The use of polymerase chain reaction for early diagnosis of tuberculosis in Mycobacterium tuberculosis culture

Early diagnosis plays a vital role in controlling tuberculosis. The conventional methodology is slow, with results taking several weeks, in addition to having low sensitivity, especially in clinical paucibacillary samples. The objective of this study was to evaluate the use of polymerase chain reaction (PCR) on solid medium culture for a rapid diagnosis of tuberculosis, mainly in cases of negative sputum smears. Forty sputum samples were collected from inpatients with tuberculosis treated for less than 2 days. Bacilloscopy, PCR for sputum, culture on Löwestein-Jensen (LJ) solid medium, and daily PCR from culture were performed on each sample. DNA extracted from the BCG vaccine, which contains attenuated bacillus Calmette-Guérin, was used as the positive control. Smear microscopy showed 68.6% sensitivity, 80% specificity, 96% positive predictive value, and 26.7% negative predictive value, with culture on LJ medium as the gold standard. Culture at day 28 showed 74.3% sensitivity and 100% specificity. PCR of DNA extracted from sputum amplified a 1027-bp fragment of the 16s RNA gene, showing 22.9% sensitivity and 60% specificity. PCR performed with DNA extracted from daily culture showed that, from the 17th to the 40th day, the sensitivity (85.7%) and specificity (60%) were constant. We conclude that a 17-day culture is a good choice for rapid diagnosis and to interfere with the transmission chain of tuberculosis.

The Streptococcus mutans GlnR protein exhibits an increased affinity for the glnRA operon promoter when bound to GlnK

The control of nitrogen metabolism in pathogenic Gram-positive bacteria has been studied in a variety of species and is involved with the expression of virulence factors. To date, no data have been reported regarding nitrogen metabolism in the odontopathogenic species Streptococcus mutans. GlnR, which controls nitrogen assimilation in the related bacterial species, Bacillus subtilis, was assessed in S. mutans for its DNA and protein binding activity. Electrophoretic mobility shift assay of the S. mutans GlnR protein indicated that GlnR binds to promoter regions of the glnRA and amtB-glnK operons. Cross-linking and pull-down assays demonstrated that GlnR interacts with GlnK, a signal transduction protein that coordinates the regulation of nitrogen metabolism. Upon formation of this stable complex, GlnK enhances the affinity of GlnR for the glnRA operon promoter. These results support an involvement of GlnR in transcriptional regulation of nitrogen metabolism-related genes and indicate that GlnK relays information regarding ammonium availability to GlnR.

Diversity of 16S rRNA genes from bacteria of sugarcane rhizosphere soil

Sugarcane is an important agricultural product of Brazil, with a total production of more than 500 million tons. Knowledge of the bacterial community associated with agricultural crops and the soil status is a decisive step towards understanding how microorganisms influence crop productivity. However, most studies aim to isolate endophytic or rhizosphere bacteria associated with the plant by culture-dependent approaches. Culture-independent approaches allow a more comprehensive view of entire bacterial communities in the environment. In the present study, we have used this approach to assess the bacterial community in the rhizosphere soil of sugarcane at different times and under different nitrogen fertilization conditions. At the high taxonomic level, few differences between samples were observed, with the phylum Proteobacteria (29.6%) predominating, followed by Acidobacteria (23.4%), Bacteroidetes (12.1%), Firmicutes (10.2%), and Actinobacteria (5.6%). The exception was the Verrucomicrobia phylum whose prevalence in N-fertilized soils was approximately 0.7% and increased to 5.2% in the non-fertilized soil, suggesting that this group may be an indicator of nitrogen availability in soils. However, at low taxonomic levels a higher diversity was found associated with plants receiving nitrogen fertilizer. Bacillus was the most predominant genus, accounting for 19.7% of all genera observed. Classically reported nitrogen-fixing and/or plant growth-promoting bacterial genera, such as Azospirillum, Rhizobium, Mesorhizobium, Bradyrhizobium, and Burkholderia were also found although at a lower prevalence.

