Antagonismo de Trichoderma SPP. E Bacillus subtilis (UFV3918) a Fusarium sambucinum em Pinus elliottii engelm

Pinus elliottii é uma espécie de importância no setor florestal e apresenta vulnerabilidade na qualidade sanitária de suas sementes, especialmente pela associação de Fusarium spp., responsável por perdas de plântulas no viveiro. Este trabalho teve como objetivo avaliar a ação antagonista in vitro e in vivo dos agentes Trichoderma spp. e Bacillus subtilis (UFV3918) no controle de Fusarium sambucinum, responsável por danos em plântulas de Pinus elliottii. O controle in vitro foi avaliado através da inibição do crescimento micelial (confronto pareado de culturas), após a incubação a 25±2 ºC e fotoperíodo de 12 h. Para os testes in vivo (desenvolvidos em condições de viveiro), as sementes inicialmente foram inoculadas com o patógeno e, na sequência, microbiolizadas com os agentes antagônicos, para posterior semeadura. Utilizaram-se as técnicas de contato com o biocontrolador em meio BDA por 48 h e peliculização, como formas de microbiolização. Tanto Trichoderma spp. quanto Bacillus subtilis (UFV3918) foram eficientes no controle in vitro de F. sambucinum, e no teste de biocontrole in vivo o produto Bacillus subtilis (UFV3918) destacou-se, reduzindo as perdas de plântulas causadas pelo patógeno, assim como potencializando as variáveis de comprimento de plântula, massa verde e massa seca.

Construction of occluded recombinant baculoviruses containing the full-length cry1Ab and cry1Ac genes from Bacillus thuringiensis

The administration of baculoviruses to insects for bioassay purposes is carried out, in most cases, by contamination of food surfaces with a known amount of occlusion bodies (OBs). Since per os infection is the natural route of infection, occluded recombinant viruses containing crystal protein genes (cry1Ab and cry1Ac) from Bacillus thuringiensis were constructed for comparison with the baculovirus prototype Autographa californica nucleopolyhedrovirus (AcNPV). The transfer vector pAcUW2B was used for construction of occluded recombinant viruses. The transfer vector containing the crystal protein genes was cotransfected with linearized DNA from a non-occluded recombinant virus. The isolation of recombinant viruses was greatly facilitated by the reduction of background "wild type" virus and the increased proportion of recombinant viruses. Since the recombinant viruses containing full-length and truncated forms of the crystal protein genes did not seem to improve the pathogenicity of the recombinant viruses when compared with the wild type AcNPV, and in order to compare expression levels of the full-length crystal proteins produced by non-occluded and occluded recombinant viruses the full-length cry1Ab and cry1Ac genes were chosen for construction of occluded recombinant viruses. The recombinant viruses containing full-length and truncated forms of the crystal protein genes did not seem to improve its pathogenicity but the size of the larvae infected with the recombinant viruses was significantly smaller than that of larvae infected with the wild type virus.

Characterization of the mucosal and systemic immune response induced by Cry1Ac protein from Bacillus thuringiensis HD 73 in mice

The present paper describes important features of the immune response induced by the Cry1Ac protein from Bacillus thuringiensis in mice. The kinetics of induction of serum and mucosal antibodies showed an immediate production of anti-Cry1Ac IgM and IgG antibodies in serum after the first immunization with the protoxin by either the intraperitoneal or intragastric route. The antibody fraction in serum and intestinal fluids consisted mainly of IgG1. In addition, plasma cells producing anti-Cry1Ac IgG antibodies in Peyer's patches were observed using the solid-phase enzyme-linked immunospot (ELISPOT). Cry1Ac toxin administration induced a strong immune response in serum but in the small intestinal fluids only anti-Cry1Ac IgA antibodies were detected. The data obtained in the present study confirm that the Cry1Ac protoxin is a potent immunogen able to induce a specific immune response in the mucosal tissue, which has not been observed in response to most other proteins.

