Avaliação de produtos alternativos no controle da ferrugem do cafeeiro

Objetivou-se neste trabalho avaliar produtos orgânicos quanto ao efeito protetor e indutor de resistência à ferrugem do cafeeiro (Hemileia vastatrix), comparando-se com fungicidas sistêmicos. O trabalho foi desenvolvido em casa-de-vegetação, utilizando-se mudas de cafeeiro cv. Catuaí Vermelho 144. Foram avalidados como indutores de resistência extratos foliares, suspensões de conídios fúngicos e de células bacterianas, fertilizantes foliares, hipocloritos e acibenzolar-S-methyl (ASM). O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados com três repetições, sendo que cada parcela experimental foi constituída de cinco mudas de café perfazendo um total de 15 mudas por tratamento. Os experimentos foram repetidos duas vezes com resultados semelhantes. Quando avaliado o efeito protetor, a maioria dos compostos reduziu o número de pústulas e a área foliar com ferrugem em comparação à testemunha 1 (água). Extratos de folhas de café, obtidos pelo processo aquoso e extratos de sementes de Azadirachta indica ('neem") obtidos pelo processo de extração com metanol apresentaram proteção similar, mas nunca superior a epoxiconazole + piraclostrobin. Extratos aquosos de folhas de café, ASM, Bacillus subtilis e Pseudomonas putida reduziram a infecção causada por H. vastatrix em mais de 77 %.

Controle biológico da queima-das-bainhas em arroz pela microbiolização de sementes com bactérias antagonistas

Objetivou-se avaliar o efeito de oito isolados bacterianos pré-selecionados de Pseudomonas synxatha, P. fluorescens, Bacillus subtilis, Bacillus sp. e Stenotrophomonas malthophilia no controle da queima-das-bainhas do arroz, causada por Rhizoctonia solani. Sementes da cultivar El Passo L144 foram imersas em suspensão (A540=0,5) de cada um dos isolados e agitadas por 30 min a 10ºC. Sementes imersas somente em solução salina e em salina mais fungicida (Carboxin + Thiran) foram utilizadas como testemunhas. Foram semeadas 10 sementes por vaso, em quatro repetições, dispostas em delineamento completamente casualizado. Foram realizados três ensaios, sendo que no primeiro foi possível selecionar três isolados como promissores, com reduções na severidade da doença atingindo 50, 33,3 e 16,7 %, respectivamente. Estes isolados foram utilizados nos ensaios posteriores, instalados em casa de vegetação e conduzidos até o ponto de colheita, onde foi possível observar o efeito biocontrolador propiciado, principalmente, pelo isolado de P. fluorescens DFs223, com reduções significativas na severidade da doença chegando a 88 e 91,7% no segundo e terceiro ensaios respectivamente. Em ambos os ensaios, houve incremento tanto do número de panículas quanto do número de perfilhos e da massa seca de raízes em até 42,8, 81,2 e 113% respectivamente, nas plantas tratadas com o isolado de P. fluorescens DFs223.

Controle biológico da mancha-aquosa do melão por compostos bioativos produzidos por Bacillus spp.

A mancha-aquosa, causada por Acidovorax avenae subsp. citrulli (Aac) causa grandes prejuízos à cultura do melão. O controle dessa doença foi estudado in vivo, com microbiolização de sementes de melão Amarelo infectadas, com líquidos fermentados de Bacillus subtilis R14, B. megaterium pv. cerealis RAB7, B. pumilus C116 e Bacillus sp. MEN2, com e sem células bacterianas. O mecanismo de ação dos isolados foi estudado in vitro pelo método de difusão em ágar e os compostos bioativos parcialmente caracterizados por testes de hemólise e atividade surfactante. Nos testes in vivo, não houve diferença significativa entre os tratamentos com e sem células, indicando que o controle ocorreu devido à presença de compostos bioativos produzidos durante as fermentações. Todos os tratamentos diferiram da testemunha sem diferir entre si (P=0,05%). B. megaterium pv. cerealis RAB7 proporcionou redução da incidência (89,1%) e do índice de doença (92,7%), elevou o período de incubação da mancha-aquosa de 9,8 para 11,9 dias e reduziu a AACPD de 3,36 para 0,17. In vitro, todos isolados apresentaram antibiose contra Aac e os compostos bioativos foram parcialmente caracterizados como lipopeptídeos.

