Biodeterioreção produzida por biofilmes de fungos e cianobactérias nas ruínas jesuíticas das Missões e avaliação do seu controle

As Ruínas das Missões Jesuíticas foram declaradas Patrimônio da Humanidade pela UNESCO em 1984. Nesse trabalho foi estudada a degradação das mesmas usando análises físico-químicas, petrológicas e microbiológicas. Amostras de blocos de arenito e pedra itacurú foram tomadas das ruínas de Santa Ana, Loreto, San Ignacio e Santa María no Nordeste da Argentina. Foram realizados estudos microbiológicos convencionais e de microscopia de varredura eletrônica para determinar a biodiversidade da microflora presente nos biofilmes das superfícies. Uma ampla variedade de microrganismos autotróficos e heterotróficos, principalmente cianobactérias, algas e fungos, foram achados, sendo que, nos sítios menos expostos à luz solar, a biodiversidade foi maior. Foi constatada a mobilização microbiana dos íons Fe e Mn do núcleo das pedras para a periferia, formando uma crosta superficial de óxidos minerais, a qual aumenta a suscetibilidade à degradação. Foram testados no laboratório vernizes protetores com três biocidas em dois veículos diferentes, utilizando-se testes em placa de Petri e em câmara tropical com inóculos de fungos filamentosos e cianobactérias isoladas das pedras degradadas. O biocida Coryna® DF (isotiazolinonas + derivados do benzimidazol) mostrou se mais eficiente contra a mistura de fungos, enquanto que o biocida Preventol® MP 260 (3-iodo-2-propinilbutil carbamato) foi mais ativo contra as cianobactérias. O verniz base solvente sem biocida apresentou ligeira ação inibitória contra fungos.

Comparação de diferentes protocolos de higienização de alface (Lactuca sativa) utilizados em restaurantes de Porto Alegre - RS

O presente estudo teve como objetivo avaliar a eficácia de protocolos de higienização de alface adotados em restaurantes de Porto Alegre. Numa primeira etapa foram aplicados questionários em restaurantes de dois bairros da cidade, a partir dos quais definiram-se os tratamentos a serem testados. Na segunda fase, amostras de alface crespa, adquiridas no comércio, foram submetidas a: lavagem com água (T1); imersão em água (T2); imersão em solução de água sanitária (200ppm de cloro livre) por 15 minutos (T3); e por 30 minutos (T4); imersão em solução de vinagre a 2% (T5); e a 20% (T6). Todos os tratamentos foram realizados em dez repetições. A média da redução (log10) obtida variou de 0,64 (T1) a 2,46 (T4) para mesófilos aeróbios e de 1,09 (T2) a 2,34 (T4) para coliformes totais. A partir disso, verificou-se que o protocolo adotado na maioria dos restaurantes (imersão em água) não garantiu uma redução importante na população microbiana (0,75 log10 UFC/g para mesófilos aeróbios) enquanto T4 foi o mais eficaz para a higienização das alfaces.

Biorremediação, toxicidade e lesão celular em derrames de gasolina

O presente trabalho abrange um estudo integrado que busca as relações existentes entre processos de biorremediação de solos e alterações das condições fisiológicas dos organismos que habitam os locais contaminados. Nos estudos envolvendo biorremediação, analisou-se como um derrame de gasolina, simulado através de ensaios de laboratório em microcosmos, altera a microbiota do solo e a dinâmica dos contaminantes ao longo do tempo. Para tanto, avaliou-se a população microbiana (através de métodos de contagem direta e métodos qualitativos com lâmina enterrada, e identificação dos microrganismos), o nitrogênio mineral, o pH e a condutividade elétrica do solo, evolução de CO2, cromatografia gasosa, além de ensaios de permeabilidade, pluviometria e agregação de partículas do solo. Observou-se que materiais orgânicos melhoram as características gerais dos solos ao final dos tratamentos, e ao mesmo tempo retém o contaminante – no caso gasolina – por um maior período de tempo. Existe uma evidente influência dos microrganismos nos processos de biorremediação de gasolina e do diesel analisados, comprovada através de cromatografia gasosa. Através de testes em modelo animal, analisados através de parâmetros sangüíneos, histologia, pH e condutividade elétrica de macerados de órgãos, observou-se alterações importantes no metabolismo dos animais e, em especial, identificou-se um novo teste – baseado na variação de condutividade elétrica – que pode auxiliar na análise fisiopatológica de órgãos com supostas lesões. Uma integração entre as áreas de Engenharia Geotécnica, Agronomia, Medicina, Biologia, Farmácia e Bioquímica foi obtida, provando a necessidade de projetos multidisciplinares no futuro da pesquisa.

