Otimização de reator sequencial em batelada para remoção biológica de carbono e nitrogênio com controle difuso

Este trabalho apresenta a estruturação de um controle difuso, para a automação de reatores seqüenciais em batelada (RSB), no processo de remoção biológica de matéria orgânica e nitrogênio em águas residuárias domésticas, utilizando parâmetros inferenciais, pH, ORP e OD, em que as variáveis controladas foram as durações da reação aeróbia e anóxica. O experimento, em escala de bancada, foi composto por dois reatores seqüenciais em batelada, com volume útil de 10 L, no qual 6 L foram alimentados com esgoto sintético, com características de águas residuárias domésticas. O sistema de automação foi composto pela aquisição dos parâmetros eletroquímicos (pH, ORP e OD), pelos dispositivos atuadores (motor-bomba, aerador e misturador) e pelo controle predeterminado ou difuso. O programa computacional CONRSB foi implementado de forma a integrar o sistema de automação. O controle difuso, implementado, foi constituído pelos procedimentos de: normalização, nebulização, inferência, desnebulização e desnormalização. As variáveis de entrada para o controlador difuso, durante o período: aeróbio foram dpH/dt, dpH/d(t-1) e o pH ; anóxico foram dORP/dt, dORP/d(t-1) e o OD. As normalizações das variáveis crisps estiveram no universo de [0,1], utilizando os valores extremos do ciclo 1 ao 70. Nas nebulizações foram aplicadas as funções triangulares, as quais representaram, satisfatoriamente, as indeterminações dos parâmetros. A inferência nebulosa foi por meio da base heurística (regras), com amparo do especialista, em que a implicação de Mamdani foi aplicada Nessas implicações foram utilizadas dezoito expressões simbólicas para cada período, aeróbio e anóxico. O método de desnebulização foi pelo centro de áreas, que se mostrou eficaz em termos de tempo de processamento. Para a sintonia do controlador difuso empregou-se o programa computacional MATLAB, juntamente com as rotinas Fuzzy logic toolbox e o Simulink. O intervalo entre as atuações do controlador difuso, ficou estabelecido em 5,0 minutos, sendo obtido por meio de tentativas. A operação do RSB 1, durante os 85 ciclos, apresentou a relação média DBO/NTK de 4,67 mg DBO/mg N, sendo classificado como processo combinado de oxidação de carbono e nitrificação. A relação média alimento/microrganismo foi de 0,11 kg DBO/kg sólido suspenso volátil no licor misto.dia, enquadrando nos sistemas com aeração prolongada, em que a idade do lodo correspondeu aos 29 dias. O índice volumétrico do lodo médio foi de 117,5 mL/g, indicando uma sedimentação com características médias. As eficiências médias no processo de remoção de carbono e nitrogênio foram de 90,8% (como DQO) e 49,8%, respectivamente. As taxas específicas médias diárias, no processo de nitrificação e desnitrificação, foram de 24,2g N/kg SSVLM.dia e 15,5 g N/kg SSVLM.dia, respectivamente. O monitoramento, em tempo real, do pH, ORP e OD, mostrou ter um grande potencial no controle dos processos biológicos, em que o pH foi mais representativo no período aeróbio, sendo o ORP e o OD mais representativos no período anóxico. A operação do RSB com o controlador difuso, apresentou do ciclo 71 ao 85, as eficiências médias no processo de remoção de carbono e nitrogênio de 96,4% (como DQO) e 76,4%, respectivamente. A duração média do período aeróbio foi de 162,1 minutos, que tomando como referência o período máximo de 200,0 minutos, reduziu em 19,0% esses períodos. A duração média do período anóxico foi de 164,4 minutos, que tomando como referência o período máximo de 290,0 minutos, apresentou uma redução de 43,3%, mostrando a atuação robusta do controlador difuso. O estudo do perfil temporal, no ciclo 85, mostrou a atuação efetiva do controlador difuso, associada aos pontos de controle nos processos biológicos do RSB. Nesse ciclo, as taxas máximas específicas de nitrificação e desnitrificação observadas, foram de 32,7 g NO3 --N/kg sólido suspenso volátil no licor misto.dia e 43,2g NO3 --N/kg sólido suspenso volátil no licor misto.dia, respectivamente.

