Isolamento de bactérias produtoras de enzimas de interesse em processos biotecnológicos

Pós-graduação em Microbiologia Agropecuária - FCAV

Bactérias produtoras de biossurfactantes: isolamento, produção, caracterização e comportamento num sistema modelo

Pós-graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos - IBILCE

Síntese e caracterização do poli(ácido láctico) para potencial uso em sistemas de liberação controlada de fármacos

With the advances in medicine, life expectancy of the world population has grown considerably in recent decades. Studies have been performed in order to maintain the quality of life through the development of new drugs and new surgical procedures. Biomaterials is an example of the researches to improve quality of life, and its use goes from the reconstruction of tissues and organs affected by diseases or other types of failure, to use in drug delivery system able to prolong the drug in the body and increase its bioavailability. Biopolymers are a class of biomaterials widely targeted by researchers since they have ideal properties for biomedical applications, such as high biocompatibility and biodegradability. Poly (lactic acid) (PLA) is a biopolymer used as a biomaterial and its monomer, lactic acid, is eliminated by the Krebs Cycle (citric acid cycle). It is possible to synthesize PLA through various synthesis routes, however, the direct polycondensation is cheaper due the use of few steps of polymerization. In this work we used experimental design (DOE) to produce PLAs with different molecular weight from the direct polycondensation of lactic acid, with characteristics suitable for use in drug delivery system (DDS). Through the experimental design it was noted that the time of esterification, in the direct polycondensation, is the most important stage to obtain a higher molecular weight. The Fourier Transform Infrared (FTIR) spectrograms obtained were equivalent to the PLAs available in the literature. Results of Differential Scanning Calorimetry (DSC) showed that all PLAs produced are semicrystalline with glass transition temperatures (Tgs) ranging between 36 - 48 °C, and melting temperatures (Tm) ranging from 117 to 130 °C. The PLAs molecular weight characterized from Size Exclusion Chromatography (SEC), varied from 1000 to 11,000 g/mol. PLAs obtained showed a fibrous morphology characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM)

Síntese do Poli (ácido láctico) por policondensação direta utilizando um planejamento fatorial

The environmental impact caused by the disposal of non-biodegradable polymer packaging on the environment, as well as the high price and scarcity of oil, caused increase of searches in the area of biodegradable polymers from renewable resources were developed. The poly (lactic acid) (PLA) is a promising polymer in the market, with a large availability of raw material for the production of its monomer, as well as good processability. The aimed of this study was synthesis PLA by direct polycondesation of lactic acid, using the tool of experimental design (DOE) (central composite rotatable design (CCRD)) to optimize the conditions of synthesis. The polymer obtained was characterized by scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), viscosimetric analysis, differential scanning calorimeter (DSC) and size exclusion chromatography (SEC). The results confirmed the formation of a poly (lactic acid) semicrystalline in the syntheses performed. Through the central composite rotatable design was possible to optimize the crystallization temperature (Tc) and crystallinity degree (Xc). The crystallization temperature maximum was found for percentage of catalyst around the central point (0,3 (%W)) and values of time ranging from the central point (6h) to the upper level (+1) (8h). The crystallization temperature maximum was found for the total synthesis time of 4h (-1) and percentage of catalyst 0,1(W%) (-1). The results of size exclusion chromatography (SEC) showed higher molecular weights to 0,3 (W%) percent of catalyst and total time synthesis of 3,2h

Rizobactérias produtoras de ácido indolacético e seu efeito na germinação de milho.

O objetivo deste trabalho foi isolar e selecionar rizobactérias do solo de Terra Preta de Índio e avaliar seu efeito na germinação de milho.

Bactérias produtoras de biosurfactantes isoladas de sedimentos de manguezal enriquecidos com óleo cru e naftaleno.

