Enzymatic synthesis of isopropyl acetate catalysed by immobilized bacillus cereus lipase in organic medium

Selective production of fragrance fatty acid ester from isopropanol and acetic acid has been achieved using silica-immobilizedlipase of Bacillus cereus MTCC 8372. A purified thermoalkalophilic extracellular lipase was immobilized by adsorption onto the silica. The effects of various parameters like molar ratio of substrates (isopropanol and acetic acid; 25 to 100 mM), concentration ofbiocatalyst (25–125 mg/mL), reaction time, reaction temperature, organic solvents,molecular sieves, and initial water activity werestudied for optimal ester synthesis. Under optimized conditions, 66.0mM of isopropyl acetate was produced when isopropanol and acetic acid were used at 100mM: 75mM in 9h at 55◦C in n-heptane under continuous shaking (160 rpm) using bound lipase(25mg). Addition of molecular sieves (3 °A ×1.5mm) resulted in a marked increase in ester synthesis (73.0mM). Ester synthesiswas enhanced by water activity associated with pre-equilibrated saturated salt solution of LiCl. The immobilized lipase retained more than 50% of its activity after the 6th cycle of reuse.

The inhibitory effect of stevioside on bacillus cereus growth in milk: validation and its response surface optimization

Stevioside, a glycoside present in the leaves of Stevia rebaudiana Bertoni, offers therapeutic benefits such as anti-hyperglycemic, anti-hypertensive, antiinflammatory, anti-tumor, diuretic and immune influencing properties. In this work antimicrobial activity of stevioside against Bacillus cereus, a major source of milk contamination was investigated. The isolate was confirmed by various biochemical and 16S rRNA gene sequencing. The effect of temperature, incubation time and concentration of stevioside was optimized from a central composite response surface design. The standard plate count (SPC) of pasteurized milk was drastically reduced in comparison to toned and fresh milk. The optimal temperature, incubation time and stevioside concentration were observed to be 60.23°C, 21 h, and 275 μg/ mL respectively. The synergism of stevioside with the external factors (temperature and time) against B. cereus was observed. Our studies showed that addition of stevioside in fresh as well as pasteurised milk would control growth of B. cereus in milk.

Purificação e caracterização da bacteriocina cereína 8A, produzida por uma linhagem de Bacillus cereus

Foi estudada uma bacteriocina produzida por uma linhagem de B. cereus 8A, isolado de solo da região Sul do Brasil. Na primeira etapa de estudo determinaram-se as condições básicas de produção de bacteriocina com amplo espectro de ação denominada de Cereína 8A. Observou-se que durante a fase estacionária ocorre o máximo da sua produção, iniciando sua síntese no final da fase exponencial. As condições de maior produção foram a 30º C, agitação e contínua e numa faixa de pH de 7,0-8,5. A bacteriocina bruta inibiu várias bactérias indicadoras, como Listeria monocytogenes, Clostridium perfringens e Bacillus cereus. O teste de termoestabilidade mostrou a perda de atividade quando submetida a uma temperatura a partir de 87º C. Verificou-se a resistência da bacteriocina bruta frente à tripsina e papaína, mas não frente à proteinase K e pronase E. B. cereus e L. monocytogenes foram utilizadas como bactérias indicadoras para a determinação do modo de ação, após a determinação da dose bactericida de 200 UA mL-1 e 400 UA mL-1 respectivamente. A Cereína 8A demonstrou uma ação inibidora em culturas de Escherichia coli e Salmonella Enteritidis, quando tratadas com EDTA. A atividade esporicida foi observada contra esporos de B. cereus após tratamento com 400 UA ml -1. A análise da biomassa de L. monocytogenes e B. cereus após tratamento com a Cereína 8A, através da espectrofotometria de infravermelho determinou alteração no perfil, correspondente à fração dos ácidos graxos da membrana celular bacteriana. A substância peptídica foi separada por meio da precipitação com sulfato de amônio, extração com 1-butanol e aplicação em coluna de cromatografia por troca iônica tipo Q-Sepharose. A Cereína 8A purificada mostrou maior sensibilidade a proteases e ao calor e um peso molecular de aproximadamente 26 kDa. O espectro ultravioleta foi típico de um polipeptídeo e o espectro de infravermelho indica presença de grupamentos NH, acil e ligações peptídicas na sua estrutura. Uma hipótese do mecanismo de ação seria a desestruturação da membrana celular pela abertura de poros.