Introdução da truta arco-íris (Oncorhynchus mykiss) e suas conseqüências para a comunidade aquática dos rios de altitude do sul do Brasil

A introdução de espécies exóticas é uma prática que acompanha a história da humanidade, sendo as espécies introduzidas a base da nutrição e economia em vários países. Porém, esse processo contínuo tem levado a uma homogeneização da flora e fauna global. Os ecossistemas aquáticos, que têm recebido menor atenção que os terrestres, têm sofrido perda de diversidade, hibridação, introdução de patógenos, degradação do habitat além da necessidade e alto custo de controle das espécies introduzidas. O desenvolvimento da aqüicultura tem acelerado a introdução de peixes exóticos, que são a base dessa produção em países como o Brasil. Além desta, entre as razões para a introdução citam-se o esporte, a manipulação ecológica com controle de organismos indesejáveis, o melhoramento dos estoques, a ornamentação ou ainda introduções acidentais. No Rio Grande do Sul, nos rios dos Campos de Cima da Serra estão ocorrendo introduções da espécie exótica truta arco- íris (Oncorhynchus mykiss) desde meados da década de 90 como forma de estímulo ao turismo rural. O objetivo dessa prática é a pesca esportiva, que atrai turistas de várias regiões. Porém, os rios da região possuem várias espécies de peixes endêmicas e as conseqüências dessa prática sobre a biota aquática são desconhecidas. O objetivo do presente trabalho é avaliar o efeito da introdução da truta arco-íris sobre o ecossistema de rios de baixa ordem no município de São José dos Ausentes – RS, Brasil. Para tanto foi descrita a biologia da truta arco- íris no novo ambiente, verificando sua alimentação, movimentação, presença e viabilidade da reprodução. A ictiofauna autóctone dos rios com ausência e presença de trutas foi comparada, bem como o efeito da predação sobre a macrofauna bentônica. A ictiofauna foi amostrada com o uso da pesca elétrica, sendo o conteúdo estomacal das trutas avaliado sazonalmente. Três trutas foram marcadas e acompanhadas por ii biotelemetria para determinação da sua área de vida. Um experimento com ninhos artificiais foi conduzido para verificação da sobrevivência de ovos de trutas nas condições dos rios de São José dos Ausentes. O experimento de exclusão de peixes foi feito a fim de avaliar o efeito da predação sobre a macrofauna bentônica, comparando a macrofauna em rios com e sem trutas. Os resultados indicaram que a truta arco- íris tem como alimento principal os invertebrados bentônicos, porém as maiores classes de tamanho incluem peixes em seus alimentos principais. Logo após sua introdução a movimentação é restrita, porém alguns exemplares foram capturados em um rio onde não foi feita introdução dessa espécie. Apesar de baixa, a sobrevivência dos adultos ocorre, assim como a reprodução. A sobrevivência dos ovos também é baixa, porém, uma pós-larva foi encontrada. A ictiofauna autóctone é diferenciada nos rios com presença de truta, apresentando menor riqueza e diversidade e uma tendência a diminuição da biomassa. A macrofauna bentônica também é diferenciada, apesar de não ser possível atribuir essa diferença somente à presença das trutas.

Estudo da resistência do streptococcus pneumoniae à penicilina em pneumopatias infecciosas nas cidades de Porto Alegre e Caxias do Sul (RS - Brasil)

A resistência aos antibióticos dos patógenos mais comuns do trato respiratório está aumentando mundialmente. Recentemente, Streptococcus pneumoniae resistente à penicilina tem sido isolado em diversos países, e a freqüência dessas cepas tem elevado de modo alarmante. O aumento da resistência, com conseqüentes implicações terapêuticas, tem levado a uma reavaliação do uso dos antibióticos ß-lactâmicos para o tratamento de infecções pneumocócicas. No presente trabalho, um total de 107 amostras de Streptococcus pneumoniae, obtidas de materiais provenientes de pacientes adultos ambulatoriais e hospitalizados, em dois centros médicos de duas cidades do Rio Grande do Sul (Porto Alegre e Caxias do Sul), os quais apresentavam quadro clínico-radiológico de infecção pulmonar, foram analisadas com o objetivo de estudar-se a resistência do germe à penicilina. As amostras constituídas de escarro (80,4%), lavado brônquico (13,5%) e aspirado traqueal (6,6%) foram coletadas no período compreendido entre Julho de 1998 e Julho de 1999. O material foi semeado em meio de Agar sangue e as colônias suspeitas de Streptococcus pneumoniae foram transferidas para meio de Mueller-Hinton para teste de optoquina e de sensibilidade à penicilina com discos de oxacilina. Um halo de inibição da oxacilina menor do que 20 mm indicava a realização de teste para determinação da concentração inibitória mínima (MIC) com E-test. Um total de nove cepas foi identificado como tendo resistência intermediária à penicilina (MIC 0,1-1,0μg/ml) e nenhuma cepa resistente (resistência elevada: MIC > 2,0 μg/ml) foi identificada. Uma monitorização local das cepas quanto à resistência antimicrobiana é de grande importância para os clínicos no manejo de infecções pneumocócicas.