Indução do enraizamento e crescimento do eucalipto por rizobactérias: efeito da adição de fonte alimentar e da composição do substrato de enraizamento

Neste trabalho, objetivou-se avaliar o efeito de leite em pó como fonte alimentar e do tipo de substrato sobre a indução biológica do enraizamento e crescimento de mudas clonais de eucalipto por isolados de rizobactérias. Para o primeiro objetivo, após a aplicação dos isolados de rizobactérias, na proporção de 0,2 ml/cc de substrato de uma suspensão de inóculo ajustada para 10(8) u.f.c./ml, enriquecidos ou não com leite em pó (1%), e decorridos 25 dias do estaqueamento de três clones de eucalipto, avaliaram-se a biomassa seca de raízes e o índice de enraizamento de cada combinação isolado-clone. Para o segundo objetivo, 10 isolados, aplicados na mesma proporção e concentração de inóculos citados anteriormente, foram testados em três substratos de enraizamento: vermiculita pura; moinha de carvão + composto de casca de eucalipto + vermiculita (5:3:1); e composto de casca de arroz carbonizada + vermiculita (1:1), em dois ensaios conduzidos com um clone de eucalipto. Os resultados evidenciaram que a aplicação dos isolados promotores de crescimento proporcionou incrementos significativos na velocidade e índice de enraizamento, bem como no crescimento, expresso pela biomassa radicular, cujos ganhos foram superiores, na aplicação com veiculação da fonte alimentar inicial. Dentre os isolados testados, S1 e 3918 (ambos Bacillus subtilis) foram os mais efetivos para enraizamento e biomassa radicular, com incrementos de 40,6 e 114,2%, respectivamente. Além disso, não ocorreu interação entre isolados de rizobactérias e substrato de enraizamento, o que permite a utilização desses isolados, independentemente do tipo de substrato empregado.

Root colonization and interaction among growth promoting rhizobacteria isolates and eucalypts species

This work aimed to evaluate root colonization and interaction among isolates of rhizobacteria and eucalypt species. The method used to evaluate "in vitro" root colonization was able to indicate if the effect was benefic or deleterious allowing to pre-select isolates as potential growth promoter. There was interaction among isolates of rhizobacteria and Eucalyptus species for seed germinating and seedling growth. MF2 (Pseudomonas sp.) was the best rhizobacteria isolate for growth promotion of E. cloeziana e E. grandis. S1 (Bacillus subtilis) was the most effective for E. globulus, and Ca (Pseudomonas fulva), MF2 (Pseudomonas sp.), CIIb (Stenotrophomonas maltophilia) and S2 (B. subtilis) were the most promising isolates for the E. urophylla.

Efeitos benéficos de probióticos no intestino de juvenis de Tilápia-do-Nilo

Os objetivos deste trabalho foram os de avaliar o percentual de sobrevivência, a microbiota instestinal, a integridade da mucosa, e a qualidade da carcaça de juvenis de Tilápias-do-Nilo, Oreochromis niloticus, após 80 dias de alimentação com dieta contendo aditivo probiótico (Bacillus cereus 4,0x10(8) UFCg-1 e Bacillus subtilis 4,0x10(8) UFCg-1), na proporção de 4g/kg de ração peletizada. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com dois tratamentos, sendo um grupo controle e outro alimentado com dieta adicionada de probiótico. Foram realizados os cálculos do percentual de sobrevivência relativa, análise da microbiota intestinal por cultura microbiológica, análise histomorfométrica da mucosa intestinal e análise químico-bromatológica da carcaça dos peixes. Os resultados demonstraram que as tilápias do grupo tratado apresentaram percentual de sobrevivência relativa maior (P<0,05) que o do grupo controle e colonização intestinal por B. cereus e B. subtilis com maior (P<0,05) número de unidades formadoras de colônia em relação ao grupo controle. A análise histomorfométrica demonstrou que o grupo alimentado com aditivo probiótico apresentou vilosidades mais altas e mais largas, além de maior número de células caliciformes que o observado no grupo controle (P<0,05). Em relação à qualidade de carcaça os resultados demonstraram que houve interferência positiva (P<0,05) do probiótico no grupo tratado em relação ao controle quanto aos teores de proteína e extrato etéreo. Estes resultados permitem inferir que a suplementação com probiótico, como testado neste estudo, induziu a colonização intestinal por bactérias benéficas e promoveu maior percentual de sobrevivência relativa, diminuiu a descamação da mucosa, e favoreceu o aumento do número de células caliciformes.

