Assessment of microbial community structure changes by amplified ribosomal DNA restriction analysis (ARDRA)

Amplified ribosomal DNA restriction analysis (ARDRA) is a simple method based on restriction endonuclease digestion of the amplified bacterial 16S rDNA. In this study we have evaluated the suitability of this method to detect differences in activated sludge bacterial communities fed on domestic or industrial wastewater, and subject to different operational conditions. The ability of ARDRA to detect these differences has been tested in modified Ludzack-Ettinger (MLE) configurations. Samples from three activated sludge wastewater treatment plants (WWTPs) with the MLE configuration were collected for both oxic and anoxic reactors, and ARDRA patterns using double enzyme digestions AluI+MspI were obtained. A matrix of Dice similarity coefficients was calculated and used to compare these restriction patterns. Differences in the community structure due to influent characteristics and temperature could be observed, but not between the oxic and anoxic reactors of each of the three MLE configurations. Other possible applications of ARDRA for detecting and monitoring changes in activated sludge systems are also discussed

Qualitat microbiològica dels productes vegetals frescos mínimament processats i desenvolupament de tecnologies de bioconservació mitjançant bacteris de l'àcid làctic

Food safety today is conditiones by the implementation of new Tecnologies for food preservation based on mild treatments and mínimum process, Novel foods, severe restrictions in the toxicològic profile of chemical preservatives, And the drastic limitation /prohibition of antibiotics, and as a consequence, by the New emergint pathogens or by the increase of classical food-borne pathogens. Biopreservatives appear within this context with strong expectations, because thei are safe microorganisms of ten isolated from foods, chemical compounds of natural origin -antimicrobial peptides and proteins, botanical extracts, enzymes- and sintetic compounds based on natural structures, but less toxic and more eficients, like the amtimicrobial peptides. Among the microbial biopreservatives, lactic acid bacteria have shown great possibilities in the preservation of cured meat products, ready to eat fresh fruit and vegetables, as well as to decrease microbial spoilage in food by products before processing for valorization. Our laboratory has performed an extense survey of the microbiological quality of fresh fruit and vegetables, and of ready-to-eat products, and have detect low levels, but significant of Salmonella sp., E. coli and Listeria spp., including L.monocytogenes, in retail markets and Supermarkets of Catalonia. Due to this reason, we started a project consisting of Developing application of lactic acid bacteria (LAB) obtained from these products, as biopreservatives. LAB were abundant in ready-to-eat fresh fruits and vegetables, specially in germinated seeds. From these products we obtained strains of Leuconostoc, Lactobacillus and Weissella, producing bacteriocins and with a Significant activity of control of L.monocytogenes in fresh apple and cut salad. Ather strains were efective in the inhibition of fungal rot during postharvest caused by Penicillium expansum

Dinâmica da agregação induzida pelo uso de plantas de inverno para cobertura do solo

O impacto de plantas de inverno sobre a estabilidade estrutural do solo, antecedendo a cultura do milho sob plantio direto, foi avaliado em Podzólico Vermelho-Amarelo. O experimento foi realizado no campus da Universidade Federal de Santa Maria, de maio de 1991 a maio de 1992. Os tratamentos utilizados constaram de: chícharo (Lathyrus sativus L.), tremoço azul (Lupinus angustifolius L.), ervilhaca (Vicia sativa L.), aveia preta (Avena strigosa Schieb) e pousio invernal. Em cada parcela, foram coletadas mensalmente, desde a implantação das plantas de inverno até a colheita do milho, totalizando treze coletas, amostras de solo parcialmente deformadas e indeformadas para as determinações. Foram usadas duas subamostras na profundidade de 0-5 cm, com pá de corte, compondo uma amostra para análise de agregados e carbono orgânico e cinco subamostras, na mesma profundidade, com uso de cilindro volumétrico, compondo amostra para análise da atividade microbiana e umidade do solo. As plantas de cobertura induziram variação temporal da estabilidade dos agregados no período de estudo. A aveia preta atingiu maiores valores de estabilidade estrutural durante o ciclo das culturas de inverno, enquanto o tremoço azul maiores valores durante o ciclo do milho. Isso pode ser atribuído ao sistema radicular da gramínea e à taxa de decomposição da leguminosa, criando ambiente favorável à agregação, pela ação de raízes, cobertura do solo, fornecimento de material orgânico e conservação da umidade favoráveis à ação de microrganismos. Tais fatores, provavelmente, favoreceram a formação e conservação dos agregados do solo.