2009

Características fermentativas e químicas de silagens de capim-marandu produzidas com quatro pressões de compactação

Objetivou-se estudar silagens de capim-marandu (Brachiaria brizantha) produzidas com quatro pressões de compactação (100, 120, 140 e 160 kg MS.m-3) durante a ensilagem. A forrageira foi colhida com 60 dias de crescimento vegetativo (32% de MS). O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado com quatro repetições. Os dados relativos à produção de gás foram analisados por meio do modelo de medidas repetidas no tempo. As silagens produzidas com menores pressões de compactação apresentaram maior intensidade de produção de gases. em todos os tratamentos, houve baixa produção de efluente, como conseqüência do alto teor de MS da forragem no momento do corte. Nas maiores pressões de compactação, houve maior preservação dos teores de MS das silagens. Os valores de pH das silagens mais bem compactadas foram reduzidos em comparação aos daquelas com menor compactação, indicando que a maior densidade promoveu melhor ambiente para as bactérias produtoras de ácido lático. Os teores de N-NH3 (% N total) das silagens não foram influenciados pelas pressões de compactação durante a ensilagem; os resultados foram próximos aos considerados satisfatórios para conservação de gramíneas tropicais. A maior intensificação na compactação promoveu decréscimo nos valores de NIDN, fração B3, FDN e FDA e aumento na recuperação de MS e na digestibilidade verdadeira in vitro da MS.

Efeito do uso de diferentes inoculantes microbianos à fresco e liofilizados sobre a silagem de sorgo

Na conservação de alimentos para animais, os inoculantes microbianos são empregados na busca da melhoria do padrão de fermentação de silagens, por meio do estímulo ao desenvolvimento populacional dos microrganismos benéficos deste processo conservativo, como acontece para as bactérias produtoras de ácido lático, em detrimento a inibição dos microrganismos indesejáveis, tais como leveduras e clostrídios. O estudo proposto avaliou o efeito do uso de diferentes inoculantes microbianos à fresco e liofilizados utilizando a cultura do sorgo [Sorghum bicolor (L.) Moench], como matéria-prima para ensilagem, a fim de indicar a possibilidade do emprego de inoculantes microbianos desenvolvidos no nosso país. Foram realizados dois experimentos, em um mesmo silo, Experimento 1 (tratamentos com inoculantes liofilizados, na região superior do silo) e Experimento 2 (tratamentos com inoculantes à fresco, na região inferior do silo), com cinco tratamentos e três repetições por silo, sendo os tratamentos caracterizados como controle (sem inoculante), inoculante microbiano comercial (IC) e distintos inoculantes confeccionados à partir de bactérias láticas isoladas da planta de sorgo: Lactobacillus plantarum, Lactobacillus paracasei e Lactobacillus rhamnosus. Quando da ensilagem, foram utilizados três silos experimentais de madeira, que foram abertos em distintos períodos, ou seja, 1, 3 e 28 dias após a ensilagem. Foi utilizado o delineamento experimental em parcelas subdivididas no tempo, no qual os três períodos de abertura foram às parcelas e os cinco tratamentos as subparcelas, em delineamento inteiramente casualizado. No experimento 1, os teores de fibra em detergente neutro (FDN) e fibra em detergente ácido (FDA) sofreram efeito dos inoculantes microbianos no 3º e 28º dia de abertura dos silos, obtendo menores valores nos tratamentos IC e LPP (L. plantarum + L. paracasei. No experimento 2, os teores de FDN, apresentaram efeito no 28º dia de abertura do silo, demonstrando que os tratamentos IC e LPP diferiram entre si, sendo estatisticamente iguais aos demais. A combinação dos isolados microbianos liofilizados de L. plantarum e L. paracasei mostrou potencial para uso prático, pois foi tão efetivo quanto o tratamento IC.

Determinação quantitativa de grupos de bactérias em sucos de laranja ao natural

Foi realizada investigação com a finalidade de se conhecer a microbiota aeróbia do suco de laranja ao natural oferecido ao consumo público, através das contagens de bactérias mesófilas e ácido-produtoras, e da determinação do número mais provável (NMP) de bactérias coliformes totais e fecais e de estreptococos fecais.

Estudo de bactérias do gênero Gluconobacter: isolamento, purificação, identificação fenotípica e molecular