Structural, functional and immunological studies on a polymeric bacterial protein

The characterization of proteins from Brucella spp, the causative agent of brucellosis, has been the subject of intensive research. We have described an 18-kDa cytoplasmic protein of Brucella abortus and shown the potential usefulness of this protein as an antigen for the serologic diagnosis of brucellosis. The amino acid sequence of the protein showed a low but significant homology with that of lumazine synthases. Lumazine is an intermediate product in bacterial riboflavin biosynthesis. The recombinant form of the 18-kDa protein (expressed in E. coli) folds like the native Brucella protein and has lumazine-synthase enzymatic activity. Three-dimensional analysis by X-ray crystallography of the homolog Bacillus subtilis lumazine synthase has revealed that the enzyme forms an icosahedral capsid. Recombinant lumazine synthase from B. abortus was crystallized, diffracted X rays to 2.7-Å resolution at room temperature, and the structure successfully solved by molecular replacement procedures. The macromolecular assembly of the enzyme differs from that of the enzyme from B. subtilis. The Brucella enzyme remains pentameric (90 kDa) in its crystallographic form. Nonetheless, the active sites of the two enzymes are virtually identical at the structural level, indicating that inhibitors of these enzymes could be viable pharmaceuticals across a broad species range. We describe the structural reasons for the differences in their quaternary arrangement and also discuss the potential use of this protein as a target for the development of acellular vaccines.

Hypoglycemic activity of polysaccharide fractions containing ß-glucans from extracts of Rhynchelytrum repens (Willd.) C.E. Hubb., Poaceae

ß-Glucans are soluble fibers with physiological functions, such as interference with absorption of sugars and reduction of serum lipid levels. The objective of the present study was to analyze the distribution of ß-glucans in different tissues of the African grass species Rhynchelytrum repens and also to evaluate their hypoglycemic activity. Leaf blades, sheaths, stems, and young leaves of R. repens were submitted to extraction with 4 M KOH. Analysis of the fractions revealed the presence of arabinose, glucose, xylose, and traces of rhamnose and galactose. The presence of ß-glucan in these fractions was confirmed by hydrolyzing the polymers with endo-ß-glucanase from Bacillus subtilis, followed by HPLC analysis of the characteristic oligosaccharides produced. The 4 M KOH fractions from different tissues were subjected to gel permeation chromatography on Sepharose 4B, with separation of polysaccharides with different degrees of polymerization, the highest molecular mass (above 2000 kDa) being found in young leaves. The molecular mass of the leaf blade polymers was similar (250 kDa) to that of maize coleoptile ß-glucan used for comparison. The 4 M KOH fraction injected into rats with streptozotocin-induced diabetes showed hypoglycemic activity, reducing blood sugar to normal levels for approximately 24 h. This performance was better than that obtained with pure ß-glucan from barley, which decreased blood sugar levels for about 4 h. These results suggest that the activity of ß-glucans from R. repens is responsible for the use of this plant extract as a hypoglycemic drug in folk medicine.

Differential activity of a lectin from Solieria filiformis against human pathogenic bacteria

A lectin isolated from the red alga Solieria filiformis was evaluated for its effect on the growth of 8 gram-negative and 3 gram-positive bacteria cultivated in liquid medium (three independent experiments/bacterium). The lectin (500 µg/mL) stimulated the growth of the gram-positive species Bacillus cereus and inhibited the growth of the gram-negative species Serratia marcescens, Salmonella typhi, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter aerogenes, Proteus sp, and Pseudomonas aeruginosa at 1000 µg/mL but the lectin (10-1000 µg/mL) had no effect on the growth of the gram-positive bacteria Staphylococcus aureus and B. subtilis, or on the gram-negative bacteria Escherichia coli and Salmonella typhimurium. The purified lectin significantly reduced the cell density of gram-negative bacteria, although no changes in growth phases (log, exponential and of decline) were observed. It is possible that the interaction of S. filiformis lectin with the cell surface receptors of gram-negative bacteria promotes alterations in the flow of nutrients, which would explain the bacteriostatic effect. Growth stimulation of the gram-positive bacterium B. cereus was more marked in the presence of the lectin at a concentration of 1000 µg/mL. The stimulation of the growth of B. cereus was not observed when the lectin was previously incubated with mannan (125 µg/mL), its hapten. Thus, we suggest the involvement of the binding site of the lectin in this effect. The present study reports the first data on the inhibition and stimulation of pathogenic bacterial cells by marine alga lectins.

