First isolation of microorganisms from the gut diverticulum of Aedes aegypti (Diptera: Culicidae): new perspectives for an insect-bacteria association

We show for the first time that the ventral diverticulum of the mosquito gut (impermeable sugar storage organ) harbors microorganisms. The gut diverticulum from newly emerged and non-fed Aedes aegypti was dissected under aseptic conditions, homogenized and plated on BHI medium. Microbial isolates were identified by sequencing of 16S rDNA for bacteria and 28S rDNA for yeast. A direct DNA extraction from Ae. aegypti gut diverticulum was also performed. The bacterial isolates were: Bacillus sp., Bacillus subtilis and Serratia sp. The latter was the predominant bacteria found in our isolations. The yeast species identified was Pichia caribbica.

Biological activity of the mite Sancassania sp. (Acari: Acaridae) from bat guano associated with the pathogenic fungus Histoplasma capsulatum

Mites and the mammal pathogenic fungus Histoplasma capsulatum are the major components of bat guano microbiota. Interactions between mites and H. capsulatum were evaluated under laboratory conditions. Acarid mites, mainly Sancassania sp., were the most abundant microarthropod in the sampled guano of the Mexican bat Tadarida brasiliensis mexicana and, based on its morphology, Sancassania sp. was similar to the cosmopolitan species Sancassania sphaerogaster. The mycophagous and vectoring activities of this mite were tested for H. capsulatum and two other fungal species, Sporothrix schenckii (pathogenic) and Aspergillus sclerotiorum (non-pathogenic). S. ca. sphaerogaster was able to reproduce in H. capsulatum and S. schenckii colonies, multiplying in great numbers under controlled fungal mycelial-phase culture conditions. H. capsulatum colonies were completely destroyed after 14 days of in vitro interaction with mites. In contrast, S. ca. sphaerogaster did not reproduce in A. sclerotiorum cultures. S. ca. sphaerogaster was found vectoring H. capsulatum, but not the two other fungal species studied.

Behavioural responses to human skin extracts and antennal phenotypes of sylvatic first filial generation and long rearing laboratory colony Rhodnius prolixus

Chagas disease is a major public health issue and is mainly spread by Triatominae insects (Hemiptera: Reduviidae). Rhodnius prolixus is the main vector species in Northern South America. Host-seeking behaviour in R. prolixus is mediated by different compounds that are produced by and emanate from the host or microbiota on the host's skin. We tested the behavioural responses of sylvatic first filial generation (F1) and colony insects to extracts of human skin with a dual choice olfactometer. In addition, we compared the antennal phenotypes in both populations. No statistical differences were found between the two populations at the behavioural level. Both showed a preference for face and feet extracts and this effect was abolished for face extracts after treatment with an antibacterial gel. The observation of the antennal phenotype showed that there were differences between both groups in the total length, total surface area and number and density of bristles. However, the number and density of chemoreceptive sensilla (basiconic and thin and thick-walled trichoids) and the total density of sensilla did not show statistically significant differences. These results demonstrate that colony insects, which have only been fed with living hens for the last 30 years, are attracted by human skin extracts in a similar way as F1 sylvatic insects.

The persistence of multifocal colonisation by a single ABC genotype of Candida albicans may predict the transition from commensalism to infection

Candida albicans is a common member of the human microbiota and may cause invasive disease in susceptible populations. Several risk factors have been proposed for candidaemia acquisition. Previous Candida multifocal colonisation among hospitalised patients may be crucial for the successful establishment of candidaemia. Nevertheless, it is still not clear whether the persistence or replacement of a single clone of C. albicans in multiple anatomical sites of the organism may represent an additional risk for candidaemia acquisition. Therefore, we prospectively evaluated the dynamics of the colonising strains of C. albicans for two groups of seven critically ill patients: group I included patients colonised by C. albicans in multiple sites who did not develop candidaemia and group II included patients who were colonised and who developed candidaemia. ABC and microsatellite genotyping of 51 strains of C. albicans revealed that patients who did not develop candidaemia were multiply colonised by at least two ABC genotypes of C. albicans, whereas candidaemic patients had highly related microsatellites and the same ABC genotype in colonising and bloodstream isolates that were probably present in different body sites before the onset of candidaemia.