Estudos de atividade proteolítica de Bacillus cereus em biorreator

O presente trabalho teve como principal objetivo avaliar a produção de enzimas proteolíticas por Bacillus cereus. As fermentações foram conduzidas em Biorreator Biodesign, com aeração de 1vvm, temperatura de 37°C e agitação de 400 r.p.m. como parâmetros fixos. Dois meios diferentes foram utilizados, Meio Referência (MR) e Meio de Proteína de Soja PS60® (MPS1), em experimentos realizados com 24 horas. Para avaliação da produção de complexos enzimáticos, retirou-se amostras a intervalos de 3 horas para análise de valores de pH, densidade ótica e massa seca. A atividade proteolítica, concentração de proteína solúvel e açúcares redutores, contagem de células viáveis totais e esporos também foram investigadas. Os resultados demonstraram que ambos os meios propiciaram condições para o ótimo desenvolvimento do B. cereus. Os resultados também indicam que, embora os dois meios tenham apresentado um crescimento celular semelhante, o meio composto por proteína de soja propiciou a obtenção de um extrato bruto com atividade proteolítica mais elevada. Nas condições de fermentação empregadas, o meio MPS1 apresentou em 15 horas uma atividade enzimática de 18,7UmL-1.h-1.enquanto que o meio MR apresentou uma atividade proteolítica de 11,8 UmL-1.h-1.

Genetic differentiation between sympatric populations of Bacillus cereus and Bacillus thuringiensis

Little is known about genetic exchanges in natural populations of bacteria of the spore-forming Bacillus cereus group, because no population genetics studies have been performed with local sympatric populations. We isolated strains of Bacillus thuringiensis and B. cereus from small samples of soil collected at the same time from two separate geographical sites, one within the forest and the other at the edge of the forest. A total of 100 B. cercus and 98 B. thuringiensis strains were isolated and characterized by electrophoresis to determine allelic composition at nine enzymatic loci. We observed genetic differentiation between populations of B. cereus and B. thuringiensis. Populations of a given Bacillus species-B. thuringiensis or B. cereus-were genetically more similar to each other than to populations of the other Bacillus species. Hemolytic activity provided further evidence of this genetic divergence, which remained evident even if putative clones were removed from the data set. Our results suggest that the rate of gene flow was higher between strains of the same species, but that exchanges between B. cereus and B. thuringiensis were nonetheless possible. Linkage disequilibrium analysis revealed sufficient recombination for B. cereus populations to be considered panmictic units. In B. thuringiensis, the balance between clonal proliferation and recombination seemed to depend on location. Overall, our data indicate that it is not important for risk assessment purposes to determine whether B. cereus and B. thuringiensis belong to a single or two species. Assessment of the biosafety of pest control based on B. thuringiensis requires evaluation of the extent of genetic exchange between strains in realistic natural conditions.