Seleção de isolados de Paenibacillus spp com atividade enzimática e antimicrobiana

As bactérias do gênero Paenibacillus são isolados de uma grande variedade de ambientes e tem como característica a produção e secreção de enzimas extracelulares, antimicrobianos e compostos antifúngicos inibidores de vários patógenos animais e vegetais. Os 55 isolados de 15 espécies de Paenibacillus foram testados frente a diversos substratos a fim de verificar a produção de enzimas extracelulares. Foram também testados frente a uma variedade de bactérias e fungos fitopatógenos, humanos e animais para a produção de antibióticos. Nessa triagem, P. validus, P. chibensis, P. koreensis e P. peoriae se destacaram inibindo a maioria das bactérias indicadoras. As espécies P. validus, P. chibensis e P. peoriae foram bons produtores de substancias que inibiram o crescimento de fungos, demonstrando que o gênero possui um amplo espectro de atuação. O tradicional procedimento de triagem para obterem-se novos microrganismos produtores de enzimas para fins biotecnológicos foi executado neste trabalho. As 55 linhagens foram avaliadas na sua capacidade de produzir amilase, proteases (caseinase), celulase, xantanase, xilanase, pectinase, quitinase e lipase. Os isolados se mostraram bons produtores de enzimas hidrolíticas, já que 26 apresentaram atividade xilanolítica, 17 atividade pectinolítica, 49 atividade proteolítica, 43 atividade xantanolítica, 40 atividade celulolítica, 17 atividade lipolítica, 39 atividade amilolítica em condições neutras (pH 7) e 26 atividade amilolítica em condições alcalinas (pH 10), e apenas 4 apresentaram atividade quitinolítica. Sendo assim, esses isolados são candidatos a serem utilizados como agentes biocontroladores ou podem ser explorados como produtores de antimicrobianos e de enzimas hidrolíticas de interesse.

Ocorrência, contagem e resistência antimicrobiana de Salmonella isoladas de carcaças de frangos resfriadas e pesquisa de Salmonella em galpões de frangos de corte.

A Salmonella permanece um importante problema na avicultura mundial e considerando os patógenos transmitidos por alimentos, a Salmonella aparece como um dos agentes principais em surtos de toxinfecções alimentares. Existem vários relatos de isolamento de Salmonella em frangos vivos e surtos alimentares, porém em carcaças de frangos e cortes a disponibilidade de dados é menor, assim como estudos de determinação do número de Salmonella presentes nas amostras, também são poucos. No presente estudo, foram analisadas 180 carcaças de frangos resfriadas, adquiridas em varejos, para determinação da ocorrência de contaminação por Salmonella pelo método de microbiologia convencional, ensaio imunoenzimático (ELISA) e determinação do número de células da bactéria pelo método do número mais provável (NMP) nos ágares para isolamento verde brilhante com novobiocina (BGN) e xilose-lisina tergitol 4 (XLT4). Neste mesmo estudo, foi determinado o perfil de resistência a antimicrobianos de 13 amostras de Salmonella isoladas das carcaças de frangos, e analisados 101 suabes de arrasto de camas aviárias, pelo método microbiológico convencional, para a presença do agente. Os resultados mostraram 15,8% de ocorrência de Salmonella nos suabes de arrasto e 12,2% de ocorrência nas carcaças de frangos resfriadas, pelo método de microbiologia convencional. O teste de ELISA detectou 11,3% de positividade para Salmonella nas carcaças de frangos resfriadas. A média de NMP de Salmonella por mL, na leitura pelo ágar XLT4 foi de 2,674 células e BGN foi de 1,282 células. As cepas de Salmonella apresentaram resistência aos antimicrobianos lincomicina, penicilina e estreptomicina (100%), josamicina e enrofloxacina (69,23%), amoxicilina (30,76%), clortetraciclina (23,07%), estreptomicina e estreptomicina + penicilina (15,83%) e 7,69% de resistência a doxiciclina e polimixina B. Os sorovares de Salmonella isolados no estudo foram Enteritidis, Agona, Risssen, Heidelberg e Livingstone, nas carcaças de frangos, e, Enteritidis, Agona, Ohio, Rissen, Tennessee, entérica O: 3,10 e entérica O: 6,71 nos suabes de arrasto. A análise dos resultados apresentou contaminação por Salmonella nas camas aviárias e presença de cepas de Salmonella, isoladas das carcaças, multiresistentes a antimicrobianos. Também demonstrou existir um número variável de células de Salmonella contaminando as carcaças de frango resfriadas que estão à venda ao consumidor.