Comparação de técnicas na avaliação da qualidade de silagens de milho

Métodos ‘in vivo’ são ideais para avaliar o valor nutritivo dos alimentos, porém são caros, demorados e avaliam poucos alimentos por vez. Portanto, métodos ‘in vitro’ e ‘in situ’ têm sido freqüentemente utilizados. Entre estes, tem se destacado a técnica de produção de gases ‘in vitro’, a qual vem sendo amplamente utilizada, particularmente pelos países do Hemisfério Norte. A sua modificação, tornando-a mais prática e semi-automatizada, tem impulsionado a sua utilização no Brasil. No entanto, a validação do uso desta técnica nos sistemas tropicais de produção animal necessita ainda ser estabelecido. O objetivo deste trabalho foi testar a técnica de produção cumulativa de gases ‘in vitro’, na avaliação da qualidade fermentativa e nutritiva de silagens de milho, e comparar seus resultados com os métodos tradicionais de digestibilidade ‘in vitro’ e de degradabilidade ‘in situ’. Para tanto foram utilizadas como ferramenta de pesquisa, silagens de milho colhidas em diferentes estágios de desenvolvimento e submetidas à diferentes níveis de compactação à ensilagem. Utilizado complementarmente à análise químico-bromatológica, o método de produção de gases ‘in vitro’ demonstrou ser uma boa ferramenta para avaliação da qualidade dos alimentos para ruminantes. Quando comparado ao método in vitro tradicional, possui as vantagens do método ‘in situ’ por estimar também a cinética da degradação ruminal do alimento. Contudo, é mais prático e, por possibilitar conhecer as taxas de degradação de diferentes frações dos alimentos, foi também mais sensível. Além disso, embora necessitando ainda adequada validação in vivo, permitiu estimar a eficiência da síntese microbiana ruminal.

Diversidade bacteriana em biofilmes de superfícies externas de prédios hitóricos na cidade de Porto Alegre

A preocupação em conservar monumentos históricos tem aumentado a cada dia na comunidade científica, o que tem desencadeado na formação de grupos de pesquisa, os quais se dedicam a estudos de fatores que possam estar levando os monumentos à ruína, e formas de solucioná-los ou minimizá-los. A presença de bactérias em rochas ou em pedras de monumentos históricos tem sido confirmados por vários pesquisadores. Foram estudadas em Porto Alegre quatro igrejas e o gabinete do Vice Governador, todos de importância histórica, utilizando-se de técnicas microbiológicas tradicionais, objetivando avaliar a diversidade bacteriana em prédios de patrimônio em termos de morfologia celular e de desenvolvimento em diferentes meios de cultivo em laboratório. Foi encontrado um grande número de microrganismos em cada biofilme. Muitas bactérias Gram positivas eram do gênero Bacillus. Os isolados identificados com sendo Bacillus spp. se mostraram resistentes a concentrações de sal (NaCl) a 5% e algumas a 10%, indicando sua adaptação a superfícies secas. Este estudo, associado à literatura, indica que há muitos problemas em classificar a diversidade microbiana e que esta deve ser levada em consideração em processos de controle de biodeterioração em prédios.