Importancia de la fracción orgánica del guano de las islas

Realiza un análisis de la composición del guano, identificando los elementos fertilizantes que constituyen la materia orgánica y química de este abono. Descubre la flora microbiana del guano y sus posibilidades industriales. Por último, enfatiza el compuesto del ácido úrico y la obtención de algunas vitaminas.

Degradação de ametrina em areia quartzosa com adição de solo rizosférico de cana-de-açúcar

Utilizando amostras de Areia Quartzosa esterilizada, não esterilizada e com adição de 10% de solo da rizosfera de cana-de-açúcar cultivada em campo, na presença e na ausência do herbicida ametrina, a biodegradação de 14C-ametrina foi avaliada juntamente com a quantidade de resíduos extraíveis, não-extraíveis e número de microrganismos presentes. A taxa de desprendimento de 14CO2 aumentou em 3,5 vezes, com adição de solo rizosférico de culturas previamente tratadas com o herbicida, em 1,7 vez, com a adição de solo de rizosfera de culturas não tratadas. A presença de metabólitos detectada por cromatografia de camada delgada revela a maior degradação nas amostras que tiveram a adição de solo rizosférico. A microbiota presente na rizosfera ocasionou maior mineralização do herbicida ametrina.

Propriedades químicas e biológicas de solo de tabuleiro cultivado com cana-de-açúcar com e sem queima da palhada

Foram comparados dois sistemas de colheita dos canaviais: com queima prévia (Cana Queimada) e com espalhamento da palha na superfície (Cana Crua), em área cedida pela Linhares Agropecuária S.A., Linhares (ES). O solo foi classificado como Podzólico Amarelo de textura arenosa/média, originado de materiais da Formação Barreiras. Após seis anos de cultivo da cana-de-açúcar (1989-1994), foram avaliados a distribuição dos nutrientes, as frações humificadas e o carbono da biomassa microbiana. O sistema Cana Crua promoveu incrementos nos teores de carbono, na profundidade de 0-20 cm, e de magnésio em relação ao sistema Cana Queimada, o qual, por sua vez, apresentou maiores teores de potássio e fósforo. Com a adição da palha, percebeu-se o predomínio não só da fração humina e da fração ácidos fúlvicos, mas também de carbono imobilizado na biomassa microbiana, principalmente nos primeiros 5 cm, com maiores valores na estação chuvosa (novembro).

Influência do pH na sorção de imazaquin em um Latossolo Vermelho Acriférrico

O herbicida imazaquin é uma molécula orgânica com grupos funcionais ionizáveis, sendo sua sorção dependente do pH e da carga elétrica líquida do solo. Neste trabalho, foi estudada a sorção do imazaquin nas camadas superficiais e subsuperficiais de um Latossolo Vermelho Acriférrico típico textura muito argilosa, considerando quatro diferentes valores de pH. Com uso de moléculas radiomarcadas com carbono-14, determinou-se a quantidade sorvida pela diferença entre a quantidade aplicada e a remanescente em solução. Os resultados foram ajustados à equação de Freundlich, para determinação do coeficiente de sorção (Kf). De maneira geral, o herbicida apresentou baixa sorção no solo. Nas amostras coletadas nas duas profundidades, a sorção diminuiu com a elevação do pH. Para um mesmo valor de pH, a sorção foi maior no horizonte subsuperficial do que no superficial, sendo a carga líquida positiva resultante do baixo teor de matéria orgânica e dos elevados conteúdos de óxidos de ferro e de alumínio. Quando a carga elétrica líquida do solo foi positiva, não foi possível predizer a sorção de imazaquin, considerando apenas a especiação da molécula e a sua partição na fração orgânica do solo.

