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.

Detection of enterotoxins produced by B. cereus through PCR analysis of ground and roasted coffee samples in Rio de Janeiro, Brazil

Coffee is one of the most appreciated drinks in the world. Coffee ground is obtained from the fruit of a small plant that belongs to the genus Coffea. Coffea arabica and Coffea canephora robusta are the two most commercially important species. They are more commonly known as arabica and robusta, respectively. Two-thirds of Coffea arabica plants are grown in South and Central America, and Eastern Africa - the place of origin for this coffee species. Contamination by microorganisms has been a major matter affecting coffee quality in Brazil, mainly due to the harvesting method adopted. Brazilian harvests are based on fruits collected from the ground mixed with those that fall on collection cloths. As the Bacillus cereus bacterium frequently uses the soil as its environmental reservoir, it is easily capable of becoming a contaminant. This study aimed to evaluate the contamination and potential of B. cereus enterotoxin genes encoding the HBL and NHE complexes, which were observed in strains of ground and roasted coffee samples sold in Rio de Janeiro. The PCR (Polymerase Chain Reaction) results revealed high potential of enterotoxin production in the samples. The method described by Speck (1984) was used for the isolation of contaminants. The investigation of the potential production of enterotoxins through isolates of the microorganism was performed using the B. cereus enterotoxin Reverse Passive Latex Agglutination test-kit (BCET-RPLA, Oxoid), according to the manufacturer's instructions. The potential of enterotoxin production was investigated using polymerase chain reaction (PCR) methods for hblA, hblD and hblC genes (encoding hemolysin HBL) and for nheA, nheB and nheC genes (encoding non-hemolytic enterotoxin - NHE). Of all the 17 strains, 100% were positive for at least 1 enterotoxin gene; 52.9% (9/17) were positive for the 3 genes encoding the HBL complex; 35.3% (6/17) were positive for the three NHE encoding genes; and 29.4% (5/17) were positive for all enterotoxic genes.

Enrichment of nutritional value of Phyllanthus emblica fruit juice using the probiotic bacterium, Lactobacillus paracasei HII01 mediated fermentation

The fermented herbal juices are capable of curing and preventing diseases and reducing the aging progress. The present study was performed to investigate the fermentation of Phyllanthus emblica fruit by Lactobacillus paracasei HII01 with respect to carbon sources, polyphenols, and antioxidant properties. The physical changes, for instance, color, odor, taste, turbidity and gas formation, throughout the fermentation process was manually monitored. The fermented product was rich in polyphenolic content. The acid content and pH of the product were under the norms of Thai community product standards. Antioxidant properties of the fermented product were proved using ABTS, and FRAP assays. Chelation based study suggested that fermented P. emblica fruit juices are healthy enough to stabilize the oxidized form of the metal ion. The optimum fermentation period was 15 days. All the results supported that studied carbon sources did not interfere with the quality of the product. This report is the prelude study on the use of probiotic starter culture for the production of P. emblica fruit based lactic acid bacteria fermented beverages (LAFB) enriched with bioactive compounds. Further research on the impact of different carbon sources and upstream processes on the quality of LAFB is currently in progress.

Sanidade de sementes de arroz, biocontrole, caracterização e transmissão de Curvularia lunata em semente-plântula de arroz