Isolamento de bactérias resistentes a cromo hexavalente e purificação parcial da enzima redutora de cromo do Bacillus sp. ES29

A redução do Cr(VI) para Cr(III) diminui a toxidade deste metal no ambiente uma vez que, o Cr(III) é insolúvel às membranas biológicas. Assim a redução microbiana do Cr(VI) é uma alternativa para reduzir os impactos ambientais causados por este metal, utilizado em diversos processos industriais. O objetivo deste trabalho foi selecionar microrganismos a partir de solo contaminado com cromo, caracterizar sua capacidade de redução do Cr(VI) durante o crescimento celular e purificar parcialmente a enzima cromo redutase do Bacillus sp. ES29, através da precipitação com sulfato de amônio (45-75%), cromatografia de gel filtração (Sephadex G-25) e cromatografia de interação hidrofóbica (Octyl Sepharose). A atividade de redução do Cr(VI) pelos isolados foi quantificada com o reagente de s-difenilcarbazida. No isolamento, foram obtidas 20 bactérias resistentes a cromo(VI). Seis destas foram capazes de reduzir 100 mg L-1 Cr(VI) em 24 horas. Um dos isolados foi identificado, através de testes bioquímicos, como pertencete ao gênero Bacillus, sendo tolerante a 750 mg L-1 Cr(VI) e reduzindo mais de 40% do Cr(VI) durante o crescimento celular. Na purificação parcial da enzima foi obtido um fator de purificação de 11,2, aumentando a atividade específica da enzima acima de 11 vezes, porém se faz necessário mais passos de purificações para obtenção desta enzima pura. As bactérias selecionadas e a enzima parcialmente purificada, foram eficientes na redução do Cr(VI) e apresentam potencial para outros estudos, visando a aplicação em processos de biorremediação.

Microbiologia da fermentação alcoólica: a importância do monitoramento microbiológico em destilarias

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Análise metagenômica da microbiota de ambientes aquáticos do estado do Rio Grande do Norte - Brasil

The screening for genes in metagenomic libraries from soil creates opportunities to explore the enormous genetic and metabolic diversity of microorganisms. Rivers are ecosystems with high biological diversity, but few were examined using the metagenomic approach. With this objective, a metagenomic library was constructed from DNA soil samples collected at three different points along the Jundiaí-river (Rio Grande do Norte-Brazil). The points sampled are from open area, rough terrain and with the direct incidence of sunlight. This library was analyzed functionally and based in sequence. For functional analysis Luria-Bertani solid medium (LB) with NaCl concentration varied from 0.17M to 0.85M was used for functional analysis. Positives clones resistant to hypersaline medium were obtained. The recombinant DNAs were extracted and transformed into Escherichia coli strain DH10B and survival curves were obtained for quantification of abiotic stress resistance. The sequences of clones were obtained and submitted to the BLASTX tool. Some clones were found to hypothetical proteins of microorganisms from both Archaea and Bacteria division. One of the clones showed a complete ORF with high similarity to glucose-6-phosphate isomerase which participates in the synthesis of glycerol pathway and serves as a compatible solute to balance the osmotic pressure inside and outside of cells. Subsequently, in order to identify genes encoding osmolytes or enzymes related halotolerance, environmental DNA samples from the river soil, from the water column of the estuary and ocean were collected and pyrosequenced. Sequences of osmolytes and enzymes of different microorganisms were obtained from the UniProt and used as RefSeqs for homology identification (TBLASTN) in metagenomic databases. The sequences were submitted to HMMER for the functional domains identification. Some enzymes were identified: alpha-trehalose-phosphate synthase, L-ectoina synthase (EctC), transaminase L-2 ,4-diaminobutyric acid (EctB), L-2 ,4-diaminobutyric acetyltransferase (EctA), L-threonine 3 dehydrogenase (sorbitol pathway), glycerol-3-phosphate dehydrogenase, inositol 3-phosphate dehydrogenase, chaperones, L-proline, glycine betaine binding ABC transporter, myo-inositol-1-phosphate synthase protein of proline simportadora / PutP sodium-and trehalose-6-phosphate phosphatase These proteins are commonly related to saline environments, however the identification of them in river environment is justified by the high salt concentration in the soil during prolonged dry seasons this river. Regarding the richness of the microbiota the river substrate has an abundance of halobacteria similar to the sea and more than the estuary. These data confirm the existence of a specialized response against salt stress by microorganisms in the environment of the Jundiaí river