A single strain of Mycobacterium bovis bacillus Calmette-Guérin (BCG) grown in two different media evokes distinct humoral immune responses in mice

Two attenuated bacillus Calmette-Guérin (BCG) preparations derived from the same Moreau strain, Copenhagen but grown in Sauton medium containing starch and bacto-peptone (onco BCG, O-BCG), or asparagine (intradermal BCG, ID-BCG), exhibited indistinguishable DNA sequences and bacterial morphology. The number of viable bacilli recovered from spleen, liver and lungs was approximately the same in mice inoculated with the vaccines and was similarly reduced (over 90%) in mice previously immunized with either BCG vaccine. The humoral immune response evoked by the vaccines was, however, distinct. Spleen cell proliferation accompanying the growth of bacilli in tissue was significantly higher in mice inoculated with O-BCG. These cells proliferated in vitro upon challenge with the corresponding BCG extract. Previous cell treatment with mAb anti-CD4 T cells abolished this effect. Anti-BCG antibodies, as assayed either in serum by ELISA or by determining the number of antibody-producing spleen cells by the spot-ELISA method, were significantly higher in mice inoculated with ID-BCG. Anti-BCG antibodies were detected in all immunoglobulin classes, but they were more prevalent in IgG with the following distribution among its isotypes: IgG1>(IgG2a = IgG2b)>IgG3. When some well-characterized Mycobacterium tuberculosis antigens were used as substitutes for BCG extracts in ELISA, although antibodies against the 65-kDa and 96-kDa proteins were detected significantly, antibodies against the 71-kDa, 38-kDa proteins and lipoarabinomannan were only barely detected or even absent. These results indicate that BCG bacilli cultured in Sauton-asparagine medium permitted the multiplication of bacilli, tending to induce a stronger humoral immune response as compared with bacilli grown in Sauton-starch/bacto-peptone-enriched medium.

Produção de lactosacarose por β-frutofuranosidase de bacillus sp nº417 a partir de lactose e sacarose

Entre 1341 linhagens de microrganismos isolados a partir de amostras de solos, flores e frutos e testados quanto à produção de β-frutofuranosidase com atividade de transferência para produção de lactosacarose foi selecionado uma linhagem, identificada como Bacillus sp n°417. Verificou-se que após 8 horas de reação, a proporção de lactose e sacarose 1:1 (p/p) e 20% de concentração de açúcares totais, a uma temperatura de 45°C e pH 5,6 foram as melhores condições para produção de lactosacarose.

Ocorrência de Bacillus sporothermodurans em leite UAT/UHT brasileiro e a influência do tratamento térmico

O Bacillus sporothermodurans (BSP) tem sido isolado em todo o mundo, principalmente nos países europeus, como um contaminante usual do leite processado pelo sistema UAT/UHT. Embora o BSP não seja patogênico, o leite contaminado fica fora dos padrões da legislação, que fixa o limite de contagem de microrganismos aeróbios mesófilos em 100ufc/ml. Tal bacilo foi pesquisado em amostras de leite UAT produzido nas regiões Sul, Sudeste e Centro-Oeste do Brasil, processado pelos sistemas de aquecimento indireto (trocadores a placas ou tubulares) e direto (injeção ou infusão de vapor). Foi analisado um total de 100 amostras, avaliadas quantitativamente pela técnica de espalhamento superficial no meio diferencial ágar infusão de cérebro e coração - esculina (ágar BHI-E). Na análise qualitativa as amostras foram submetidas a choque térmico (115ºC/7min), incubadas e plaqueadas no referido ágar. Os resultados revelaram um total de 45% de amostras com contagens acima do limite tolerável (100ufc/ml), oscilando entre 2x10(4) e 9,5x10(5)ufc/ml. No entanto, em função do tipo de sistema de aquecimento, as variações foram muito acentuadas, sendo que na avaliação quantitativa os índices de rejeição foram de 71,4% nas amostras aquecidas indiretamente e naquelas processadas diretamente. Isto se deve, provavelmente, às condições mais drásticas de tratamento térmico utilizada pelos laticínios com sistema direto de aquecimento. Na análise qualitativa, os índices de rejeição foram de 71,7 e 22,2%, respectivamente. Trezentas culturas foram isoladas das amostras contaminadas, revelando características culturais, morfológicas e bioquímicas similares as de BSP, exceto pela capacidade de fermentação lenta da glicose evidenciada pela maioria delas. Deste total, 24 cepas tiveram seu DNA cromossômico avaliado pelo método PCR-RAPD, sendo que os perfis obtidos foram muito similares ao de BSP referência (DSMZ 10599) confirmando tratar-se de Bacillus sporothermodurans.