FÉCULA E FARELO DE MANDIOCACOMO SUBSTRATO NA PRODUÇÃO DE CICLODEXTRINAS

Ciclodextrinas (CDs) são oligossacarídeos cíclicos, não redutores, capazes de formar complexos de inclusão com outras moléculas, modificando suas características químicas e físicas. São de interesse industrial, mas o fator limitante para sua utilização ainda é o alto custo de produção. Devido à sua pureza e ao teor de amilopectina, a fécula de mandioca se apresenta como substrato potencial para a produção de CDs, tendo mais de 95% de amido. Outro substrato potencial é o farelo, resíduo da extração da fécula de mandioca, com cerca de 70% de amido e custo consideravelmente inferior ao da fécula. O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de CDs usando fécula e farelo de mandioca como substratos, empregando ciclodextrina glucosiltransferase (CGTase; E. C. 2.4.1.19) proveniente de Bacillus macerans. A conversão do amido em a-CDs foi de 19% para a fécula e 21% para o farelo. Para b-CDs, os valores foram de 27% e 15% para a fécula e o farelo, respectivamente. A proporção de a: b-CDs produzidas a partir da fécula foi de 1,0:1,4, enquanto que para o farelo foi de 1,5:1,0. Após 4 horas a 50ºC houve considerável perda da atividade enzimática, indicando tendência de estabilização da reação.

ATIVIDADE ENZIMÁTICA DE MICRORGANISMOS ISOLADOS DO JACATUPÉ (Pachyrhizus erosus L. Urban)

O isolamento e a identificação de microrganismos produtores de enzimas de interesse comercial, utilizando tubérculos de jacatupé (Pachyrhizus erosus L. Urban), foi o objetivo principal deste trabalho. Isolaram-se microrganismos endofíticos e epifíticos identificados por observação micromorfológica. A avaliação da atividade enzimática das linhagens foi determinada pelo método de difusão em ágar. As sessenta e oito linhagens isoladas dos tubérculos de jacatupé foram cultivadas em meio sólido específico para amilase, lipase, protease e celulase por 96h a 280 C. Os microrganismos epifíticos encontrados foram Pithomyces (7,3%), Aspergillus (19,2%), Fusarium (5,9%) e Trichoderma (5,8%), e os endofíticos foram Mucor (7,3%), Rhizopus (10,3%), Bacillus (19,0%), Staphylococcus (10,3%) e Nocardiopsis (15%). As linhagens de Nocardiopsis sp. apresentaram atividade lipolítica superior à do padrão, porém a atividade amilolítica não apresentou diferença significativa comparada com o padrão. As linhagens de Mucor sp., Pithomyces sp. e Staphylococcus sp. produziram atividade proteolítica abaixo do padrão. Nenhum isolado apresentou atividade celulolítica.

Características da bacteriocina produzida por Lactococcus lactis ssp. hordniae CTC 484 e seu efeito sobre Listeria monocytogenes em carne bovina

O isolamento de linhagens de bactérias lácticas produtoras de bacteriocinas em carnes e seus produtos derivados resultou na detecção de Lactococcus lactis ssp. hordniae CTC 484, proveniente de frango. A bacteriocina inibiu não apenas uma outra bactéria láctica (Lactobacillus helveticus), mas também microorganismos patogênicos (Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Bacillus cereus, Clostridium perfringens e Enterococcus faecalis). Ela foi inativada por causa de enzimas como: alfa-quimotripsina, tripsina, pronase E, ficina, pepsina, papaína e lipase. Além disso, a bacteriocina mostrou-se termoestável, mesmo a temperaturas de autoclavagem (121°C/10 min) e foi produzida em condições de armazenamento sob refrigeração. A bacteriocina mostrou-se ativa dentro de uma ampla faixa de valores de pH (2-10), porém a maior atividade ocorreu em valores menores de pH. A eficiência da linhagem CTC 484, assim como a de sua bacteriocina na redução e inibição do crescimento de Listeria monocytogenes em carne bovina estéril, foram avaliadas. Os resultados indicaram que o tratamento da carne por meio da inoculação desta bactéria contribuiu para o aumento da segurança e extensão da vida útil deste alimento.

Extração química e enzimática das proteínas do fubá de milho

Diferentes métodos químicos e um enzimático foram testados para extração das proteínas do fubá de milho. A avaliação do rendimento da extração protéica foi feita pela determinação do teor de proteína e de sólidos totais dos resíduos obtidos. Para a extração química das proteínas, uma solução alcalina, isoladamente ou em associação com etanol, foi empregada como solvente. O método alcalino-alcoólico seqüencial foi o mais eficiente, dentre os métodos químicos testados, tendo alcançado 88,2% de rendimento. Por outro lado, o método alcalino (75,5% de rendimento) apresenta a vantagem de não empregar etanol, reduzindo os custos do processo, pois se evita a etapa de remoção desse solvente. Para a extração enzimática, foi utilizada uma protease de Bacillus liccheniformis. As variáveis, tempo e temperatura, empregadas no método enzimático influenciaram no rendimento da extração protéica do fubá de milho. Os melhores resultados foram obtidos em 5, 15 e 24 h a 55 °C, que não apresentaram diferença significativa, sendo que a condição mais vantajosa do ponto de vista econômico foi a de 5 h a 55 °C com um rendimento de 83,8%.

