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.

Production and partial characterization of alkaline polygalacturonase secreted by thermophilic Bacillus sp. SMIA-2 under submerged culture using pectin and corn steep liquor

Polygalacturonase production by the thermophilic Bacillus sp. SMIA-2 cultivated in liquid cultures containing 0.5% (w/v) apple pectin and supplemented with 0.3% (w/v) corn steep liquor, reached its maximum after 36 hours with levels of 39 U.mL-1. The increase in apple pectin and corn steep liquor concentrations in the medium from 0.5 and 0.3%, respectively, to 0.65%, markedly affected the production of polygalacturonase, whose activity increased four times, reaching a maximum of 150.3 U.mL-1. Studies on polygalacturonase characterization revealed that the optimum temperature of this enzyme was between 60-70 °C. Thermostability profile indicated that the enzyme retained about 82 and 63% of its activity at 60 and 70 °C, respectively, after 2 hours of incubation. The optimum pH of the enzyme was found to be 10.0. After incubation of crude enzyme solution at room temperature for 2 hours at pH 8.0, a decrease of about 29% on its original activity was observed. At pH 10.0, the decrease was 25%.

Simultaneous α-amylase and protease production by the soil bacterium Bacillus sp. SMIA-2 under submerged culture using whey protein concentrate and corn steep liquor: compatibility of enzymes with commercial detergents

Protease and α-amylase production by a thermophilic Bacillus sp. SMIA-2 cultivated in liquid cultures containing 0.25% (w/v) starch as a carbon source reached a maximum at 18 hours (47 U.mg-1 Protein) and 36 hours (325 U.mg-1 Protein), respectively. Culture medium supplementation with whey protein concentrate (0.1%, w/v) and corn steep liquor (0.3%, w/v) not only improved the production of both enzymes but also enabled them to be produced simultaneously. Under these conditions, α-amylase and protease production reached a maximum in 18 hours with levels of 401 U.mg-1 protein and 78 U.mg-1 protein, respectively. The compatibility of the enzymes produced with commercial laundry detergent was investigated. In the presence of Campeiro® detergent, α-amylase activity increased while protease activity decreased by about 27%. These enzymes improved the cleaning power of Campeiro® detergent since they were able to remove egg yolk and tomato sauce stains when used in this detergent.

Comparative study of bovine heart and bacillus subtilis cytochrome c oxidase vesicles and the influence of bulk pH on cytochrome c oxidase components

Studies on the steady state behavior of soluble cytochrome c oxidase are extensive. These studies have examined the influence of ionic strength and pH and may provide answers to questions such as the link between proton translocation and charge separation. The present study examined the influence of external bulk pH on ApH formation, biphasic kinetics, and steady state reduction of cytochromes c and a of cytochrome c oxidase in proteoliposomes. Bulk pH has an appreciable effect on ApH formation and steady state reduction levels of cytochromes c and 8. Bulk pH affected total Vmax and Km at the low affinity binding site of cytochrome c. This study also examined the influence of bovine serum albumin and free fatty acids on proton pumping activity in bovine heart proteoliposomes. Proton pumping activity decreased after treatment with BSA, and was subsequently reinstated after further treatment with FFA. Much study in the superfamily of haem/copper oxidases has recently been devoted to the bacterial oxidases. The present study has examined some protein composition characteristics and bioenergetic features of Bacillus subtilis cytochrome caa3 oxidase. Results provide evidence for the structural composition of the enzyme in relation to the covalently bound cytochrome c to the oxidas~. Bioenergetically, caa3 COV showed appreciable proton pumping activity. Steady state analysis of the caa3 COV showed significantly different cytochrome c and a reduction characteristics compared to the bovine enzyme.

Producción de cepas de Bacillus thuringiensis con actividad biológica modificada

Tesis (Maestría en Ciencias con Especialidad en Microbiología) UANL

Recuperación de cepas HD de Bacillus thuringiensis, su propagación en 14 medios de producción y la evaluación de la actividad tóxica contra Trichoplusia ni (Háber) y Heliothis virescens (Fabricius)

Tesis (Maestría en Ciencias con Especialidad en Microbiología) UANL