Ocorrência de Bacillus sporothermodurans em leite UAT integral e desnatado

Por sua composição completa e balanceada, o leite é um substrato ideal para o desenvolvimento de diversos grupos de microrganismos. Bactérias, fungos, vírus e outros podem provocar significativas alterações no leite e derivados. Apesar do tratamento a Ultra Alta Temperatura a que o leite longa vida é submetido, constatou-se nos últimos anos, a presença de um novo tipo de bactéria altamente resistente ao calor, denominada Bacillus sporothermodurans, em função de sua capacidade de formação de esporos. O presente trabalho teve como objetivos verificar a presença desta bactéria em leites UAT (Ultra Alta Temperatura) integral e desnatado, comercializados na região do Alto Uruguai - RS e quantificar a capacidade de resistência à altas temperaturas das formas encontradas. Os resultados revelaram a presença desta bactéria em 54,5% das marcas analisadas, com 36,5% dos lotes analisados contaminados. A resistência térmica desta bactéria em relação ao teor de lipídios mostraram tendência a uma maior resistência em leite integral. Pode-se concluir que, embora esta bactéria seja descrita como não patogênica, é importante salientar a importância de novos estudos para obter maiores conhecimentos sobre suas características, uma vez que sua presença mostrou-se comum.

Produção de proteases por Bacillus sp SMIA-2 crescido em soro de leite e água de maceração de milho e compatibilidade das enzimas com detergentes comerciais

A produção de proteases por Bacillus sp. SMIA-2 cultivado em um meio de cultura contendo soro de leite e água de maceração de milho foi estudada. Além disso, a compatibilidade da enzima com detergentes comerciais foi também avaliada. A atividade máxima da enzima (70 U/mg proteína) foi observada na fase estacionária de crescimento, com 32 h de incubação. Estudos sobre a caracterização da protease revelaram que a temperatura ótima para atividade desta enzima foi 70 °C e que a mesma manteve 91% de sua atividade quando incubada a 70 °C na presença do cálcio. O valor ótimo de pH encontrado para a protease foi 8,0, sendo que a enzima manteve 85% e 46% de sua atividade quando incubada por 1 h em pH 9 e pH 10 respectivamente. A protease manteve 64% e 50% de sua atividade quando incubada a 70 °C por 30 min com os detergentes Cheer® e Tide® respectivamente. A utilização da glicina juntamente com íons cálcio resultou em um aumento da estabilidade enzimática em todos os detergentes testados. Em presença dos detergentes Ultra bizz®, Cheer® e Tide®, a enzima manteve aproximadamente 100% de atividade, após 30 min de incubação a 70 °C.

Otimização de um meio de cultura para a produção de proteases por um Bacillus sp. termofílico

Bacillus sp. SMIA-2 cresceu e secretou proteases quando cultivado em culturas líquidas contendo citrato trissódico como fonte de carbono e nitrato de amônio como fonte de nitrogênio. A atividade máxima da enzima foi alcançada após 8 horas de incubação do microrganismo, com níveis de 7,2 U.mg -1 proteína. A suplementação do meio com 2,0 mM de CaCl2 não proporcionou um aumento da atividade da protease, porém aumentou a sua estabilidade de 2 para 4 horas. A redução da concentração do fosfato de potássio no meio de cultura de 11,0 para 5,0 mM promoveu um acréscimo de 82% (13 U.mg -1 proteína) na atividade da protease. A substituição do nitrato de amônio presente no meio de cultura por 0,1% de soro de queijo aumentou a atividade da protease para 25 U.mg -1 proteína. Nestas condições, o tempo requerido para que a enzima atingisse seu pico de atividade máxima, que antes era de 9 horas, passou para 16 horas. A substituição do citrato trissódico do meio de cultura pela água de maceração de milho (0,5%) não só aumentou a atividade da enzima como também retardou o processo de desativação que é típico da produção de proteases. A atividade máxima da enzima obtida quando estes dois resíduos foram utilizados no meio foi 59,5 U.mg -1 proteína. Após alcançar este valor a enzima se manteve estável por mais de 20 horas o que favorece a sua produção em larga escala.

Quality of mussels cultivated and commercialized in Ubatuba, SP, Brazil: monitoration Bacillus cereus and Staphylococcus aureus growth after post-harvest processing

Aiming at improving the quality of Perna perna mussels cultivated and commercialized in Ubatuba, SP, Brazil, the growth and elimination of Staphylococcus aureus and Bacillus cereus artificially inoculated in mussels were studied. The inoculation was carried out in "in natura" and pre-cooked mussels for 30 min, and after that the mussels were kept for 10 hours at room temperature (25 ± 1 °C) and under refrigeration (7 ± 1 °C). Six thermal treatments were evaluated: three using steam (5, 10 and 15 minutes) and three in boiling water (5, 10 and 15 minutes), in order to find the best time/temperature binomial to provide pathogenic control. Yield and physical-chemical and sensory characteristics were evaluated. All thermal treatments were efficient to eliminate microorganisms in 2 logarithmic cycles. However, the boiling water treatments presented better results than the steam treatments. The physical-chemical and sensory analyses did not show statistical differences among the thermal treatments studied. The best performances were reached in the shortest times of heat exposure. Overall, the treatments in boiling water presented better results than the steam treatments.