Viabilidade celular de Saccharomyces cerevisiae cultivada em associação com bactérias contaminantes da fermentação alcoólica

O objetivo deste trabalho foi estudar a influência de bactérias dos gêneros Bacillus e Lactobacillus, bem como de seus produtos metabólicos, na redução da viabilidade celular de leveduras Saccharomyces cerevisiae. As bactérias Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, Bacillus stearothermophilus, Lactobacillus fermentum e Lactobacillus plantarum foram cultivadas em associação com a levedura S. cerevisiae (cepa Y-904) por 72 horas a 32 °C, sob agitação. A viabilidade celular, a taxa de brotamento e a população de células de S. cerevisiae e a acidez total, a acidez volátil e o pH dos meios de cultivos foram determinados às 0, 24, 48 e 72 horas do cultivo misto. As culturas de bactérias foram tratadas através do calor, de agente antimicrobiano e de irradiação. Os resultados mostraram que apenas os meios de cultivo mais acidificados, contaminados com as bactérias ativas L. fermentum e B. subtilis, provocaram redução na viabilidade celular de S. cerevisiae. Excetuando a bactéria B. subtilis tratada com radiação gama, as demais bactérias tratadas pelos diferentes processos (calor, irradiação e antimicrobiano) não causaram diminuição da viabilidade celular e da população de S. cerevisiae, indicando que a presença isolada dos metabólitos celulares dessas bactérias não foi suficiente para reduzir a porcentagem de células vivas de S. cerevisiae.

Produção de amilase por rizóbios, usando farinha de pupunha como substrato

As amilases estão entre as mais importantes enzimas industriais e são de grande interesse na biotecnologia atual. Embora elas possam ser derivadas de diversas fontes, as de origem microbiana são geralmente as mais procuradas pelas indústrias. As espécies do gênero Bacillus são consideradas as principais fontes de amilases. Apesar disso, a busca por novas fontes microbianas vem crescendo em todo o mundo. O presente estudo objetivou avaliar a produção de amilase por rizóbios nativos, usando farinha de pupunha como substrato. Neste estudo, foi adotado o delineamento experimental inteiramente casualizado, com três repetições. Foram determinados ainda os coeficientes de correlação de Pearson entre as variáveis pH do meio, proteína extracelular, biomassa celular, diâmetro médio da colônia (DMC), diâmetro médio do halo (DMH), índice enzimático (IE) e atividade amilolítica das bactérias selecionadas. Dos 19 isolados com atividade amilolítica em meio YMA modificado, sete (36,8%) exibiram "IE" > 2,1, o que permite considerá-los bons produtores de amilase. Os "IE" apresentados pelos isolados INPA R-987, 950 e 915B foram significativamente inferiores (p < 0,01) aos mostrados pelas bactérias INPA R-926, 975 e 957. A atividade amilolítica variou significativamente (p < 0,01) entre as bactérias investigadas. Os isolados INPA R-975 e R-926 apresentaram, respectivamente, a maior (1,00 U.min-1.mL-1) e a menor (0,31 U.min-1.mL-1) média de atividade. Em termos gerais, a proteína extracelular correlacionou-se positivamente com "IE" (r = 0,52*; p < 0,05) e "DMH" (r = 0,55*; p < 0,05). A biomassa celular apresentou correlações positivas com atividade amilolítica (r = 0,55*; p < 0,05) e "DMH" (r = 0,54*; p < 0,05) e negativa com o pH final do meio de cultivo (r = 0,93**; p < 0,01).