Antibacterial activity of indole alkaloids from Aspidosperma ramiflorum

We evaluated the antibacterial activities of the crude methanol extract, fractions (I-V) obtained after acid-base extraction and pure compounds from the stem bark of Aspidosperma ramiflorum. The minimum inhibitory concentration (MIC) was determined by the microdilution technique in Mueller-Hinton broth. Inoculates were prepared in this medium from 24-h broth cultures of bacteria (10(7) CFU/mL). Microtiter plates were incubated at 37ºC and the MICs were recorded after 24 h of incubation. Two susceptibility endpoints were recorded for each isolate. The crude methanol extract presented moderate activity against the Gram-positive bacteria B. subtilis (MIC = 250 µg/mL) and S. aureus (MIC = 500 µg/mL), and was inactive against the Gram-negative bacteria E. coli and P. aeruginosa (MIC > 1000 µg/mL). Fractions I and II were inactive against standard strains at concentrations of <=1000 µg/mL and fraction III displayed moderate antibacterial activity against B. subtilis (MIC = 500 µg/mL) and S. aureus (MIC = 250 µg/mL). Fraction IV showed high activity against B. subtilis and S. aureus (MIC = 15.6 µg/mL) and moderate activity against E. coli and P. aeruginosa (MIC = 250 µg/mL). Fraction V presented high activity against B. subtilis (MIC = 15.6 µg/mL) and S. aureus (MIC = 31.3 µg/mL) and was inactive against Gram-negative bacteria (MIC > 1000 µg/mL). Fractions III, IV and V were then submitted to bioassay-guided fractionation by silica gel column chromatography, yielding individual purified ramiflorines A and B. Both ramiflorines showed significant activity against S. aureus (MIC = 25 µg/mL) and E. faecalis (MIC = 50 µg/mL), with EC50 of 8 and 2.5 µg/mL for ramiflorines A and B, respectively, against S. aureus. These results are promising, showing that these compounds are biologically active against Gram-positive bacteria.

The Streptococcus mutans GlnR protein exhibits an increased affinity for the glnRA operon promoter when bound to GlnK

The control of nitrogen metabolism in pathogenic Gram-positive bacteria has been studied in a variety of species and is involved with the expression of virulence factors. To date, no data have been reported regarding nitrogen metabolism in the odontopathogenic species Streptococcus mutans. GlnR, which controls nitrogen assimilation in the related bacterial species, Bacillus subtilis, was assessed in S. mutans for its DNA and protein binding activity. Electrophoretic mobility shift assay of the S. mutans GlnR protein indicated that GlnR binds to promoter regions of the glnRA and amtB-glnK operons. Cross-linking and pull-down assays demonstrated that GlnR interacts with GlnK, a signal transduction protein that coordinates the regulation of nitrogen metabolism. Upon formation of this stable complex, GlnK enhances the affinity of GlnR for the glnRA operon promoter. These results support an involvement of GlnR in transcriptional regulation of nitrogen metabolism-related genes and indicate that GlnK relays information regarding ammonium availability to GlnR.

Viabilidade celular de Saccharomyces cerevisiae cultivada em associação com bactérias contaminantes da fermentação alcoólica

O objetivo deste trabalho foi estudar a influência de bactérias dos gêneros Bacillus e Lactobacillus, bem como de seus produtos metabólicos, na redução da viabilidade celular de leveduras Saccharomyces cerevisiae. As bactérias Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, Bacillus stearothermophilus, Lactobacillus fermentum e Lactobacillus plantarum foram cultivadas em associação com a levedura S. cerevisiae (cepa Y-904) por 72 horas a 32 °C, sob agitação. A viabilidade celular, a taxa de brotamento e a população de células de S. cerevisiae e a acidez total, a acidez volátil e o pH dos meios de cultivos foram determinados às 0, 24, 48 e 72 horas do cultivo misto. As culturas de bactérias foram tratadas através do calor, de agente antimicrobiano e de irradiação. Os resultados mostraram que apenas os meios de cultivo mais acidificados, contaminados com as bactérias ativas L. fermentum e B. subtilis, provocaram redução na viabilidade celular de S. cerevisiae. Excetuando a bactéria B. subtilis tratada com radiação gama, as demais bactérias tratadas pelos diferentes processos (calor, irradiação e antimicrobiano) não causaram diminuição da viabilidade celular e da população de S. cerevisiae, indicando que a presença isolada dos metabólitos celulares dessas bactérias não foi suficiente para reduzir a porcentagem de células vivas de S. cerevisiae.