Este trabalho objetivou avaliar a qualidade sanitária de sementes de arroz, quantificar a transmissão de Curvularia lunata associada à semente e à plântula, e avaliar o efeito dos isolados de Bacillus spp., no controle da mancha foliar, do cultivar Bonança. Para avaliação da sanidade de sementes, as amostras foram desinfestadas e plaqueadas, sendo avaliadas após sete dias de incubação. Na confirmação da patogenicidade, as plântulas foram inoculadas por meio de pulverização e a avaliação da doença ocorreu sete dias após. Na caracterização do isolado de C. lunata, foi realizada medição da largura, comprimento e número de septos de 100 conídios. Para a taxa de transmissão de C. lunata, foram preparadas 12 bandejas, com 100 sementes cada, de modo a proceder-se às avaliações aos 7, 14, 21 dias após a semeadura (d.a.s.). De cada uma das 100 plântulas, foram separadas as raízes, após sete dias. A inoculação dos isolados de Bacillus foi realizada na forma de suspensão, pulverizada sobre a parte aérea das plântulas. Após uma semana, foi inoculado a C. lunata. A avaliação foi efetuada aos 15 dias após inoculação dos isolados patogênicos, medindo-se o tamanho da lesão. No teste de sanidade foi detectada maior incidência de C. lunata (70%), o qual se apresentou patogênico à variedade de arroz Bonança, sendo detectado em todos os órgãos da plântula. Dentre os isolados de Bacillus, os que mais se destacaram no controle foram B41 (B. Cereus) e B35 (Bacillus sp.), confirmando seu potencial biocontrolador.

Controle da ferrugem e da broca-dos-ramos da figueira com diferentes fungicidas e inseticidas

Temperaturas e precipitações elevadas favorecem a incidência da ferrugem (Cerotelium fici(Cast.)) e da broca-dos-ramos (Azochis gripusalis (Walker, 1859) (Lepidoptera: Pyralidae)), limitando a produção comercial de figos. O objetivo deste trabalho foi comparar a eficiência de fungicidas e inseticidas alternativos em relação à de produtos convencionais registrados para a cultura. Foram realizados dois experimentos, no delineamento de blocos inteiramente casualizados, com quatro repetições, no setor de fruticultura da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Dois Vizinhos. Para controle da ferrugem, foram utilizados, em 100 L de água, azoxistrobin (10 g), calda bordalesa (1.500 g de cal virgem + 1.500 g de sulfato de cobre) e testemunha (água). No controle da broca-dos-ramos utilizaram-se, em 100 L de água, azadiractina (1.000 mL P.C.), alho (Allium sativum L.) (100 mL P.C.), cinza (20.000 g), extrato de fumo (nicotina) (10.000 mL do preparado), deltametrina (50 mL P.C.), Bacillus thuringiensis Berliner (100 g P.C.), rotenona (1.000 mL P.C.), sabão de coco (1.000 g) e testemunha (água). A calda bordalesa foi o tratamento mais efetivo no controle da ferrugem, promovendo aumento da produtividade e da qualidade dos frutos. A deltametrina promoveu o melhor controle da broca-dos-ramos da figueira. Entre os produtos alternativos testados, o alho foi o mais efetivo no controle dessa praga.

Pesquisa de alguns microrganismos em saladas com maionese adquiridas em restaurantes, lanchonetes e "rotisseries"

Em vinte amostras de saladas com maionese foram efetuadas as contagens de bactérias mesófilas e psicrófilas, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, bolores e leveduras, a determinação do Número Mais Provável (NMP) de bactérias coliforme totais de Escherichia coli e de estreptococos fecais, bem como a pesquisa de salmonelas. A contagem de bactérias mesófilas variou de 2,64 x 10(4) a ³3 x 10(7)/g do produto. Quanto às bactérias psicrófilas, as contagens variaram de < 10 a ³ 3 x 10(7)/g. Para S. aureus, as contagens oscilaram de < 10² a 4 x 10(5)/g do alimento, enquanto que para B. cereus os números mínimo e máximo foram < 10² e ³ 3 x 10(4)/g, respectivamente. Para bolores e leveduras, as contagens variaram de 7,1 x 10² a 3,7 x 10(6)/g. Com relação ao NMP de coliformes totais e estreptococos fecais, os resultados obtidos mostraram-se compreendidos entre < 0,03 e ³ 4,3 x 10(5)/g. Quanto ao NMP de E. coli os números mínimo e máximo obtidos foram respectivamente de < 0,03 e ³ 2,4 x 10(4)/g de salada com maionese. Tais constatações indicam a ocorrência de contaminação inclusive por microrganismos de origem fecal. Todas as amostras revelaram-se negativas para bactérias do gênero Salmonella.