Ocorrência de Bacillus cereus em leite integral e capacidade enterotoxigênica das cepas isoladas

Pesquisaram-se a presença de Bacillus cereus e a produção de enterotoxinas produzidas por esses microrganismos em 120 amostras de diversos tipos de leite. Bacillus cereus foi isolado e identificado em 22 (73,3%), 15 (50,0%), 29 (96,7%) e quatro (13,3%) amostras de leite em pó, cru, pasteurizado e UAT (longa vida), respectivamente. Para a detecção de enterotoxinas pela técnica da alça ligada de coelho, foram positivos, respectivamente, três (13,6%), um (7,1%) e 10 (35,7%) microrganismos isolados das amostras de leite em pó, leite cru e leite pasteurizado. Pelo teste de aumento de permeabilidade vascular, dois (9,1%), um (7,1%), um (3,6%) e um (4,0%) microrganismos isolados de leite em pó, cru, pasteurizado e UAT apresentaram-se enterotoxigênicos, respectivamente. O uso da técnica de aglutinação passiva em látex demonstrou a produção da toxina diarréica por três (33,3%), sete (63,6%), quatro (30,8%) e oito (80,0%) microrganismos isolados, respectivamente, de leite em pó, cru, pasteurizado e UAT. Os resultados indicam um risco potencial, podendo colocar em risco a saúde dos consumidores desses produtos.

Microrganismos heterotróficos mesófilos e bactérias do grupo do Bacillus cereus em leite integral submetido a ultra alta temperatura

Cento e dez amostras de 11 diferentes marcas de leite ultra alta temperatura (UAT), comercializadas em São José do Rio Preto - SP, foram submetidas à contagem de microrganismos heterotróficos mesófilos viáveis e à pesquisa de bactérias do grupo do Bacillus cereus. A população de microrganismos mesófilos variou de <1,0´10² UFC/ml a >1,0´10(6) UFC/ml. Bactérias do grupo do Bacillus cereus foram verificadas em 13 (11,8%) amostras. Os resultados evidenciaram elevada população de microrganismos indicadores mesófilos.

Effect of temperature on the lipolytic and proteolytic activity of Bacillus cereus isolated from dairy products

Bacillus cereus is a bacterium with deteriorating potential for dairy products, by being a psychrotrophic organism producer of lipases and proteases. This study evaluated the psychrotrophic behavior, lipolytic and proteolytic activity at 30°C, 10°C and 7°C of 86 strains of B. cereus lato sensu isolated from dairy products, marketed in Southern Brazil. It was also evaluated the optimal temperature for protease production. No strain grew at 7°C; but at 10°C, 84.9% of strains have grown. Only one strain had lipolytic activity at 30°C, and none at 7°C. At 10°C, 16.3% of strains produced lipases. All the strains presented proteolytic activity at 30°C; and at 10°C, 72.1% had this activity, and at 7°C, only 4.6%, an amount significantly lower (p < 0.05). The temperature of 20°C promoted the highest proteolytic activity, and at 10°C, the lowest activity. B. cereus can produce lipases and proteases at room and marginal chilling temperatures, causing technological defects in dairy products stored under these conditions. © 2008 IFRJ.

Evaluation of the psychrotrophic specific signatures for cspA gene and 16S rDNA on the phenotype of Bacillus cereus sensu strictu

This study characterised the psychrotrophic genotypes and phenotypes behaviour of 63 strains of Bacillus cereus sensu stricto isolated from dairy products. The presence of the cspA gene signature and the 16S rDNA mesophilic and/or psychrotrophic specific signatures was evaluated. Among the strains, 25 (39.7%) had the cspA gene signature, 38 (60.3%) had both mesophilic and psychrotrophic 16S rDNA signatures, 24 (38.1%) had only mesophilic and one exhibited only psychrotrophic. No strain grew at 7 °C. The results indicate that the presence of psychrotrophic signatures for cspA gene or the 16S rDNA did not ensure a psychrotrophic behaviour on a B. cereus phenotype. © 2013 Society of Dairy Technology.

Bacillus cereus e Bacillus subtilis na suplementação dietária de juvenis de Tilápias-do-Nilo (Oreochromis niloticus) e seu efeito probiótico

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Bactérias do grupo do Bacillus cereus em leite e estudo enterotoxigênico das cepas isoladas

Pós-graduação em Medicina Veterinária - FCAV