósforo, do ferro e do enxofre e a presença de amplas relações C:P (1076:1 a 50:1) e C:N:P (1076:16:1 a 50:1,3:1) no solo não influenciaram a mineralização do antraceno. Conclui-se que a seleção e a inoculação ao solo de microrganismos degradadores de HAPs, associado a modificação das condições ambientais, pode conduzir a um eficiente processo de biorremediação, onde a grande maioria dos HAPs é mineralizada em curto período de tempo.

Produção de hidrolisados protéícos de penas de frango utilizando bactérias queratinolíticas.

Com o crescimento populacional, a indústria avícola tem se desenvolvido rapidamente, devido à demanda de alimentos. O seu produto possui grande aceitação no mercado mundial, em função do seu valor nutricional e por não existirem restrições culturais. Entretanto, este alimento gera grande quantidade de resíduos, dentre eles, as penas. Elas são compostas principalmente por queratina, substância de difícil degradação. Neste trabalho foram utilizadas duas bactérias queratinolíticas de resíduos da indústria avícola, para se avaliar a capacidade de degradação das mesmas. Foram produzidos hidrolisados de penas por proteólise bacteriana com ambos microrganismos: Bacillus cereus (KR16) e Chryseobacterium sp. (KR6). O crescimento das bactérias em diferentes quantidades de penas, e o fator de degradação das penas comprovaram que em até 5 % obteve-se degradação para KR6, enquanto, para a KR16, obteve-se degradação até 1%. A digestibilidade in vitro dos hidrolisados foi avaliada. Observou-se que o hidrolisado da bactéria KR6 apresentou maior digestibilidade, enquanto o de farinha de penas apresentou o menor valor. A composição de aminoácidos dos hidrolisados foi determinada, sendo observadas baixas concentrações de metionina, histidina e lisina. A partir da digestibilidade in vitro e da composição de aminoácidos, foram calculados o escore de aminoácidos corrigidos (PDCAAs), o coeficiente de eficiência protéica (PER) e o valor biológico (BV). O tratamento das penas com KR6 resultou em hidrolisados com os valores mais altos de PDCAAs, PER e BV, sugerindo que este microrganismo produz hidrolisados com propriedades nutricionais superiores aos demais.

Avaliação da eficiência de um probiótico no controle de diarréia e no ganho de peso de bezerros

Foram utilizadas 99 vacas prenhes distribuídas em oito grupos que receberam os seguintes tratamentos: grupo I, com 29 vacas não vacinadas e seus bezerros que não receberam probiótico, ficando como controle; grupo II, com 10 vacas vacinadas e seus bezerros que não receberam probiótico; grupos III, IV e V, com 10 animais cada, vacas vacinadas e seus bezerros que receberam probiótico durante 5, 15 e 30 dias, respectivamente; os grupos VI, VII e VIII, com 10 animais cada, vacas não vacinadas e seus bezerros que receberam probiótico durante 5, 15 e 30 dias, respectivamente. Cada animal dos grupos vacinados recebeu duas doses vacinais contendo os pili K99 e A14 de Escherichia coli na dose de 5,0ml por via subcutânea. O probiótico contendo Ruminobacter amylophilum, Ruminobacter succinogenes, Succinovibrio dextrinosolvens, Bacillus cereus, Lactobacillus acidophilus e Streptococcus faecium, na dose de 3,0× 10(8) células vivas (UFC) de cada amostra em 250ml de leite, era adiministrado por via oral. Os animais foram observados diariamente e foram determinados os títulos de anticorpos anti-K99 e anti-A14 no soro e no colostro. Anotaram-se os pesos dos bezerros ao nascimento e aos 30 dias. Os resultados mostraram que a associação de vacina com probiótico administrado por 15 e 30 dias foram os tratamentos mais eficientes no controle da diarréia e ganho de peso.

Controle biológico da podridão radicular e promoção de crescimento em pepino hidropônico com microrganismos de manguezais

O objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade de microrganismos de manguezais para controlar a podridão radicular causada por Pythium aphanidermatum e para promover o crescimento em pepino hidropônico (Cucumis sativus). Avaliaram-se 19 microrganismos quanto ao controle da doença em mini-hidroponia. Os microrganismos mais promissores para esse fim - Gordonia rubripertincta SO-3B-2 e a mistura dos isolados G. rubripertincta SO-3B-2, MB-P3A-49, MB-P3-C68 e SO-3L-3, de Pseudomonas stutzeri, e Bacillus cereus AVIC-3-6 - foram, posteriormente, testados quanto à promoção de crescimento do pepineiro, em casa de vegetação. Microrganismos de manguezais podem ter importância funcional no controle biológico da podridão radicular causada por P. aphanidermatum e na promoção do crescimento do pepineiro cultivado em hidroponia. Os microrganismos G. rubripertincta SO-3B-2 e P. stutzeri MB-P3A-49 são promissores na promoção do crescimento das plantas não infestadas com o patógeno.

Obtenção de sistemas microemulsionados e estudo de simulação por dinâmica molecular de sistemas micelares objetivando a veiculação de produtos naturais bioativos

Among the new drugs launched into the market since 1980, up to 30% of them belong to the class of natural products or they have semisynthetic origin. Between 40-70% of the new chemical entities (or lead compounds) possess poor water solubility, which may impair their commercial use. An alternative for administration of poorly water-soluble drugs is their vehiculation into drug delivery systems like micelles, microemulsions, nanoparticles, liposomes, and cyclodextrin systems. In this work, microemulsion-based drug delivery systems were obtained using pharmaceutically acceptable components: a mixture Tween 80 and Span 20 in ratio 3:1 as surfactant, isopropyl mirystate or oleic acid as oil, bidistilled water, and ethanol, in some formulations, as cosurfactants. Self-Microemulsifying Drug Delivery Systems (SMEDDS) were also obtained using propylene glycol or sorbitol as cosurfactant. All formulations were characterized for rheological behavior, droplet size and electrical conductivity. The bioactive natural product trans-dehydrocrotonin, as well some extracts and fractions from Croton cajucara Benth (Euphorbiaceae), Anacardium occidentale L. (Anacardiaceae) e Phyllanthus amarus Schum. & Thonn. (Euphorbiaceae) specimens, were satisfactorily solubilized into microemulsions formulations. Meanwhile, two other natural products from Croton cajucara, trans-crotonin and acetyl aleuritolic acid, showed poor solubility in these formulations. The evaluation of the antioxidant capacity, by DPPH method, of plant extracts loaded into microemulsions evidenced the antioxidant activity of Phyllanthus amarus and Anacardium occidentale extracts. For Phyllanthus amarus extract, the use of microemulsions duplicated its antioxidant efficiency. A hydroalcoholic extract from Croton cajucara incorporated into a SMEDDS formulation showed bacteriostatic activity against colonies of Bacillus cereus and Escherichia coli bacteria. Additionally, Molecular Dynamics simulations were performed using micellar systems, for drug delivery systems, containing sugar-based surfactants, N-dodecylamino-1-deoxylactitol and N-dodecyl-D-lactosylamine. The computational simulations indicated that micellization process for N-dodecylamino-1- deoxylactitol is more favorable than N-dodecyl-D-lactosylamine system.

Microbiological Quality of Spices Marketed in the City of Botucatu, São Paulo, Brazil

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Biodegradability of commercial and weathered diesel oils

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Structure, properties and applications of rhamnolipids produced by Pseudomonas aeruginosa L2-1 from cassava wastewater

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Structure and Applications of a Rhamnolipid Surfactant Produced in Soybean Oil Waste

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)