Efeitos de métodos de controle de plantas daninhas na cultura do cafeeiro (Coffea arabica L.) sobre a qualidade física do solo

Estudaram-se os efeitos de diferentes métodos de controle de plantas daninhas na cultura do cafeeiro sobre alguns indicadores da qualidade física do solo. O experimento foi instalado, em 1977, na Fazenda Experimental da EPAMIG em São Sebastião do Paraíso (MG), em um Latossolo Roxo distrófico. Foi utilizado o cultivar "Catuaí Vermelho" LCH 2077-2-5-99, plantado no espaçamento 4 x 1 m. Roçadeira (RÇ), grade (GR), enxada rotativa (RT), herbicida de pós-emergência (HC), herbicida de pré-emergência (HR) e capina manual (CM) foram empregados no controle das plantas daninhas na entrelinha de plantio ("ruas"), em comparação com a área cultivada mantida sem capina (SC) e a condição original de mata (MT). Os seguintes indicadores da qualidade física do solo foram avaliados, entre 1978 e 1995, nas camadas de 0-15 e 15-30 cm: matéria orgânica, densidade do solo, volume total de poros e estabilidade de agregados em água. Após dezoito anos de avaliações, a qualidade física do solo mostrou-se diretamente correlacionada com o seu teor de matéria orgânica. A utilização contínua de herbicida de pré-emergência, além de reduzir o teor de matéria orgânica do solo, provocou o surgimento de encrostamento superficial do solo. Os usos da enxada rotativa e da roçadeira acarretaram o surgimento de camada subsuperficial compactada. O controle das plantas daninhas por meio de capinas manuais e herbicidas de pós-emergência mostraram-se eficientes na manutenção da qualidade física do solo.

Teores de nitrogênio no solo e nas frações da matéria orgânica sob diferentes sistemas de produção de milho

Com o objetivo de avaliar o efeito de sistemas de produção sobre a dinâmica do N no solo e nas frações da matéria orgânica, realizou-se, por seis anos, em Jaboticabal (SP), um experimento constituído de: semeadura convencional de milho com pousio no inverno (C-Mi-P), plantio direto de milho e pousio no inverno (D-Mi-P), plantio convencional de milho em rotação com soja e pousio no inverno (C-Mi-P-So), plantio direto de milho em rotação com soja e pousio no inverno (D-Mi-P-So) e plantio direto de milho com uso de Mucuna aterrina (mucuna-preta), Cajanus cajan (feijão guandu) e Crotalaria juncea no inverno (D-Mi-Mu, D-Mi-Gu e D-Mi-Cr), em delineamento de blocos ao acaso e parcelas subdivididas. Após 60 dias da emergência das plântulas, coletaram-se amostras de solo (0-0,05, 0,05-0,10 e 0,10-0,20 m) e planta. Nas amostras de terra, avaliaram-se os teores de N total, N-NH4+, N-NO3-, N biomassa microbiana (N-B), N potencialmente mineralizável (NPM), N total nas frações: matérias húmicas (MH), solúvel em água (FSA), ácido fúlvico (AF), ácido húmico (AH) e humina (HN) com dados expressos em base de TFSE. Nas folhas, determinaram-se os teores de N total, e nas plantas de adubo verde (semeadas após a colheita do milho), mediram-se a produção de matéria seca (MS). Observaram-se valores maiores de NPM na camada de 0-0,05 m e nos tratamentos com plantio direto, envolvendo ou não rotação de culturas ou adubação verde, com a FSA se comportando de modo semelhante. O sistema de cultivo convencional, envolvendo ou não rotação de culturas, proporcionou maiores valores de N mineral na camada de 0,05-0,10 m, em razão da presença de maiores valores de N-nítrico. O cultivo convencional acelerou o processo de mineralização do N, enquanto a maior adição de matéria orgânica pela cultura de inverno no sistema de plantio direto promoveu incremento da fração potencialmente mineralizável do N no solo.

Influência da matéria orgânica na sorção e dessorção do glifosato em solos com diferentes atributos mineralógicos

O presente trabalho objetivou estudar a influência da matéria orgânica na sorção e dessorção do glifosato em três solos com diferentes atributos mineralógicos. Os ensaios foram realizados no Laboratório de Ecotoxicologia do Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA/USP), em Piracicaba (SP). Os solos foram classificados como: Nitossolo Vermelho Eutroférrico (NVef), Latossolo Amarelo Ácrico (LAw) e Gleissolo (G). Para avaliar a influência da matéria orgânica na sorção do glifosato, os solos foram oxidados com H2O2 (30%). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com arranjo fatorial 3 x 2. No estudo da sorção, foram utilizadas cinco concentrações do herbicida: 0,42; 0,84; 1,68; 3,36 e 6,72 mg L-1, com radioatividade de 0,233 kBq mL-1. Os estudos de dessorção foram realizados na concentração de 0,84 mg L-1. Os resultados mostraram que o glifosato foi extremamente sorvido aos solos, independentemente da presença da matéria orgânica. A sorção do glifosato relacionou-se principalmente com a fração mineral dos solos, isto é, com os óxidos de Fe e Al, tendo a fração orgânica desempenhado papel secundário. Não houve dessorção do glifosato, ficando a maior parte como resíduo ligado.