Avaliação de produtos naturais no controle de biofilmes formados em sistema dinâmico

The biofilms microbial forms of association are responsible for generating, accelerating and / or induce the process of corrosion. The damage generated in the petroleum industry for this type of corrosion is significatives, representing major investment for your control. The aim of this study was to evaluate such tests antibiograms the effects of extracts of Jatropha curcas and essential oil of Lippia gracilis Schauer on microrganisms isolated from water samples and, thereafter, select the most effective natural product for further evaluation of biofilms formed in dynamic system. Extracts of J. curcas were not efficient on the complete inhibition of microbial growth in tests type antibiogram, and essential oil of L. gracilis Schauer most effective and determined for the other tests. A standard concentration of essential oil of 20 μL was chosen and established for the evaluation of the biofilms and the rate of corrosion. The biocide effect was determined by microbial counts of five types of microorganisms: aerobic bacteria, precipitating iron, total anaerobic, sulphate reducers (BRS) and fungi. The rate of corrosion was measured by loss of mass. Molecular identification and scanning electron microscopy (SEM) were performed. The data showed reduction to zero of the most probable number (MPN) of bacteria precipitating iron and BRS from 115 and 113 minutes of contact, respectively. There was also inhibited in fungi, reducing to zero the rate of colony-forming units (CFU) from 74 minutes of exposure. However, for aerobic and anaerobic bacteria there was no significant difference in the time of exposure to the essential oil, remaining constant. The rate of corrosion was also influenced by the presence of oil. The essential oil of L. gracilis was shown to be potentially effective

Biodegradação de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos: prospecção metagenômica e modelagem computacional 3-D de proteínas

Knowledge of the native prokaryotes in hazardous locations favors the application of biotechnology for bioremediation. Independent strategies for cultivation and metagenomics contribute to further microbiological knowledge, enabling studies with non-cultivable about the "native microbiological status and its potential role in bioremediation, for example, of polycyclic aromatic hydrocarbons (HPA's). Considering the biome mangrove interface fragile and critical bordering the ocean, this study characterizes the native microbiota mangrove potential biodegradability of HPA's using a biomarker for molecular detection and assessment of bacterial diversity by PCR in areas under the influence of oil companies in the Basin Petroleum Geology Potiguar (BPP). We chose PcaF, a metabolic enzyme, to be the molecular biomarker in a PCR-DGGE detection of prokaryotes that degrade HPA s. The PCR-DGGE fingerprints obtained from Paracuru-CE, Fortim-CE and Areia Branca-RN samples revealed the occurrence of fluctuations of microbial communities according to the sampling periods and in response to the impact of oil. In the analysis of microbial communities interference of the oil industry, in Areia Branca-RN and Paracuru-CE was observed that oil is a determinant of microbial diversity. Fortim-CE probably has no direct influence with the oil activity. In order to obtain data for better understanding the transport and biodegradation of HPA's, there were conducted in silico studies with modeling and simulation from obtaining 3-D models of proteins involved in the degradation of phenanthrene in the transport of HPA's and also getting the 3-D model of the enzyme PcaF used as molecular marker in this study. Were realized docking studies with substrates and products to a better understanding about the transport mechanism and catalysis of HPA s

Metagenômica: busca de novos genes envolvidos com a biodegradação de hidrocarbonetos