A importância do estudo de bactérias acéticas, em especial as do gênero Gluconobacter, está baseada em suas aplicações industriais, pois estas possuem a capacidade de bioconversão de sorbitol a sorbose, viabilizando o processo de produção de vitamina C. O estudo envolveu coletas de amostras em indústrias de refrigerante, flores, frutos e mel, seguidas de purificação, identificação fenotípica e identificação molecular, com a utilização de iniciador definido a partir de consulta ao Nucleotide Sequence Database. Preservaram-se as linhagens identificadas como membros da família Acetobacteriaceae, gênero Gluconobacter. Foi isolado um total de 110 linhagens dos substratos: Pyrostegia venusta (Cipó de São João), mel, Vitis vinifera (uva), Pyrus communis (pêra), Malus sp. (maçã) e de duas amostras de refrigerantes envasados em embalagens de PET de 2 L. Deste total, 57 linhagens foram recuperadas em meio MYP (manitol, extrato de levedura, peptona), 12 em meio YGM (glicose, manitol, extrato de levedura, etanol, ácido acético), 41 em meio de enriquecimento e, posteriormente, em meio GYC (glicose, extrato de levedura e carbonato de cálcio). Obtiveram-se 68 linhagens identificadas como bastonetes Gram negativos. Destas, 31 foram caracterizadas bioquimicamente como pertencentes à família Acetobacteriaceae por serem catalase positivas, oxidase negativas e produtoras de ácido a partir de glicose. A caracterização dessas linhagens foi complementada com os testes bioquímicos: liquefação da gelatina, redução de nitrato, formação de indol e H2S e oxidação de etanol a ácido acético. Métodos moleculares foram aplicados para identificação do gênero Gluconobacter. Finalmente, oito linhagens foram caracterizadas como pertencentes ao gênero Gluconobacter. As linhagens encontram-se depositadas em coleção de cultura do laboratório de Microbiologia do Departamento de Biologia da UNESP, campus de Assis, estocadas em extrato de malte 20 a -196 ºC.

Formulação de um biofilme para controlo da listéria em queijos

Dissertação de Mestrado, Tecnologia e Segurança Alimentar, 12 Fevereiro de 2016, Universidade dos Açores.

Biodegradação de Ochratoxin A por Pediococcus parvulus

Algumas bactérias do ácido láctico (BAL) são capazes de destoxificar micotoxinas através de processos de adsorção às suas paredes celulares ou através de processos de biotransformação em compostos menos tóxicos. Uma das micotoxinas mais importantes encontradas em produtos agrícolas é a ocratoxina A (OTA). A OTA é conhecida principalmente pela sua nefro e carcinogenicidade, estando classificada no Grupo 2B pelo IARC. O presente trabalho descreve a destoxificação de OTA por estirpes de Pediococcus parvulus que foram isoladas de vinhos do Douro. As estirpes foram identificadas e caracterizadas utilizando uma abordagem polifásica que utilizou métodos feno e genotípicos. Para identificar e caracterizar a sua capacidade para destoxificar a OTA, as estirpes foram cultivadas em meio MRS suplementado com esta micotoxina (1 µg/mL). A concentração de OTA, a temperatura de incubação e a concentração de inóculo foram os parâmetros cujo efeito na destoxificação foi avaliado. Verificou-se que a OTA foi degradada em OT pelas estirpes de P. parvulus em todas as condições testadas e que a estirpe tipo desta espécie não apresentou essa capacidade. Ademais, a OT foi confirmada por LC-MS/MS. A conversão de OTA em OT indica que a ligação amida presente na micotoxina foi hidrolisada por uma peptidase. Verificou-se também que a taxa de biodegradação da OTA depende do tamanho do inóculo e da temperatura de incubação. Às condições ótimas (10 9 CFU/mL e 30 ºC), 50% e 90% da OTA foi degradado em 6 e 19 h, respetivamente. Por outro lado, observou-se que as células mortas de P. parvulus adsorveram apenas 1,3% da OTA, o que exclui este mecanismo na eliminação da micotoxina pelas bactérias. A biodegradação de OTA por P. parvulus UTAD 473 foi também avaliada e observada em mostos de uvas. Experiências de vinificação foram também realizadas. Uma vez que algumas estirpes de P. parvulus têm propriedades probióticas relevantes, as estirpes isoladas de vinhos do Douro podem ser de particular interesse para aplicações em alimentos e rações de forma a neutralizar os efeitos tóxicos da OTA.