Cell vacuolation induced by Haemophilus influenzae supernatants in HEp-2 cells

Haemophilus influenzae belongs to respiratory tract microbiota. We observed vacuoles formation in previous studies with H. influenzae culture supernatants, so in this work we characterised that cytotoxic effect. We observed an abundant production of acidic cytoplasmic vacuoles due to the presence of a “vacuolating factor” in H. influenzae supernatants which was characterised as thermolabile. Greatest vacuolating activity was observed when utilizing the fraction > 50 kDa. The presence of a large number of vacuoles in HEp-2 cells was verified by transmission electron microscopy and some vacuoles were identified with a double membrane and/or being surrounded by ribosomes. These results suggest similar behaviour to that of vacuolating effects described by autotransporter proteins an undescribed cytotoxic effect induced by H. influenzae .

An overview of malaria transmission from the perspective of Amazon Anopheles vectors

In the Americas, areas with a high risk of malaria transmission are mainly located in the Amazon Forest, which extends across nine countries. One keystone step to understanding the Plasmodium life cycle in Anopheles species from the Amazon Region is to obtain experimentally infected mosquito vectors. Several attempts to colonise Ano- pheles species have been conducted, but with only short-lived success or no success at all. In this review, we review the literature on malaria transmission from the perspective of its Amazon vectors. Currently, it is possible to develop experimental Plasmodium vivax infection of the colonised and field-captured vectors in laboratories located close to Amazonian endemic areas. We are also reviewing studies related to the immune response to P. vivax infection of Anopheles aquasalis, a coastal mosquito species. Finally, we discuss the importance of the modulation of Plasmodium infection by the vector microbiota and also consider the anopheline genomes. The establishment of experimental mosquito infections with Plasmodium falciparum, Plasmodium yoelii and Plasmodium berghei parasites that could provide interesting models for studying malaria in the Amazonian scenario is important. Understanding the molecular mechanisms involved in the development of the parasites in New World vectors is crucial in order to better determine the interaction process and vectorial competence.

Degradação de ametrina em areia quartzosa com adição de solo rizosférico de cana-de-açúcar

Utilizando amostras de Areia Quartzosa esterilizada, não esterilizada e com adição de 10% de solo da rizosfera de cana-de-açúcar cultivada em campo, na presença e na ausência do herbicida ametrina, a biodegradação de 14C-ametrina foi avaliada juntamente com a quantidade de resíduos extraíveis, não-extraíveis e número de microrganismos presentes. A taxa de desprendimento de 14CO2 aumentou em 3,5 vezes, com adição de solo rizosférico de culturas previamente tratadas com o herbicida, em 1,7 vez, com a adição de solo de rizosfera de culturas não tratadas. A presença de metabólitos detectada por cromatografia de camada delgada revela a maior degradação nas amostras que tiveram a adição de solo rizosférico. A microbiota presente na rizosfera ocasionou maior mineralização do herbicida ametrina.

Redução química e biológica do cromo hexavalente aplicado ao solo

Realizou-se um experimento em laboratório, com o objetivo de avaliar não só a redução do cromo hexavalente aplicado ao solo com ênfase ao efeito da aplicação de carbono orgânico, manganês divalente, mas também a participação da microbiota do solo. Utilizaram-se, como unidades experimentais, amostras de 50 g de um Argissolo, acondicionadas em sacos de polipropileno e incubadas durante 42 dias com calcário para elevar o pH a 6,0 (2,0 t ha-1 de CaCO3 + MgCO3 na proporção de 2:1), Cr6+, esterco bovino e Mn2+ nas doses de 20, 50 e 40 mg kg-1, respectivamente. Metade das amostras foi sujeita à esterilização por autoclavagem com o objetivo de eliminar a atividade biológica. A aplicação de esterco bovino e sulfato de manganês promoveu a total redução do cromo hexavalente para cromo trivalente (Cr6+ → Cr3+) no solo, em 42 dias. Os modelos, quadrático e exponencial, foram os que melhor descreveram a cinética de redução com o tempo. A redução do Cr6+ foi estimulada pela atividade microbiana, sendo 16% maior em amostras de solo não esterilizadas, que continham esterco bovino, em comparação com as mesmas amostras esterilizadas por autoclavagem. Os resultados demonstraram que a descontaminação do solo que contém teores tóxicos de Cr6+ pode ser viabilizada tanto pela incorporação de adubo orgânico como pela manutenção de sua atividade biológica.