Industrial activities, oil spills and its derivatives, as well as the incomplete combustion of fossil fuels have caused a great accumulation of hydrocarbons in the environment. The number of microorganisms on the planet is estimated at 1030 and prokaryotes the most abundant. They colonized diverse environments for thousands of years, including those considered extreme and represent an untapped source of metabolic and genetic diversity with a large biotechnological potential. It is also known that certain microorganisms have the enzymatic capacity to degrade petroleum hydrocarbons and, in many ecosystems, there is an indigenous community capable of performing this function. The metagenomic has revolutionized the microbiology allowing access uncultured microbial communities, being a powerful tool for elucidation of their ecological functions and metabolic profiles, as well as for identification of new biomolecules. Thus, this study applied metagenomic approaches not only for functional selection of genes involved in biodegradation and emulsification processes of the petroleum-derived hydrocarbons, but also to describe the taxonomic and metabolic composition of two metagenomes from aquatic microbiome. We analyzed 123.116 (365 ± 118 bp) and 127.563 sequences (352 ± 120 bp) of marine and estuarine metagenomes, respectively. Eight clones were found, four involved in the petroleum biodegradation and four were able to emulsify kerosene indicating their abilities in biosurfactants synthesis. Therefore, the metagenomic analyses performed were efficient not only in the search of bioproducts of biotechnological interest and in the analysis of the functional and taxonomic profile of the metagenomes studied as well

Atividade antibacteriana das plantas copaifera duckei dwyer e pseudobombax marginatum e sua interação com a superfície celular bacteriana

A resistência microbiana a antimicrobianos tem favorecido a busca por substâncias bioativas provenientes de plantas usadas na medicina popular, com o intuito de se obter novos fármacos com atividade antimicrobiana. Neste estudo, foi proposta a investigação da atividade antibacteriana do óleo-resina de Copaifera duckei e de diferentes extratos da casca de Pseudobombax marginatum, e seus possíveis mecanismos de ação. O potencial inibitório antibacteriano foi avaliado utilizando-se os métodos de difusão e diluição em ágar, e a bioautografia. O mecanismo de ação foi analisado por microscopia eletrônica, no qual se observou alterações na ultraestrutura bacteriana, e por eletroforese em SDS-PAGE, que determinou ação sobre as proteínas das superfícies celulares. A análise química foi realizada pelas técnicas de Espectrometria de massas acoplada ao Cromatógrafo a gás- EM/CG (C. duckei) e Cromatografia Líquida de Alta Eficiência- CLAE (P. marginatum). Entre as bactérias estudadas, B. cereus foi a mais suscetível às plantas em estudo, com concentrações inibitórias mínimas (CIMs) correspondentes a 0,3125 mg/mL para o óleo-resina de copaíba, e 0,5 mg/mL para extrato hidroalcoólico (1:1) e 0,512 mg/mL para a fração butanólica da casca P. marginatum, nos quais pôde-se observar alterações na parede celular do B. cereus, com remoção da camada S, espessamento da parede celular e formação de diversos septos nos centros de divisão celular. A análise química por EM/CG mostrou compostos terpênicos no óleo-resina de C. duckei, tendo como composto majoritário o β-bisaboleno, e a análise por CLAE mostrou a presença de compostos derivados da catequina na casca do P. marginatum. Desta forma, as plantas em estudo mostram um potencial antibacteriano considerável, podendo contribuir tanto na terapia antimicrobiana como na área de alimentos, tendo como um de seus prováveis sítios de ação a parede celular bacteriana

Avaliação do sistema conservante em formulação com extrato hidroalcóolico de schinus terebinthifolius raddi nacardiaceae