Diversidade e potencial zoonótico de parasitos de Didelphis albiventris Lund, 1841 (Marsupialia: Didelphidae)

Didelphis albiventris, gambá-de-orelha-branca, é um marsupial de hábitos crepusculares e noturnos que se alimenta de frutos, insetos, pequenos répteis e anfíbios, filhotes de aves e pequenos mamíferos. Com a destruição de seu “habitat” natural devido às queimadas e desmatamentos, esses animais têm-se aproximado, cada vez mais, das regiões peridomiciliar e domiciliar, onde procuram abrigo e alimentos. Com o objetivo de conhecer a diversidade de parasitos de D. albiventris e relatar os que apresentam potencial zoonótico, foram examinados 30 exemplares desta espécie, através de necropsia, para coleta de ectoparasitos da superfície externa do corpo e helmintos dos órgãos e conteúdos estomacal e intestinal. Os sifonápteros foram removidos da superfície externa dos animais, conservados em álcool etílico a 70°GL, clarificados em líquido de Nesbitt, desidratados em etanol, diafanizados em creosoto de Faya e montados em lâminas com bálsamo do Canadá para identificação. Os carrapatos foram removidos da superfície externa dos animais, conservados em álcool etílico a 70°GL e identificados ao estereomicroscópio, segundo chaves específicas de Aragão & Fonseca (1961) e Guimarães et al (2001). Os helmintos foram recolhidos com auxílio de estiletes e pinças, clarificados em lactofenol e montados entre lâminas e lamínulas com bálsamo do Canadá para identificação ao microscópio. Do total de animais examinados, 70% estavam infestados com pulgas das espécies Polygenis (Neopolygenis) atopus, Polygenis (Polygenis) rimatus, Polygenis (Polygenis) roberti roberti, Polygenis (Polygenis) sp., Craneopsylla minerva minerva e Ctenocephalides felis felis, todas essas registradas pela primeira vez sobre D. albiventris e, exceto C. felis felis, são também registradas pela primeira vez no estado do Rio Grande do Sul. Carrapatos foram encontrados em 43,33% dos animais examinados, representados pelas espécies Ixodes loricatus, Amblyomma aureolatum e Amblyomma sp, sendo A. aureolatum registrado pela primeira vez parasitando D. albiventris no Brasil. Os helmintos encontrados foram: Filo Nematoda - Capillaria spp. (esôfago, traquéia, faringe e pulmão), Didelphostrongylus hayesi (pulmão), Turgida turgida (estômago), Gnathostoma sp. (estômago e fígado), Travassostrongylus orloffi, Viannaia hamata e Trichuris minuta no intestino delgado e Trichuris didelphis, Cruzia tentaculata e Aspidodera raillieti no intestino grosso; Classe Trematoda – Echinostoma revolutum, Plagiorchis didelphidis, Rhopalias coronatus, R. baculifer, Brachylaema migrans e Didelphodiplostomum variabile, todos no intestino delgado; Classe Cestoda – exemplares da família Diphyllobotriidae, no intestino delgado; e Filo Acanthocephala – Hamanniella microcephala e Centrorhynchus sp., ambos no intestino delgado. Dos helmintos encontrados, os que apresentam potencial zoonótico segundo a literatura são T. turgida, Gnathostoma sp., Capillaria spp., B. migrans, E. revolutum e Família Diphyllobotriidae. Além disso, os sifonápteros e ixodídeos encontrados são potenciais vetores de patógenos que infectam humanos. D. albiventris, portanto, apresenta grande diversidade parasitária, incluindo espécies que podem potencialmente atingir o homem, alertando para a importância destes marsupiais na disseminação de doenças entre animais e humanos.

Estudo da influência das monocloraminas sobre as membranas de poliamida da osmose inversa

A tecnologia de separação por membranas, especialmente a osmose inversa, está sendo usada atualmente como uma alternativa de produção de águas com maior qualidade e, também, como processo de tratamento de águas industriais para reuso. Entretanto, a utilização das membranas é limitada pela sua vida útil e varia conforme a natureza e quantidade de impurezas presentes nos efluentes e a freqüência de limpeza. Algumas impurezas também podem propiciar o desenvolvimento de microorganismos nos canais de escoamento e na superfície das membranas que, em maior ou menor grau, irão contribuir para a degradação das membranas, fenômeno este conhecido como biofouling. Para prevenir o biofouling é necessário um eficiente processo de desinfecção da corrente de alimentação do sistema de osmose inversa, com o objetivo de promover a morte dos microorganismos e oxidar a matéria orgânica. A cloração é a prática adotada em muitas indústrias, mas o cloro pode causar danos ambientais, perigos à saúde na indústria e também pode trazer prejuízos às membranas de poliamida, amplamente utilizadas na osmose inversa. É necessário encontrar um agente menos agressivo ao ambiente e que possa ser mantido em baixas concentrações na corrente de alimentação da osmose inversa sem danificar as membranas de poliamida Neste contexto, o presente trabalho, teve como objetivo estudar o efeito das monocloraminas sobre as membranas de poliamida na osmose inversa e comparar o desempenho das membranas com resultados observado na literatura para outros oxidantes. A cloramina inorgânica é um oxidante mais fraco que o cloro livre, mas é capaz de reduzir a população total das bactérias a um nível aceitável. Diversos experimentos foram realizados em uma unidade de bancada de osmose inversa utilizando soluções de monocloraminas e membranas de poliamida. Também foi estudado o efeito catalítico dos íons ferro e alumínio nas reações que levam à degradação das membranas pelo agente oxidante. Os resultados indicam que houve uma degradação das membranas de poliamida pelas monocloraminas evidenciada pelo aumento do fluxo permeado e redução da retenção salina, porém com um comportamento muito menos agressivo que o observado com o cloro e dióxido de cloro nas mesmas condições experimentais. O efeito catalítico dos metais estudados não pôde ser confirmado já que foi observado um aumento da concentração de ferro durante os experimentos causada pela oxidação das partes metálicas da unidade de osmose inversa devido a alta concentração de monocloraminas.