Estudo das propriedades físico-químicas e microbiológicas no processamento da farinha de mandioca do grupo d'água

O objetivo deste trabalho foi realizar a caracterização físico-química das etapas de processamento da farinha de mandioca do grupo d'água, bem como a identificação de contaminantes microbiológicos e físicos. As coletas das amostras foram realizadas em uma Casa de Farinha, no Município de Castanhal - PA. Selecionou-se os pontos de coleta: mandioca descascada e lavada após o período de molho (MD); mandioca triturada (MT); mandioca prensada (MP); e farinha de mandioca (FM), realizando-se as análises de umidade e acidez em todos os pontos de coleta e, para a farinha de mandioca, além destas, cinzas, atividade de água, proteínas, lipídios e amido. A umidade inicial da amostra MD foi de 59,22 a 62,64%, obtendo o produto final (FM) umidade de 1,43 a 2,12%. A acidez inicial foi alta (4,91 a 5,96 meq NaOH.100 g -1) na MD, ocorrendo aumento progressivo até a obtenção da farinha (6,54 a 10,19 meq NaOH.100 g -1), onde o exigido pela legislação é de 3 meq NaOH.100 g -1. Para o amido, o valor obtido foi de 73,19 a 75,31%, conforme o exigido pela legislação (mínimo 70%). A farinha apresentou-se aceitável pela legislação para Coliformes (<3 NMP.g -1). Para Bacillus cereus, a farinha apresentou valor <1 x 10¹ UFC.g -1, permitido pela legislação, e ausência de Salmonella. A farinha apresentou sujidades.

Caracterização físico-química e microbiológica da farinha de algaroba (Prosopis juliflora (Sw.) DC)

Algaroba (Prosopis juliflora (Sw.) D.C.) é uma leguminosa arbórea tropical comum no semi-árido brasileiro e desenvolve-se em lugares secos, onde dificilmente outras plantas poderiam sobreviver. Suas vagens produzem uma farinha que pode ser usada na alimentação humana, além de vários outros produtos como o mel, licor e um produto similar ao café. Este trabalho teve por objetivo caracterizar quanto à composição físico-química e microbiológica a farinha de algaroba potencialmente passível de introdução como matéria-prima de interesse comercial. A farinha de algaroba foi analisada quanto ao teor de umidade, cinzas, proteína, lipídios, açúcares totais, açúcares redutores, fibra alimentar total e tanino. Os minerais analisados foram cálcio, fósforo, magnésio, ferro, zinco, sódio, potássio, manganês, silício, alumínio e cobre. As análises microbiológicas foram: coliformes a 45 °C.g -1, Bacillus cereus.g -1, Salmonella sp..25 g -1, e bolores e leveduras.g -1. Verificou-se que a farinha de algaroba apresenta elevados níveis de açúcares (56,5 g.100 g -1), razoável teor de proteínas (9,0 g.100 g -1) e baixo teor em lipídios (2,1 g.100 g -1). Quanto aos minerais observou-se a predominância do fósforo (749 mg.100 g -1) e do cálcio (390 mg.100 g -1). As análises microbiológicas apresentaram resultados inferiores ao limite estabelecido pela legislação, sendo considerada apropriada quanto à qualidade higiênico-sanitária. Portanto, conclui-se que esta possui uma elevada concentração de açúcares além de outros nutrientes, como minerais, importantes para o desenvolvimento humano e animal.

Interference of heating on the antimicrobial activity and chemical composition of Origanum vulgare L. (Lamiaceae) essential oil

Origanum vulgare L. (oregano), Lamiaceae, essential oil has a variety of biological properties and its antimicrobial activity has received a renewed interest for use in food conservation. The aim of this study was to evaluate the interference of heating on the antimicrobial activity and chemical composition of O. vulgare essential oil. The antimicrobial activity of the essential oil kept at room temperature and exposed to different heating temperatures (60, 80, 100 and 120 °C during 1 hour) was evaluated by observing antimicrobial effectiveness at absolute concentration and determining MIC values by the solid medium diffusion procedure. The essential oil chemical composition analysis was performed by GC-MS. O. vulgare essential oil showed interesting antimicrobial activity on all assayed microbial strains (Candida albicans, C.krusei, C. tropicalis, Bacillus cereus, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Yersinia enterocolitica, Salmonella enterica, Serratia marcencens), noted by large growth inhibition zones (30-42 mm). Heating treatment showed no significant interference (p < 0.05) on the essential oil antimicrobial activity, noted by the development of microbial growth inhibition zones with similar or close diameters when evaluating the essential oil kept at room temperature and after exposure to different thermal treatments. MIC values oscillated between 10and 40 µL.mL-1 (20µL.mL-1 for most strains). However, no significant difference (p < 0.05) was noted among the MIC values found for the essential oil aliquots exposed to different temperatures. Moreover, heating did not significantly (p < 0.05) affect the chemical composition of O. vulgare essential oil. Monoterpenes, terpenic compounds and sesquiterpenes were found in the essential oil, with carvacrol (68.06-70.27%) and p-cymene (12.85-15.81%) being the compounds found in the highest amounts. These results showed the thermal stability and intense antimicrobial properties of O. vulgare essential oil and support its possible concomitant use with heating temperatures in order to reach microbial safety in foods.