Redução química e biológica do cromo hexavalente aplicado ao solo

Realizou-se um experimento em laboratório, com o objetivo de avaliar não só a redução do cromo hexavalente aplicado ao solo com ênfase ao efeito da aplicação de carbono orgânico, manganês divalente, mas também a participação da microbiota do solo. Utilizaram-se, como unidades experimentais, amostras de 50 g de um Argissolo, acondicionadas em sacos de polipropileno e incubadas durante 42 dias com calcário para elevar o pH a 6,0 (2,0 t ha-1 de CaCO3 + MgCO3 na proporção de 2:1), Cr6+, esterco bovino e Mn2+ nas doses de 20, 50 e 40 mg kg-1, respectivamente. Metade das amostras foi sujeita à esterilização por autoclavagem com o objetivo de eliminar a atividade biológica. A aplicação de esterco bovino e sulfato de manganês promoveu a total redução do cromo hexavalente para cromo trivalente (Cr6+ → Cr3+) no solo, em 42 dias. Os modelos, quadrático e exponencial, foram os que melhor descreveram a cinética de redução com o tempo. A redução do Cr6+ foi estimulada pela atividade microbiana, sendo 16% maior em amostras de solo não esterilizadas, que continham esterco bovino, em comparação com as mesmas amostras esterilizadas por autoclavagem. Os resultados demonstraram que a descontaminação do solo que contém teores tóxicos de Cr6+ pode ser viabilizada tanto pela incorporação de adubo orgânico como pela manutenção de sua atividade biológica.

Ocorrências de bactérias solubilizadoras de fosfato de cálcio nas raízes de plantas na Amazônia brasileira

O uso de bactérias solubilizadoras de fosfato pode ser uma alternativa de baixo custo em sistemas agroflorestais na Amazônia, onde os preços e o transporte, aliados à baixa capacidade de aquisição dos produtores, dificultam o uso de adubos solúveis. Em solos sem histórico de cultivo, os fosfatos estão ligados principalmente ao Al, enquanto nos previamente cultivados e corrigidos com calagem, esses fosfatos podem estar ligados ao Ca, limitando seus usos pelas plantas. Existem poucas informações sobre bactérias solubilizadoras de fosfato (BSF) na Amazônia, sendo necessário intensificar os estudos nesse sentido. O primeiro passo dessas pesquisas é um estudo sobre a ecologia dessas bactérias, identificando o local e a freqüência de ocorrência. Para isso, foram coletadas amostras de raízes de plantas nos estados do Acre, Amazonas e Rondônia, as quais foram colocadas em placas de Petri com um meio específico capaz de identificar suas presenças. Foram utilizados 28 espécies de plantas de diversas famílias e dois tipos de vegetação múltipla (pastagem e capoeira). Os índices de presença dessas bactérias foram muito baixos (0-10%), evidenciando que, nessas condições, essas bactérias não contribuem efetivamente para melhorar a nutrição das plantas com fósforo.

Dissipação de simazina em solo por ação de minhocas (Eisenia foetida)

O solo abriga grande diversidade de organismos macroscópicos e microscópicos, que competem entre si pelos recursos disponíveis. Visando ao aumento da produtividade agrícola, utilizam-se, cada vez mais, fertilizantes e pesticidas que provocam alterações no ambiente edáfico. Dentre os organismos macroscópicos, destacam-se as minhocas, pela quantidade e importância nas características do solo. Determinou-se a CL50(14 dias) e avaliou-se a ação de minhocas na persistência, transformação e bioacumulação de simazina a partir de solo tratado com o herbicida. As minhocas foram sensíveis à simazina [CL50(14 dias) de 54 mg IA kg-1 de solo], acumularam o produto ou seus metabólitos em seus tecidos (FB = 1,03), quando expostos a concentrações menores que a CL50, e diminuíram a formação de resíduos ligados ao solo (cerca de 23 e 33% em solos com e sem minhocas, respectivamente).