Atividade da NTPDase1 em linfócitos de humanos imunocompetentes e imunodeprimidos

Os linfócitos humanos apresentam na sua superfície a enzima NTPDase1 (ecto-apirase, ecto-difosfoidrolase; CD39; EC 3.6.1.5), responsável pela hidrólise do ATP e ADP extracelular e/ou outros nucleotídeos di ou tri fosfatados. A determinação da atividade da enzima foi padronizada através de método colorimétrico, o qual quantifica o fosfato livre liberado durante a reação. A NTPDase1 foi caracterizada através da demonstração de condições ótimas de incubação, como dependência de cálcio, pH, tempo de incubação e temperatura ótimos, além da obtenção de parâmetros cinéticos. Os resultados obtidos foram confirmados por uma baixa expressão de CD39 nos linfócitos humanos, verificada por análise citométrica, com utilização de anticorpo monoclonal correspondente. Este fato indica um baixo estado de ativação dos linfócitos, uma vez que o CD39 é considerado um marcador de ativação destas células. Posteriormente, foi determinada a atividade da NTPDase1 em linfócitos de pacientes imunodeprimidos pela infecção causada pelo HIV, os quais são acompanhados pelo monitoramento de sua carga viral no plasma e contagem de células T CD4+. A infecção pelo HIV resulta em alterações nas células imunes e na secreção de citocinas importantes na resposta patógenos. Nesta situação pode haver alterações bioquímicas na resposta imune, como por exemplo, alterações na hidrólise de nucleotídeos, ou seja, na atividade das enzimas que degradam nucleotídeos extracelulares. Os linfócitos encontram-se em estado de ativação crônica, o que faz com que até mesmo células não-infectadas pelo vírus, possam sofrer apoptose por ativação de caspases efetoras. Através da determinação da atividade da NTPDase nos linfócitos imunodeprimidos, verificou-se um aumento de sua atividade, acompanhado por uma maior expressão de CD39 na superfície destas células. Estes resultados sugerem que a NTPDase1 é importante para a manutenção da resposta imune, mantendo concentrações adequadas de ATP extracelular, o qual é essencial para certas funções imunes, mas também pode ser prejudicial no momento que induz apoptose nos linfócitos, o que poderia aumentar o estado de imunodepressão. Devido ao fato de que muitos dos pacientes HIV-positivos recebem terapia anti-retroviral, foi necessário verificar in vitro possíveis efeitos destas drogas sobre a atividade da NTPDase1. Neste caso, observou-se que as concentrações terapêuticas destas drogas não afetaram a atividade da enzima. Sendo assim, a atividade aumentada da NTPDase1 nestes pacientes, não é devida à interferência da terapia anti-retroviral.

Efeito do banho sobre a flora microbiana da pele de recém-nascidos pré-termo

Objetivo: Avaliar os efeitos do banho somente com água e do banho com sabonete neutro e água sobre a flora microbiana cutânea, comparando a quantidade de colônias e o tipo de microorganismos presentes na pele dos recém-nascidos pré-termo antes e após o banho. Método: Ensaio clínico randomizado cego, com 73 pré-termos de idade gestacional entre 28 e 35 semanas e peso de nascimento entre 800 g e 1.800 g, alocados por randomização para um grupo que recebeu sete banhos somente com água ou para outro grupo que recebeu sete banhos com sabonete neutro e água. Foram coletados swabs da região axilar antes e após o banho para comparação da flora cutânea de ambos os grupos. Resultados: O Staphylococcus coagulase negativo foi o microorganismo com maior prevalência nos dois grupos. Na comparação, entre os grupos, da contagem de colônias de microorganismos, não houve diferença significativa. A comparação do número de UFC realizada pela ANOVA de medidas repetidas, mostrou uma diferença significativa ao longo do tempo dos germes gram-positivos (P < 0,001) e dos germes gram-negativos (P = 0,032) nos dois grupos, indicando que a colonização da pele diminuiu em ambos os grupos de maneira semelhante, sem haver diferença significativa entre os dois grupos de pré-termos. Conclusões: O banho do pré-termo com sabonete neutro e água e o banho somente com água produzem efeitos semelhantes sobre a colonização da pele do recém-nascido prétermo hospitalizado em UTIN, sendo ambos eficazes na redução do número de colônias de bactérias gram-positivas e gram-negativas.