Malolactic fermentation in winemaking: evaluation of operational parameters

Dissertação de mestrado em Bioengenharia

Aspectos clínicos e a bioquímica ruminal de caprinos submetidos à acidose láctica experimental e suplementados ou não com monensina sódica

Objetivou-se com este trabalho estudar o comportamento clínico e laboratorial de caprinos submetidos à incorporação da monensina sódica na alimentação e avaliar os seus efeitos na prevenção da acidose láctica ruminal induzida experimentalmente. Foram avaliados os aspectos clínicos como atitude, comportamento, apetite, coloração das mucosas externas, frequência cardíaca e respiratória, motilidade retículo-ruminal, temperatura retal e o aspecto das fezes, e as características físico-químicas e microbiológicas do fluido ruminal. Foram utilizados 20 caprinos, machos, castrados, cruzados Anglo Nubiana x Saanen, com peso médio de 30kg, clinicamente sadios e submetidos a implantação de cânulas ruminais permanentes. Foram formados dois grupos de 10 animais, um grupo controle (GC) e outro que recebeu a monensina sódica (GM) através da cânula, na dose diária de 33mg/kg da dieta, por animal, no decorrer de 40 dias. A acidose láctica ruminal foi induzida fornecendo 10g de sacarose/kg de peso corpóreo, antes da alimentação matinal. As observações clínicas e a colheita das amostras de fluido ruminal foram efetuadas em intervalos de 4h, 8h, 12h, 24h, 32h, 48h e 72h pós-indução (PI). A partir das 4 horas PI, evidenciou-se sinais como apatia, apetite caprichoso ou anorexia, taquicardia, taquipnéia, atonia ruminal, distensão abdominal e diarréia de intensidade variável. O refluxo de fluido ruminal pelas narinas, sinais de cólica intestinal e secreção nasal serosa bilateral foi observado em alguns animais do GC, e laminite no GM. Ocorreu perda média de peso corpóreo de 900g no GC (P>0,05) e de 1,3kg no GM (P<0,05). Houve uma diminuição significativa (P<0,05) do pH ruminal para valores abaixo de seis; do tempo de atividade de sedimentação e flotação; da viabilidade, densidade e motilidade dos protozoários, a partir das quatro horas da indução no GC e de quatro a 24 horas no GM; no número de infusórios, às 4h PI, tanto no GC como no GM, que se manteve até o final das 72h; e nos valores dos ácidos acético, propiônico e do butírico no GM. Os valores do ácido butírico no GC reduziram sem que houvesse diferença significativa (P>0,05). A cor do fluido ruminal tornou-se leitosa, o odor ácido e a consistência aquosa. Houve um aumento significativo (P<0,05) da acidez titulável, do tempo na prova de redução do azul de metileno, nos valores do teor de cloretos e do ácido láctico. A dinâmica da fauna e flora foi alterada, com predomínio de bactérias Gram-positiva. Em alguns animais não ocorreu o restabelecimento pleno das variáveis analisadas. A utilização da monensina sódica não preveniu o desencadeamento do distúrbio fermentativo nos animais que a receberam.

Análise microbiológica e química de iogurtes comercializados em Lavras - MG

Considerando a crescente importância que o iogurte vem assumindo no mercado nacional, inúmeras pesquisas têm sido executadas para melhoria da sua qualidade e outros produtos fermentados. A presença de contaminantes constitui, hoje, um dos grandes problemas para a indústria, causando a perda do produto em função das alterações de sabor, cor e também estufamento de embalagens nas prateleiras refrigeradas de comercialização. O principal objetivo deste trabalho foi realizar levantamento das características microbiológicas dos iogurtes, por meio da enumeração de fungos e leveduras encontrados, relacionando-os com a vida-de-prateleira do iogurte de diferentes marcas. Setenta e duas amostras de iogurtes comercializados foram submetidos à análise microbiológica da população de Lactobacillus/Streptococcus, contagem de leveduras e fungos e análises químicas (pH, % ácido láctico). Os iogurtes foram produzidos por 4 produtores diferentes e comercializados de Lavras - MG, Brasil. Lactobacillus delbrueckii spp. bulgaricus e Streptococcus thermophilus foram encontrados na proporção de 1:2, respectivamente, em 80% das amostras analisadas. Não foi encontrada diferença significativa no valor de pH e na concentração de ácido láctico nas amostras. Em 28% das amostras foi encontrada população de leveduras acima de 100 UFC/g, enquanto em 7% foram obtidas contagens de leveduras maiores que 1000 UFC/g. Os resultados indicam que, apesar de todas as inovações técnicas e cuidados durante e depois da fabricação do iogurte, o produto ainda pode estar sujeito à contaminação microbiana, quando não atendidas às condições de higiene e sanidade.