Atributos biológicos indicadores da qualidade do solo em sistemas de manejo na região do cerrado no sul do estado de Goiás

O estudo da quantidade e da atividade da biomassa microbiana pode fornecer subsídios importantes para o planejamento do uso correto da terra, considerando a natureza dinâmica dos microrganismos do solo. Este trabalho objetivou verificar alterações em atributos biológicos indicadores da qualidade do solo na adoção de sistemas de manejo em áreas originalmente sob cerrado nativo, e selecionar os atributos com melhor desempenho em indicar tais alterações. Amostras de solo foram coletadas em três profundidades (0-10, 10-20 e 20-40 cm) em Latossolo Vermelho distrófico típico textura argilosa no município de Morrinhos (GO). Foram selecionadas cinco propriedades agrícolas, baseadas na sua representatividade para a região com relação ao histórico de uso e às características dos sistemas de manejo adotados. Estes consistiram de: cerrado nativo, pastagem, plantio direto, plantio direto com histórico de gradagem superficial, plantio convencional de longa duração e plantio convencional recente após pastagem. O cerrado nativo foi tomado como referência, uma vez que todos os sistemas foram instalados em área originalmente de cerrado. Foram avaliados: carbono da biomassa microbiana (Cmic), respiração basal, quociente metabólico (qCO2) e relação Cmic/CO. Em adição, foram avaliados o carbono orgânico total (CO) e alguns atributos de fertilidade do solo. A adoção dos sistemas agrícolas e da pastagem reduziu os teores de Cmic na camada superficial, em relação ao cerrado nativo. Excetuando o sítio sob cerrado, o maior valor de Cmic foi observado na pastagem e o menor no plantio convencional de longa duração. Não foram observadas diferenças significativas entre os sistemas de manejo para respiração basal e qCO2. O Cmic indicou alterações significativas na instalação de sistemas de manejo em relação ao cerrado nativo e, embora tenha apontado diferenças apenas entre dois dos cinco sistemas cultivados, foi indicativo de maior equilíbrio da microbiota do solo no cerrado.

Comportamento do diclosulam em amostras de um latossolo vermelho distroférrico sob plantio direto e convencional

O objetivo deste estudo foi verificar a dissipação, efeito na microbiota e sorção/dessorção do 14C-diclosulam num Latossolo Vermelho distroférrico cultivado há 10 anos sob plantio direto (PD) ou convencional (PC). Foram realizados três ensaios paralelos: dissipação, sorção/dessorção, atividade microbiana. Nos ensaios de dissipação e sorção/dessorção, os tratamentos consistiram na aplicação de diclosulam a amostras de solo oriundas de dois sistemas de preparo de solo; no experimento de atividade microbiana, testou-se a aplicação ou não do herbicida em amostras dos dois sistemas. O ensaio de dissipação foi realizado em frascos de Bartha, com avaliação semanal da mineralização do herbicida por radiorrespirometria. Nos mesmos períodos de avaliação, em outros frascos, foram extraídos o herbicida e seus metabólitos e, subseqüentemente, foi quantificada a fração remanescente no solo (fração resíduo ligado) após oxidação em oxidador biológico. A atividade microbiana do solo foi avaliada por meio da técnica da 14C-glicose. Nas isotermas de sorção/ dessorção, utilizaram-se cinco concentrações do herbicida e quatro dessorções para cada concentração. O sistema plantio direto acelerou a dissipação do diclosulam no solo, conforme a maior atividade microbiana, e a maior formação de resíduo ligado, relativamente ao sistema convencional. A extração do herbicida diminuiu com o tempo, graças à metabolização e ao aumento na formação da fração resíduo ligado. O diclosulam apresentou baixa taxa de sorção, independentemente do sistema de manejo. A aplicação do diclosulam não interferiu na atividade microbiana do solo. O sistema de manejo interferiu na dissipação do diclosulam no solo.

Atributos físicos, químicos e biológicos relacionados com a estabilidade de agregados de dois latossolos em plantio direto no Estado de São Paulo