Crostas biológicas em saprolitos de gnaisse: ciclagem biogeoquímica, micromorfologia e ensaio de colonização

O papel biogeoquímico e estrutural das crostas microbióticas é praticamente desconhecido, embora estas sejam freqüentes na superfície de taludes naturais e antrópicos expostos em domínio tropical úmido. O presente trabalho teve como objetivo estudar as interações envolvidas no intemperismo biogeoquímico decorrente da ação de microrganismos e plantas inferiores na superfície de saprolitos gnáissicos expostos em taludes da Zona da Mata de Minas Gerais. Foram investigados também os efeitos das associações organominerais na formação e estabilização estrutural de agregados, bem como as feições micropedológicas das diferentes crostas e do substrato sob influência destas. Fez-se o isolamento de cianobactérias, objetivando uma visão preliminar da viabilidade de obtenção de inóculo em laboratório, para posterior utilização na estabilização de superfícies minerais expostas. O grau de intemperismo e o caráter máfico ou félsico dos substratos foram determinantes no comportamento dos organismos em relação à ciclagem biogeoquímica, influenciando os valores de pH, a atividade de argila e o caráter eutrófico ou distrófico das crostas e saprolitos. Em geral, observou-se concentração de K e Al trocáveis na crosta, sendo K o elemento mais consistentemente associado à ciclagem biogeoquímica. O mesmo ocorreu em relação a Ca e Mg trocáveis, exceto nos saprolitos mais máficos, onde sua abundância mascarou a ciclagem biogeoquímica. As crostas tenderam também a concentrar P, Mn, Pb e Ni disponíveis, em todos os pontos, embora a contribuição de poluentes atmosféricos, no caso de Pb, possa estar mascarando os efeitos da atividade microbiana na mobilidade deste elemento. Os teores de N disponíveis foram elevados, em decorrência do N fixado pelas cianobactérias. Os valores de Fe-ditionito, juntamente com os resultados das observações micropedológicas, mostraram um modelo de oxidação por influência microbiótica em microssítios da crosta e da camada micropedogenizada subjacente, baseado na liberação de O2 pelas cianobactérias e na utilização de quelatos de Fe-MO por bactérias quimiolitotróficas, que derivam energia da oxidação do Fe, promovendo a formação de micronódulos ferruginosos. Fotomicrografias obtidas em microscópio eletrônico de varredura ilustram, de modo inequívoco, o papel da mucilagem de polissacarídeos na estruturação de agregados, unindo a matéria orgânica fresca à parte mineral. Os resultados evidenciaram a possibilidade do uso de inóculo de algas na recuperação e estabilização de superfícies minerais expostas, por meio da aceleração do processo de sucessão ecológica.

Adsorção e lixiviação de tebuthiuron em três tipos de solo

Estudou-se a adsorção do herbicida tebuthiuron em três solos de Ribeirão Preto (SP): Latossolo Vermelho distrófico (LVd), Latossolo Vermelho distroférrico (LVdf) e Neossolo Quartzarênico (RQ). Ajustaram-se isotermas de adsorção por meio de quatro modelos: linear, Freundlich, Lambert e Langmuir, para duas profundidades: 0-10 cm e 10-20 cm. Nos três tipos de solo, o melhor ajuste foi obtido com o modelo de Freundlich, escolhido com base nos seguintes critérios estatísticos: quadrado do coeficiente de correlação entre valores observados e preditos (R²), quadrado médio do erro (QME), dispersão de resíduos padronizados e gráficos de probabilidade normal. Os coeficientes de partição do herbicida calculados com base em todo o solo (Kd) ou com base no seu teor de carbono orgânico (K OC) ou de matéria orgânica (K OM) variaram de 0,723 a 2,573; de 135,4 a 374,3 e de 78,4 a 218,3 L kg-1, respectivamente, tendo ocorrido correlação significativa entre os valores de Kd e teor de carbono orgânico dos solos e teor de argila. Efetuou-se um teste de lixiviação em colunas, no qual se observou movimento do herbicida até à profundidade de 60 cm no RQ, 20 cm no LVd e 10 cm no LVdf, verificando-se uma relação inversa entre a profundidade alcançada pelo produto e o valor de Kf de Freundlich utilizado como estimador de Kd.