Comportamento higroscópico do resíduo seco de camarão-rosa

Estudou-se o comportamento higroscópico do resíduo seco de camarão-rosa (Peneaus subtilis), o qual foi caracterizado como sendo rico em proteínas totais (42,59%) e resíduo mineral fixo (22,01%). Foram construídas isotermas de adsorção e dessorção de umidade a 10, 25, e 40 °C. Determinou-se o valor da monocamada e o calor de dessorção, e testou-se a aplicabilidade de treze modelos matemáticos na predição dos dados de sorção. O produto apresentou isotermas do Tipo II. Os dados de adsorção mostraram que para que o produto apresente estabilidade microbiológica (a w < 0,6), o resíduo seco necessitará estar com umidade inferior a 13,0 g H2O.100 g -1 b.s. na adsorção e 14,0 g H2O.100 g-1 b.s. na dessorção. Os valores da monocamada, para a dessorção, indicam que o resíduo não deve ser seco a níveis de umidade inferiores a 7,29 g H2O.100 g -1 b.s., para evitar gasto desnecessário de energia. Os calores de dessorção evidenciaram a não necessidade de grandes quantidades de energia para secar o resíduo até níveis de umidade que o tornem microbiologicamente estável (a w< 0,6). De acordo com os ajustes os modelos de Oswin e Halsey (bi-paramétricos) e GAB, BET modificada, Hailwood-Horrobin, Anderson, Anderson-Hall e Gascoyne-Pethig (tri-paramétricos), podem ser utilizados na predição das isotermas de sorção do resíduo.

Sugarcane starch: quantitative determination and characterization

Starch is found in sugarcane as a storage polysaccharide. Starch concentrations vary widely depending on the country, variety, developmental stage, and growth conditions. The purpose of this study was to determine the starch content in different varieties of sugarcane, between May and November 2007, and some characteristics of sugarcane starch such as structure and granules size; gelatinization temperature; starch solution filterability; and susceptibility to glucoamylase, pullulanase, and commercial bacterial and fungal α-amylase enzymes. Susceptibility to debranching amylolytic isoamylase enzyme from Flavobacterium sp. was also tested. Sugarcane starch had spherical shape with a diameter of 1-3 µm. Sugarcane starch formed complexes with iodine, which showed greater absorption in the range of 540 to 620 nm. Sugarcane starch showed higher susceptibility to glucoamylase compared to that of waxy maize, cassava, and potato starch. Sugarcane starch also showed susceptibility to debranching amylolytic pullulanases similar to that of waxy rice starch. It also showed susceptibility to α-amylase from Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, and Aspergillus oryzae similar to that of the other tested starches producing glucose, maltose, maltotriose, maltotetraose, maltopentose and limit α- dextrin.

Efeito do tratamento de sementes e da profundidade de semeadura no desenvolvimento de plantas de aveia-branca (Avena sativa L.) e a microflora da rizosfera e do rizoplano

O estado do Paraná é um dos maiores produtores nacionais de grãos de aveia-branca (Avena sativa L.), com expressivo aumento na área cultivada a cada ano. O presente estudo foi realizado no município de Londrina, PR, onde foram desenvolvidos ensaios de laboratório e campo. O objetivo foi avaliar o efeito do tratamento de sementes e a profundidade de semeadura, na emergência das plântulas, no desenvolvimento das plantas, na população de microrganismos da rizosfera e rizoplano da área de desenvolvimento das plantas e na produção de grãos de aveia. As sementes de aveia-branca, cultivar OR-11, foram semeadas nas profundidades de 3cm, 5cm e 8cm. Foram utilizados os seguintes fungicidas nas doses (g.i.a./100kg de sementes), carboxim+thiram (93,7g+93,7g), thiram (210g) e triadimenol (50g) e o produto biológico kodiak C (Bacillus subtilis) (60g). Os tratamentos com os fungicidas e o produto biológico, controlaram os fungos presentes nas sementes, como: Fusarium avenae, Colletotrichum graminicola e Helminthosporium avenae e melhoram o desenvolvimento das plantas e a microbiota do solo, sendo esse variável com a profundidade de semeadura e o tratamento.