Otimização das condições de cultivo para a produção de amilases pelo termofílico Bacillus sp. e hidrólise de amidos pela ação da enzima

A otimização das condições de cultivo para a produção de α-amilase por um termofílico Bacillus sp. cepa SMIA-2 foi realizada. Além disso, a hidrólise enzimática do amido, proveniente de várias fontes tais como batata, mandioca e milho, foi também investigada. A produção de α-amilase por Bacillus sp. SMIA-2, cultivado em meio líquido contendo amido (5 g.L-1) como fonte de carbono e suplementado com 0,5 g.L-1 de proteínas do soro de leite e 2 g.L-1 de peptona, alcançou o máximo em 32 horas com níveis de 37 U.mL-1. O microrganismo foi capaz de utilizar diversas fontes de carbono, porém a atividade da amilase variou com cada fonte. O amido foi a melhor fonte de carbono para a secreção da amilase, enquanto a sacarose, lactose, maltose, galactose e glicose não foram muito efetivas. Uma redução na concentração de amido de até 2,5 g.L-1 no meio de cultura melhorou o crescimento do organismo e a atividade enzimática. Em altas concentrações de amido, a produção da enzima foi comparativamente menor. Em relação às fontes de nitrogênio orgânico e inorgânico, a peptona (2 g.L-1) foi considerada a melhor. Considerando a quantidade de proteínas do soro de leite no meio de cultivo, a concentração de 0,25 g.L-1 foi considerada a mais efetiva para a secreção da α-amilase pelo microrganismo. A produção máxima da atividade enzimática foi observada a 50 °C e pH 8,5. A enzima foi capaz de degradar todos os amidos testados. A hidrólise do amido de batata resultou num alto rendimento de açúcares redutores em comparação às outras fontes de amido. Amido solúvel e amido de mandioca ocuparam, respectivamente, a segunda e terceira posição em relação à liberação dos açúcares redutores, enquanto que a amilase estudada mostrou apenas uma ligeira afinidade pelo amido de milho. Com o aumento da temperatura da reação para 70 °C, a hidrólise dos substratos, com exceção do amido solúvel, resultou em maiores quantidades de açúcares redutores.

Propriedades emulsificantes e estabilidade do biossurfactante produzido por Bacillus subtilis em manipueira

Devido ao elevado poder tensoativo, baixa toxidez e biodegradabilidade, os lipopeptídios produzidos por bactérias do gênero Bacillus estão entre os biossurfactantes mais conhecidos e estudados. Estes compostos são apontados como potenciais insumos para diversos setores industriais, inclusive o de alimentos. Para que seja possível sua aplicação industrial, no entanto, é necessário que estes compostos apresentem estabilidade e manutenção de suas propriedades em condições extremas, que estão freqüentemente associadas a esses processos. O objetivo deste trabalho foi estudar a estabilidade do biossurfactante produzido pela linhagem LB5a de Bacillus subtilis, cultivado em manipueira (resíduo da industrialização da mandioca) em um processo piloto. Os estudos de estabilidade foram realizados em função da variação de temperatura, pH e concentração salina. Foram realizadas avaliações da sua capacidade emulsificante em misturas de água com hidrocarbonetos e óleos vegetais, bem como a estabilidade das emulsões formadas. Os resultados mostraram que o biossurfactante foi estável à temperatura de 100 °C por 140 minutos e a 121 °C por até 60 minutos, à concentração de 2,5 a 20% de NaCl e na faixa de pH de 6 a 10. Em relação ao índice de emulsão com 24 horas (IE24), o biossurfactante mostrou elevados valores para diversos hidrocarbonetos cíclicos e alifáticos, além de óleos vegetais com diferentes perfis de ácidos graxos. Todos os resultados obtidos demonstraram a importância do biossurfactante para potenciais aplicações em diversos ramos industriais.