Gestão de riscos associados a cultivos agroenergéticos por meio da modelagem espaço-temporal de parâmetros agrometeorológicos e do monitoramento da vegetação com imagens de sensoriamento remoto - Estudo de caso em lavouras de milho safrinha

A agricultura é a atividade econômica mais dependente das condições climáticas. Os eventos climáticos afetam não só os processos metabólicos das plantas, diretamente relacionados à produção vegetal, como também as mais diversas atividades no campo. De acordo com Petr (1990) e Fageria (1992), citados por Hoogenboom (2000), ao redor de 80% da variabilidade da produção agrícola no mundo se deve à variabilidade das condições climáticas durante o ciclo de cultivo, especialmente para as culturas de sequeiro, já que os agricultores não podem exercer nenhum controle sobre esses fenômenos naturais. Além de influenciar o crescimento, o desenvolvimento e a produtividade das culturas, o clima afeta também a relação das plantas com microorganismos, insetos, fungos e bactérias, favore-cendo ou não a ocorrência de pragas e doenças, o que demanda as medidas de controle ade-quadas. Muitas das práticas agrícolas de campo, como o preparo do solo, a semeadura, a adu-bação, a irrigação, as pulverizações, a colheita, entre outras, também dependem de condições de tempo e de umidade no solo específicas para que possam ser realizadas de forma eficiente (PEREIRA et al., 2002). Dada a grande importância do clima para a produção agrícola, o uso de informações meteoro-lógicas e climáticas é fundamental para que a agricultura se torne atividade sustentável (SIVAKUMAR et al., 2000). Neste contexto, a agrometeorologia, ciência interdisciplinar que estuda a influência do tempo e do clima na produção de alimentos, fibras e energia, assume papel estratégico no entendimento e na solução dos problemas enfrentados pela agricultura (MAVI E TUPPER, 2004). Os governos apoiam usualmente a gestão de risco dos agricultores concentrando-se nos riscos imprevisíveis e inevitáveis, possivelmente raros, mas que têm graves consequências (perdas catastróficas) se os agricultores não conseguirem gerir estes riscos sozinhos já que existe nú-mero limitado de opções políticas a serem consideradas, quer a nível interno ou internacional, quando o assunto é referente à alimentação dos concidadãos. A preocupação crescente com o aumento da população mundial, com a degradação dos recur-sos naturais e com a sustentabilidade da agricultura tem exigido maiores esforços no desen-volvimento de melhores estratégias e práticas do uso do solo, a partir do melhor entendimento das relações entre a agricultura e o clima. Nesse sentido, o desenvolvimento de ferramentas que auxiliem o planejamento e o processo de tomadas de decisão que resultem em menores impactos ambientais e no aumento da resiliência da agricultura, tem sido um dos objetivos das instituições governamentais e não gover-namentais ligadas à agricultura, ao ambiente e aos recursos naturais. Sem embargo, as sofisticadas técnicas utilizadas para estimar preços no mercado futuro, as perspectivas relativamente instáveis das commodities agrícolas resultam do pressuposto de que em condições normais, as incertezas associadas ao clima, fatores macroeconômicos, in-tervenções de políticas e o custo da energia, entre outros fatores relevantes, sugerem que os preços dos produtos de base agrossilvipastoris permanecerão imprevisíveis. Mesmo que estratégias de hedging continuem sendo preponderantes no que tange à mitigação do risco financeiro causado pela volatilidade de preços, para a grande maioria das empresas, seguradoras, governos e produtores que dependem dos resultados da lavoura para colher os benefícios financeiros da produção agrícola, como no caso das empresas agrossilvipastoris, a mitigação dos riscos de mercado concomitantemente ao gerenciamento do risco agrometeoro-lógico faz todo sentido. A utilização de uma ferramenta de suporte a decisão baseado em sistemas de informação geo-gráfica é a melhor maneira de aproveitar todo o conhecimento que está disponível para o acompanhamento da produção de alimentos e de energia. Os filtros espaciais utilizados para analisar a situação como um todo, aliados a produtos de informação atualizados em tempo hábil para verificar a produção local permitem monitorar de fato os principais riscos relacio-nados condições agrometeorológicas e o manejo da produção agrícola. A convergência tecnológica entre os sistemas de informação e de suporte à decisão por meio de servidores nas nuvens possibilita hoje automatizar grande parte das análises que se podem obter com base nas informações disponíveis e fazer chegar o conhecimento até o usuário final. As redes de empresas formadas para produzir dados espaciais, seja por meio de satélites de sensoriamento remoto ou redes de estações meteorológicas, estão preparadas para garantir um fluxo contínuo de informação para serem consumidos por usuários deste conhecimento. Os informes deste trabalho e as conclusões desta investigação remetem à hipótese de que a comunicação de informações de forma inteligente, em tempo hábil de serem aplicadas na to-mada de decisão eficiente, permite que os riscos associados aos cultivos sejam mais bem mi-tigados e, portanto gerem valor aos acionistas com ativos ligados ao agronegócio. O maior desafio desta dissertação de mestrado encontra-se em mostrar aos atores do agrone-gócio que, ao dotar os agricultores de meios para que eles possam gerir sua atividade com base nas melhores práticas de manejo agrometeorológico, incentivar a criação de mecanismos que aperfeiçoem a gestão rural e ampliem o acesso à informação, e não apenas auxiliá-los sob a forma de apoio ad hoc e assistência agronômica, de fato se amplia a capacidade de gestão dos riscos associados às atividades agrossilvipastoris.