Schinus terebinthifolius Raddi is used in the treatment of skin and mucosal injuries, infections of respiratory, digestive and genitourinary systems. Currently one of the biggest problems faced for the industry of phytopharmaceuticals with regard to the quality of raw materials is the microbial contamination. The aim this study was to evaluate the antimicrobial action of the hidroalcoholic extract of aroeira, beyond testing the effectiveness of the preservative system in hidrogel to the base of this extract. The extracts were prepared by maceration in the ratio of 1:10 of solvent plant/with alcohol 40%. The methods for microbial count were pour plate and test for specific microorganisms, analyzing in third copy each one of the samples. The antimicrobial activity of aroeira extracts was performed using an agar diffusion method, using strains of S. aureus, P. aeruginosa, E. coli, B. subtilis, C. albicans, C. tropicalis, C. krusei, C. guilliermondii, T. rubrum, M. gypseum, A. flavus and A. niger. The formula with aroeira was evaluated by the challenge test. This method consisted of artificial contamination the sample with separate inóculos of A. niger, C. albicans, E. coli e S. aureus aeruginosa and determinations of survivors for the method of counting for pour plate , during times 0, 24h, 48h, 7 days, 14 days, 21 days and 28 days. How much to the results, one verified that the extract of aroeira in the 13,5 concentration mg/mL presented antimicrobial activity for cepas of E. coli, B. subtilis, P. aeruginosa e S. aureus, producing inhibition zone, on average with 13 mm of diameter. However it did not present no fungi activity. The formula with aroeira containig both methylparaben and propylparaben showed a good efficacy in challenge test front to strains of A. niger, C. albicans, E. coli, S. aureus. The A criteria of European Pharmacopoeia, adopted in this work, was verified that this product revealed the good preservative efficacy for the challenge test, time interval of the 28 days. However, it is interesting to extend this study, in order to carry through the sped up stability and the test of shelf, to establish the validity of this formularization

Digestibilidades parcial e total de dietas com feno de capim-marandu e concentrado balanceadas para diferentes níveis de produção

O experimento foi realizado com o objetivo de avaliar as digestibilidades parcial e total das frações digestíveis de dietas com feno de capim-marandu e concentrado utilizando-se a fibra em detergente ácido indigestível como indicador. Foram utilizados quatro tourinhos da raça Santa Gertrudes, canulados no rúmen e duodeno, distribuídos em delineamento quadrado latino 4 x 4. As dietas foram ajustadas para que os animais tivessem ganhos diários de peso corporal (GPC) de 0,5 e 1 kg/animal, associado a potenciais de fermentação microbiana de 9,5 e 11 g de PB microbiana/MJ em fermentável. Houve efeito das dietas ajustadas para potencial de GPC sobre as ingestões diárias de MS (7,05 e 8,07 kg/animal, respectivamente para 0,5 e 1,0 kg/animal de GPC), mas não daquelas balanceadas para potencial de fermentação microbiana (7,57 kg/animal). O tratamento para GPC diário de 1 kg/animal proporcionou maior digestibilidade total da matéria orgânica e de carboidratos totais (médias de 66,63 e 58,68%, respectivamente) quando comparado ao tratamento para GPC diário de 0,5 kg/animal, que apresentou, para as mesmas variáveis, médias de 61,57 e 53,94%. Os resultados não justificaram a utilização de dietas para maior potencial de fermentação microbiana. As dietas balanceadas para altos ganhos de peso, no entanto, mostraram-se melhores quanto à ingestão e ao aproveitamento dos nutrientes que as formuladas para baixos ganhos de peso.

O elo microbiano como alimento alternativo para o zooplâncton em reservatórios dominados por cianobactérias

Protozoa may be an important alternative food source for Calanoida copepods in these environments. Aiming to quantify the feeding preferences of N. cearensis by ciliates in the presence of cyanobacteria, in vitro experiments were conducted, using mixed cultures in different concentrations of total food for copepod. Two ciliates species (Paramecium sp. and Cyclidium sp.) and a cyanobacteria toxic strain (Microcystis aeruginosa) were offered as food. Previous experiments were done to identify the copepod s maximum ingestion rate through the use of a type II functional response model when each prey is offered separately. High maximum ingestion rate were found when those protists were offered as prey. N. cearensis showed significant preference for protozoal prey over the cyanobacterium tested both in low (corresponding 95.15% of the diet) and in high food concentration treatments (about 91.56% of the diet), preferring the bigger ciliate in lower concentrations (67.52% of the diet). The meaningful involvement of heterotrophic organisms in the zooplankton diet emphasis the microbial loop participation in the energy transition from copepods to higher trophic levels. This data contributes to understand the stability of existing trophic interactions in reservoirs subjected to eutrophication and assists trophic cascade studies in these environments