Produção de poligalacturonase, pelo termofílico Bacillus sp. e algumas de suas propriedades

A produção de poligalacturonase pelo termofílico Bacillus sp. SMIA-2, cultivado em meio líquido contendo pectina cítrica como única fonte de carbono, alcançou a sua máxima atividade enzimática em 30 horas, com níveis de 42 IU.mL-1. Entre as várias fontes orgânicas e inorgânicas de nitrogênio testadas, o sulfato de amônio foi a que proporcionou maior atividade da poligalacturonase. O aumento da concentração da pectina cítrica, no meio de cultura, acima de 0,5% não proporcionou um aumento da atividade da enzima. O microrganismo foi capaz de utilizar uma variedade de fontes de carbono, mas a atividade da poligalacturonase variou com cada fonte. Pectina de maçã foi a melhor fonte de carbono para a secreção da poligalacturonase (56 IU.mL-1), enquanto frutose e maltose não foram muito efetivas. Galactose, rafinose e glicose inibiram a síntese da enzima. Estudos sobre a caracterização da poligalacturonase revelaram que a temperatura ótima dessa enzima foi 70 ºC e que ela manteve 62 e 58% de sua atividade máxima quando incubada por 2 horas a 40 e 90 ºC, respectivamente. O pH ótimo para atividade da enzima foi 7,0. A enzima manteve 90 e 75% de sua atividade máxima quando incubada a pH 8,0 e 8,5, respectivamente, por 24 horas, à temperatura ambiente. A atividade enzimática foi estimulada pelos íons Mg2+ e Zn2+. Por outro lado, foi inibida pelos íons Cs+2, Hg+2, Li+2 e Sr+2.

In vitro protein digestibility of enzymatically pre-treated bean (Phaseolus vulgaris L.) flour using commercial protease and Bacillus sp. protease

The common bean (Phaseolus vulgaris L.) is a staple food in the Brazilian diet and represents the major source of dietary protein and other micronutrients and minerals. Despite the considerable protein concentration in beans, the food is considered of low biological value when compared to animal proteins and other plant protein sources. To improve the availability of protein in beans, enzymatic treatments were performed in four cultivars (ON, OPNS, TAL and VC3). The approach was a completely randomized design with four replicates. We used a 4 × 3 factorial arrangement (four cultivars and three treatments: treatment 1-addition of commercial protease (Trypsin 250, Difco), treatment 2-addition of protease from Bacillus sp., and treatment 3:-control without enzyme addition). The enzyme: substrate ratio was 5% w/w (amount of enzyme per total protein in bean flour). The approach was a completely randomized design with four replicates. A 4 × 3 factorial arrangement (four cultivars and three treatments, the same as those mentioned above) was used. The concentration of total protein (g.100 g-1 of dry matter) in the samples ranged from 16.94 to 18.06%, while the concentration of total phenolics was between 0.78 and 1.12% (g Eq. tannic acid.100 g-1 dry matter). The in vitro protein digestibility of enzymatically untreated bean flour (control) ranged from 47.30 to 56.17% based on the digestibility of casein. Concentrations of P, K, Ca, Mg, and Zn observed in the four cultivars tested were within the average values available in the literature. Treatment 2 with protease from Bacillus sp. induced decreases in the levels of Cu and Mn. The average Fe content increased in all bean flour samples when treated with proteases, reaching a maximum increase of 102% in the TAL flour treated with protease from Bacillus sp. The digestibility of all beans tested was significantly increased (p < 0.05) after the enzyme treatment. The greatest change was observed in the OPNS cultivar treated with protease from Bacillus sp., which increased its digestibility from 54.4% (control treatment) to 81.6%.

Determination of thermobacteriological parameters and size of Bacillus stearothermophilus ATCC 7953 spores

In order to determine thermobacteriological parameters for B. stearothermophilus spores, they were diluted in a saline solution medium and in ground corn-soybean mix, distributed in TDT tube, and submitted to heat for a specific period of time. The D value (time to reduce 1 log cycle of microbial count under a certain temperature) and z value (variation of temperature to cause 10-fold change in D value) were estimated. To estimate their dimensions, the spores were visualized by using a scanning electron microscope. D121.1 ºC and z values for these spores, as determined in the saline solution, were 8.8 minutes and 12.8 ºC, respectively. D121,1 ºC and z values determined in the corn-soy mix were 14.2 minutes and 23.7 ºC, respectively. The micrographs indicated that the spores have homogeneous shape and size, with length and diameter of 2 and 1 µm, respectively. These results confirm that the spore is highly thermal-resistant, and it is a good biological indicator to evaluate the extrusion process as a feed sterilizer.