Comunidades fúngicas endofítica, epifítica e rizosférica em diferentes ecossistemas

O presente trabalho teve por objetivo avaliar o efeito de três ecossistemas sobre, a ocorrência de fungos rizosféricos, endofíticos e epifíticos. As áreas de estudo estão localizadas em uma propriedade rural, situada na cidade de Venâncio Aires, RS. Os fungos endofíticos e epifíticos foram isolados de amostras de raízes de guajuvira, (Patagonula americana L.), coletadas na mata (área 1), de uva-do-japão (Hovenia dulcis Thunb.), na área intermediária (área 2) e de fumo ou de milho, na lavoura (área 3) e, os fungos rizosféricos isolados de solo coletado junto as raízes dos vegetais citados. As amostras foram coletadas nos meses de janeiro, maio, setembro e novembro de 2004 e 2005. Os fungos foram identificados segundo características morfológicas com auxílio de chaves de identificação. As áreas 2 e 3 foram mais similares com relação aos fungos rizosféricos e epifíticos, enquanto, que, as áreas 1 e 2 foram mais similares com relação aos fungos endofíticos. A diversidade dos fungos isolados das três áreas não diferiu ao longo dos dois anos de coleta. A presença de Fusarium spp., em vegetais sem sintomas de doença indica que, as mesmas podem ser raças avirulentas ou patógenos latentes em equilíbrio com o hospedeiro e o ambiente. A presença de fungos antagonistas, principalmente Trichoderma spp. também, são responsáveis por esse equilíbrio, o qual ocorre nas três áreas.

Desenvolvimento de uma estratégia de fusão gênica visando à localização de proteínas em plantas

Uma significativa quantidade de proteínas vegetais apresenta-se compartimentalizada nas diversas estruturas celulares. A sua localização pode conduzir à elucidação do funcionamento dos processos biossintéticos e catabólicos e auxiliar na identificação de genes importantes. A fim de localizar produtos gênicos relacionados à resistência, foi utilizada a fusão de cDNAs de arroz (Oryza sativa L.) ao gene da proteína verde fluorescente (GFP). Os cDNAs foram obtidos a partir de uma biblioteca supressiva subtrativa de genes de arroz durante uma interação incompatível com o fungo Magnaporthe grisea. Estes cDNAs foram fusionados a uma versão intensificada de gfp e usados para transformar 500 plantas de Arabidopsis thaliana. Outras 50 plantas foram transformadas com o mesmo vetor, porém sem a fusão (vetor vazio). Foram obtidas aproximadamente 25.500 sementes oriundas das plantas transformadas com as fusões EGFP::cDNAs e 35.000 sementes das transformadas com o vetor vazio, produzindo, respectivamente, 750 e 800 plantas tolerantes ao herbicida glufosinato de amônio. Após a seleção, segmentos foliares das plantas foram analisados por microscopia de fluorescência, visando o estabelecimento do padrão de localização de EGFP. Foram observadas 18 plantas transformadas com a fusão EGFP::cDNAs e 16 plantas transformadas com o vetor vazio apresentando expressão detectável de GFP. Uma planta transformada com uma fusão EGFP::cDNA apresentou localização diferenciada da fluorescência, notadamente nas células guarda dos estômatos e nos tricomas. Após seqüenciamento do cDNA fusionado, foi verificado que esta planta apresentava uma inserção similar a uma seqüência codificante de uma quinase, uma classe de enzimas envolvidas na transdução de sinais em resposta à infecção por patógenos.