Com o objetivo de verificar a influência de atributos físicos, químicos e biológicos na estabilidade de agregados em água de dois Latossolos sob plantio direto há mais de quatro anos, foi amostrada a camada de 0-10 cm de duas áreas, utilizando uma grade de amostragem de 100 m entre pontos, georreferenciados com DGPS. Uma das áreas está localizada no município de Campos Novos Paulista, SP (22 º 36 ' 11 " latitude e 50 º 00 ' 09 " longitude) em um Latossolo Vermelho distrófico típico álico textura média A moderado (LVd-CNP), e a outra se localiza no município de Angatuba, SP (23 º 29 ' 23 " latitude e 48 º 24 ' 46 " longitude), em Latossolo Vermelho distrófico típico álico textura argilosa A moderado (LVd-Anga). Os valores do diâmetro médio ponderado (DMP) e dos atributos físicos, químicos e biológicos foram analisados mediante regressões lineares múltiplas, em pré-tratamentos com água, álcool e benzeno. Os resultados mostraram que a matéria orgânica, a comunidade bacteriana e os teores de Fe, de K e de argila foram os principais agentes agregantes. Em áreas com baixos teores de argila e altos teores de areia fina, baixos índices de estabilidade foram encontrados. Mesmo estando sob plantio direto há mais de quatro anos, o LVd-CNP mostrou índices de estabilidade de agregados muito baixos, graças, principalmente, ao seu alto conteúdo de areia fina. Em relação ao LVd-CNP, o LVd-Anga apresentou índices de agregação mais elevados, principalmente por causa do alto teor de argila e maior quantidade de matéria orgânica.

Inferências sobre atividade rizosférica de espécies com potencial para fitorremediação do herbicida tebuthiuron

A ação da microbiota rizosférica, acelerando a degradação de compostos no solo, é conhecida como fitoestimulação e constitui-se em um dos principais mecanismos de fitorremediação de herbicidas no solo. Plantas tolerantes ao tebuthiuron, que sejam capazes de estimular sua microbiota rizosférica, podem ser de grande interesse na fitorremediação desse herbicida. O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade rizosférica de quatro espécies vegetais com potencial para fitorremediação de tebuthiuron e inferir a contribuição radicular no processo de descontaminação desse herbicida. Foi analisado o solo rizosférico de feijão-de-porco (Canavalia ensiformis), milheto (Pennisetum glaucum), mucuna-anã (Estizolobium deeringianum) e mucuna-preta (Estizolobium aterrimum) e de uma testemunha (sem planta), com e sem a presença do tebuthiuron, na dose de 0,73 µg g-1. A taxa de evolução de CO2 foi quantificada aos 1, 2, 3 e 10 dias da aplicação dos tratamentos (DAT). Os tratamentos com herbicida foram submetidos à contaminação com 40 µg g-1 de tebuthiuron. Após a aplicação, mediu-se a taxa de evolução de CO2 aos 1 e 50 DAT, empregando-se respirômetro de fluxo contínuo. A espécie feijão-de-porco apresentou sempre a maior taxa de evolução de CO2 em relação às demais espécies e à testemunha, seguido de mucuna-preta na dose comercial. Sob concentrações maiores que a dose comercial, os valores médios de taxa de evolução de CO2 foram maiores no solo rizosférico de feijão-de-porco, seguido por mucuna-preta e mucuna-anã. Feijão-de-porco foi a espécie com melhor desempenho nas avaliações realizadas; excetuando-se esta espécie, a contribuição rizosférica na fitorremediação de tebuthiuron em níveis acima da dose comercial não foi relevante.

Efeito da adição de fontes de matéria orgânica como amenizantes do efeito tóxico de B, Zn, Cu, Mn e Pb no cultivo de Brassica juncea

Atividades humanas como mineração, siderurgia e aplicação de fertilizantes tornam a poluição por metais sério problema ambiental na atualidade. A fitorremediação - uso de plantas e da microbiota, associada ou não a adições de amenizantes de solo, para extrair, seqüestrar e, ou, reduzir a toxicidade dos poluentes - tem sido descrita como uma tecnologia efetiva, não-destrutiva, econômica e socialmente aceita para remediar solos poluídos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência da mostarda na remoção de Zn, Cu, Mn, Pb e B de um solo contaminado e o efeito da adição de materiais orgânicos na redução da disponibilidade de metais pesados e B para essa planta. O trabalho foi realizado em casa de vegetação, com delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 3 x 5 com quatro repetições, utilizando 0, 7, 14, 21 e 28 g kg-1 de C no solo. Os materiais orgânicos utilizados foram: solomax, turfa e concentrado húmico mineral (CHM). A adição de turfa e concentrado húmico mineral reduziu os teores de Zn, Cu, Pb e B extraíveis do solo e na parte aérea da mostarda; contudo, essa redução não foi suficiente para impedir os efeitos fitotóxicos dos elementos. A adição dos materiais orgânicos promoveu aumento nos teores de Mn no solo, entretanto apenas o solomax proporcionou aumento na concentração do elemento na parte aérea das plantas. Os efeitos da turfa e do CHM sobre a disponibilidade de Zn, Cu, Mn, Pb e B no solo, a concentração na parte aérea e o crescimento das plantas indicaram o potencial desses materiais como agentes amenizantes de toxicidade e do solomax como auxiliar em programas de fitoextração induzida.