Rosemary (Rosmarinus officinalis): a study of the composition, antioxidant and antimicrobial activities of extracts obtained with supercritical carbon dioxide

Rosemary leaf extracts were obtained by supercritical fluid extraction (SFE) and Soxhlet extraction. Their chemical compositions were evaluated by GC-MS. The extracts were analyzed for compounds reported in the literature as showing antimicrobial and antioxidant activities. The rosemary extracts were tested with regard to antioxidant (DPPH radical scavenging and total phenolic content - Folin-Denis reagent), antibacterial (Gram-positive bacteria - Staphylococcus aureus ATCC 25923 and Bacillus cereus ATCC 11778 - and Gram-negative bacteria - Escherichia coli ATCC 25922 and Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853) and antifungal (Candida albicans) activities. Antioxidant, antibacterial and antifungal activities of the SFE extracts were confirmed.

Caracterização da farinha de banana verde

O presente trabalho objetivou a obtenção, a caracterização físico-química e o controle microbiológico durante o processamento da farinha de banana (Musa spp.) verde, cv. Prata, visando o seu aproveitamento na panificação, produtos dietéticos e alimentos infantis. Para obtenção da farinha, os frutos foram cortados, imersos em metabissulfito de sódio, desidratados e triturados, sendo em seguida, feitas as seguintes determinações: umidade; extrato etéreo; proteína bruta; fibra bruta; cinzas; fração glicídica; amido; valor calórico; pH; acidez total titulável; vitamina C; macrominerais (K, P, Ca, Mg, S e N); microminerais (B, Cu, Mn, Zn e Fe); coliformes a 45 °C; fungos filamentosos e leveduras; Bacillus cereus; Salmonella sp.; Staphylococcus aureus; e contagem de aeróbios mesófilos. Os resultados indicaram que a banana 'Prata' verde é viável para o processo de obtenção da farinha de banana, tendo em vista que é rica em amido, proteína, potássio, fósforo, magnésio, zinco, cobre e tem um alto valor calórico. O pH, a acidez total titulável e a vitamina C estão compatíveis com os valores encontrados em outras farinhas. Quanto ao uso de boas práticas no processamento, a farinha encontra-se dentro do padrão microbiológico ideal e, portanto, está apta para o consumo.

Efeito de parâmetros hidrolíticos na obtenção de hidrolisados proteicos de farinha de trigo com baixo teor de fenilalanina

Tendo como objetivo a obtenção de hidrolisados proteicos de farinha de trigo com baixo teor de fenilalanina (Phe), foram preparados, inicialmente, extratos proteicos da farinha de trigo, empregando-se método enzimático pela ação de protease de Bacillus licheniformis. Em seguida, esses extratos foram hidrolisados sob a ação do extrato enzimático bruto (EEB), obtido de casca de abacaxi, e de pancreatina comercial; e alguns parâmetros hidrolíticos foram avaliados, tais como temperatura (30; 35; 40; 50; e 70 °C), tempo (1 hora e 30 minutos; 2 horas e 30 minutos; 3 horas e 30 minutos), e pH de reação (6,0; 7,0; 8,0 e 9,0). Para a remoção de Phe, empregou-se o carvão ativado (CA) e a eficiência deste processo foi avaliada determinando-se o teor de Phe por espectrofotometria derivada segunda, na farinha de trigo, assim como nos hidrolisados após tratamento com CA. Para os três parâmetros estudados, observaram-se efeitos variados sobre a remoção de Phe, sendo que os melhores resultados foram encontrados ao se empregar a associação sucessiva de EEB (E:S 10:100, 1 hora e 30 minutos), com a pancreatina (E:S 4:100, 3 horas e 30 minutos), em pH 7,0 a 50 °C, tendo atingido 66,28% de remoção de Phe, o que corresponde a um teor final de Phe de 522,44 mg.100 g-1 de hidrolisado.