Caracterização de um peptídeo antimicrobiano produzido por linhagem de Bacillus amyloliquefaciens isolada de solo

Em anos recentes, surgiram numerosos casos de intoxicação alimentar envolvendo patógenos emergentes. Estes casos levaram a um aumento da preocupação com a preservação dos alimentos minimamente processados e com a segurança alimentar. Este fato está induzindo a pesquisa por inibidores para estes patógenos e fatores para prolongar a vida de prateleira de produtos alimentícios. Entre as novas alternativas na preservação está a utilização de peptídeos antimicrobianos produzidos por bactérias. No presente trabalho uma bactéria identificada como Bacillus amyloliquefaciens LBM 5006 isolada de solos de mata Atlântica de Santa Catarina foi selecionada dentre outros microrganismos e sua capacidade de produzir antimicrobianos foi avaliada. O extrato bruto da cultura do isolado LBM 5006 foi caracterizado, sendo ativo contra importantes bactérias patogênicas e deteriorantes como Listeria monocytogenes, Bacillus cereus, Erwinia carotovora, Escherichia coli, dentre outras. Houve maior produção do antimicrobiano quando a bactéria foi propagada em caldo infusão de cérebro e coração (BHI) a 37o C durante 48 h. Após concentração, a atividade antimicrobiana resistiu ao tratamento com enzimas proteolíticas. A atividade antimicrobiana foi verificada em pHs ácidos, sendo inibida em pH 9 e 10. O extrato foi purificado por meio de cromatografia de gel filtração e extração com butanol. O teste qualitativo de ninidrina, juntamente com a espectroscopia de infravermelho e ultravioleta, feitos com a substância purificada revelou que o antimicrobiano possui natureza protéica. O antimicrobiano apresentou um efeito bacteriostático contra 106 UFC/mL de Listeria monocytogenes na concentração de 25 AU/ml.

Formação de biofilmes em diferentes materiais utilizados na indústria de processamento de leite

Biofilmes bacterianos na indústria de alimentos freqüentemente são prejudiciais, uma vez que podem abrigar patógenos e deteriorantes que contaminam os produtos. Este trabalho se propôs a avaliar e correlacionar o papel dos fatores de adesão e da hidrofobicidade na formação de biofilmes em diversos materiais. Leite in natura foi aliquotado em tubos contendo corpos de prova constituídos de vidro, polipropileno, aço inoxidável e pano de algodão e incubados em 10 °C e 25 °C. Após 2 h, 5 h e 8 h de contato, as células não aderidas foram removidas da superfície dos materiais, e as aderidas contadas em PCA. Foram isolados e identificados microrganismos dos biofilmes, sendo verificada a produção de cápsula (coloração com vermelho congo), fímbria (hemaglutinação em placa), hemolisinas (ágar sangue) e proteases (ágar leite). As hidrofobicidades celular e dos materiais foram determinadas pelos testes de agregação com sulfato de amônio e do ângulo do raio da gota séssil, respectivamente. Verificou-se a adesão de consórcios formados por E. coli, S. aureus e B. cereus. Os 103 isolados obtidos pertencem, principalmente, a espécies da família Enterobacteriaceae (46) e do gênero Staphylococcus (45). Na produção de fatores de virulência, 50,4% dos isolados produziram cápsula, 48,5% produziram fímbria, 55,3% hemolisina e 20,3% proteases. Dos microrganismos Gram-positivos e Gram-negativos, 86,6% e 84,4% foram positivos para o teste de hidrofobicidade, respectivamente. O aço inoxidável foi o material mais hidrofóbico testado, seguido por polipropileno e vidro. A temperatura de 25 °C e o polipropileno foram os maiores favorecedores de adesão dos consórcios bacterianos.

Isolamento e identificação de amebas de vida livre potencialmente patogênicas em amostras de ambientes do Hospital de Clínicas de Porto Alegre - RS

Amebas de vida livre (AVL), tais como Acanthamoeba spp., Naegleria spp. e Balamuthia mandrillaris, são potenciais agentes de infecções humanas podendo ser encontradas no meio ambiente como solo, água fresca e ar atmosférico. No Brasil, de um modo geral, há poucos trabalhos relatando a importância do estudo desses patógenos em ambientes hospitalares. Assim este trabalho visou estudar a presença de Acanthamoeba spp. e Naegleria spp. na poeira e biofilmes de 15 ambientes diferentes (CTI, UTI pediátrica, Centro Cirúrgico, Centro Cirúrgico Ambulatorial, Emergência, Cozinha, Reservatórios de Azulejo e de Concreto, 06 Bebedouros e 01 Torneira) do Hospital de Clínicas de Porto Alegre, RS (HCPA). Coletas mensais de poeira e biofilmes foram realizadas com suabes passados aleatoriamente nos locais de coleta, de julho de 2004 e março de 2005, totalizando 135 amostras. Após sedimentação do material, o sedimento foi usado como inóculo em placas de Petri com ágar não nutriente 1,5%, previamente inoculadas com E. coli. As amostras foram incubadas durante 10 dias a 30°C. Das 135 amostras coletadas dos 15 ambientes do HCPA, 47 (35%) foram positivas para AVL, segundo critérios morfológicos de Page. Destas, 34% apresentaram características morfológicas próprias do gênero Acanthamoeba, sendo 03 desses isolados confirmados por PCR.