Contaminação do solo com antraceno e creosoto e o crescimento vegetal e a colonização micorrízica pelo Glomus etunicatum

A contaminação do solo por compostos orgânicos, especialmente os hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAPs) de petróleo, é um problema crescente e que traz graves conseqüências ambientais. Para avaliar os impactos causados por esses compostos, torna-se necessário conhecer seus efeitos sobre as plantas e a microbiota rizosférica associada. No presente estudo avaliaram-se os efeitos de antraceno e creosoto no crescimento e na colonização micorrízica de Brachiaria brizantha e Pueraria phaseoloides. Antraceno e creosoto foram aplicados a um solo infestado com o fungo micorrízico Glomus etunicatum, sendo: antraceno nas concentrações de 0; 0,25; 0,5; 0,75 e 1 g kg-1 solo; e creosoto nas concentrações de 0; 0,5; 1; 2 e 3 g kg-1 solo. O solo com os tratamentos foi colocado em tubetes (290 cm³) e semeado com as plantas-teste, as quais foram cultivadas por seis semanas. Verificou-se que o antraceno não afetou o crescimento da puerária e teve pequeno estímulo no crescimento da braquiária na dose mais baixa, enquanto o creosoto reduziu o crescimento da braquiária e não teve efeito na puerária. Entretanto, ambos os contaminantes inibiram a colonização micorrízica da puerária, atingindo redução de cerca de 90 % em relação ao controle. Em concentrações bem inferiores às encontradas em solos contaminados, a colonização micorrízica foi inibida em 50 %, ficando evidente o potencial de impacto desses poluentes na relação planta-fungo micorrízico. Na braquiária não foi encontrada colonização micorrízica. Fica evidenciada a resposta diferenciada das duas espécies estudadas aos contaminantes e o acentuado efeito negativo destes sobre a colonização micorrízica. A puerária, por ter se mostrado insensível aos HAPs, nas concentrações estudadas, apresenta potencial para aplicação na fitorremediação de áreas impactadas por esses contaminantes.

Características biológicas do solo indicadoras de qualidade após dois anos de aplicação de biossólido industrial e cultivo de milho

A utilização agrícola de biossólidos tem sido muito incentivada, mas, como esses resíduos apresentam composição química variada, o valor agronômico e os efeitos sobre características indicadoras de qualidade do solo precisam ser avaliados caso a caso, a fim de estabelecer normas de segurança para uso desses materiais. Neste trabalho foram avaliadas características biológicas, após a aplicação, por dois anos consecutivos, de doses crescentes (0, 6, 12, 18 e 24 t ha-1 base seca) de um biossólido gerado por uma indústria de fibras e resinas PET e da adubação mineral completa no cultivo de milho, em um Cambissolo distrófico, comparados aos de uma área adjacente, sob Brachiaria sp. e sem cultivo nos últimos 10 anos, usada como referência. Os valores de C e N da biomassa microbiana, a respiração basal e as atividades das enzimas urease e beta-glicosidase e da hidrólise do diacetato de fluoresceína (FDA) aumentaram, enquanto a atividade da fosfatase ácida diminuiu com a elevação das doses de biossólido, porém estas não tiveram efeito sobre o quociente metabólico (qCO2). A diminuição da atividade da fosfatase se deveu ao aumento da disponibilidade de P no solo, não caracterizando efeito adverso da aplicação do biossólido. Com aplicação de 12 t ha-1 de biossólido (recomendação agronômica), a respiração e a hidrólise da FDA foram maiores e a atividade da fosfatase foi menor que a obtida no solo com adubação mineral, mas as demais características avaliadas não diferiram entre estes tratamentos. A colonização micorrízica de Brachiaria sp. não diferiu entre plantas de crescimento espontâneo nas parcelas anteriormente cultivadas com milho e aquelas da área adjacente. Apesar do menor número de esporos, verificou-se enriquecimento de espécies de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) nas parcelas cultivadas. O carbono orgânico (Corg) e a biomassa microbiana apresentaram alta correlação com os demais parâmetros avaliados, indicando que as alterações na quantidade e qualidade da matéria orgânica, promovidas pela aplicação do biossólido, refletiram na dinâmica da microbiota e influenciaram positivamente os parâmetros biológicos de qualidade do solo.